世界能(néng)源构成的时代演进

政府可(kě)以在推动能(néng)源结构的优化上有(yǒu)所作(zuò)為(wèi)，成為(wèi)能(néng)源构成演化的动力之一。这种动力在由石油时代向后石油时代的演化中(zhōng)表现的比较明显。而能(néng)源结构优化则必须依靠科(kē)技(jì )的发展。

在能(néng)源研究中(zhōng)，不同类型能(néng)源的发展历程及其在能(néng)源总體(tǐ)构成中(zhōng)的比例是很(hěn)重要的问题，具(jù)體(tǐ)研究有(yǒu)时还要區(qū)分(fēn)能(néng)源的产(chǎn)量构成和消费量构成，文(wén)中(zhōng)的构成一般均指其消费构成。

能(néng)源分(fēn)类涉及多(duō)种划分(fēn)方案，划分(fēn)方式和术语运用(yòng)往往有(yǒu)所差异。本文(wén)首先划分(fēn)传统（基础）能(néng)源和新(xīn)能(néng)源两类，前者包括化石能(néng)能(néng)源（煤炭、石油、天然气）和核電(diàn)、水電(diàn)等一次電(diàn)力。新(xīn)能(néng)源包括在生产(chǎn)中(zhōng)规模利用(yòng)的风能(néng)和太阳能(néng)（光伏），还有(yǒu)生物(wù)质(zhì)能(néng)、地热能(néng)。

在不同的研究领域，人们按不同的角度将社会和经济发展划分(fēn)為(wèi)不同阶段或时代。按能(néng)源构成的特点，特别是处于明显优势和主导地位的能(néng)源，可(kě)将世界/國(guó)家的能(néng)源发展划分(fēn)為(wèi)不同时代。

从薪柴时代到煤炭时代

學(xué)会用(yòng)火，大大加速了人类的进化，其间生活、生产(chǎn)所用(yòng)的能(néng)源几乎全部来自生物(wù)质(zhì)的木(mù)材、秸杆。对水能(néng)的利用(yòng)（如水磨、水車(chē)）及其他(tā)能(néng)源的利用(yòng)是罕见的，故能(néng)源學(xué)家无歧义地称之為(wèi)薪柴时代。

木(mù)柴烧制的木(mù)炭让人们注意到煤炭，其单位體(tǐ)积/重量发出的热量明显高于薪柴。蒸汽机的发明之后，煤炭的使用(yòng)量明显上升，第一次工(gōng)业革命爆发。20世纪初，煤炭超越薪柴，在能(néng)源构成中(zhōng)占绝对优势，能(néng)源进入煤炭时代。如果说長(cháng)期农业文(wén)明的积累带来了大片森林的毁灭和相应地區(qū)的荒漠化，那么以煤炭作(zuò)燃烧和动力的大规模的城市群、大规模的工(gōng)业和交通则带来对大气的严重污染，环境问题凸显了。

石油时代的到来

人们对地下矿产(chǎn)资源的采掘促进了对碳氢化合物(wù)（petroleum）的认识。由于便于运输、利用(yòng)，液态的原油（oil）、气态的天然气（gas）相继得到规模应用(yòng)。需要特别说明的是，petroleum一词在國(guó)内外、术语和口语中(zhōng)常被赋予不同的含义。在我们的日常用(yòng)语中(zhōng)，石油（petroleum）可(kě)以是原油、天然气的合称，但在强调是与气态不同的产(chǎn)自地下的液态碳氢化合物(wù)、或与天然气并用(yòng)时，石油一词就仅只指原油（oil）。

以内燃机為(wèi)标志(zhì)的“第二次工(gōng)业革命”使人类社会进一步加速发展。石油以其超越煤炭的热载量，配合内燃机走向世界。“二战”后，中(zhōng)东石油新(xīn)发现使世界石油产(chǎn)量快速增加成為(wèi)可(kě)能(néng)，欧美发达國(guó)家开始进入石油时代。世界能(néng)源构成中(zhōng)煤炭与油气（petroleum）由平分(fēn)秋色（如20世纪60年代初期）发展到油气占明显优势（如1970年油和气在一次能(néng)源中(zhōng)占62.5%、明显超过煤炭占比35.2%），从世界能(néng)源整體(tǐ)上看也开始进入石油时代。

我们可(kě)以从几个代表性年度分(fēn)析进入石油时代后的能(néng)源构成的变化。1950年的一次能(néng)源消费构成中(zhōng)，煤、油、气、其他(tā)（包括水電(diàn)、核電(diàn)）依次為(wèi)61.1%、27.0%、9.8%、2.1%，1973年石油的比例达到峰值时上列比例数依次為(wèi)26.0%、50.4%、17.0%、6.6%，这期间煤减少了35.1%、油增加了23.4%、天然气增加7.2%、其他(tā)增加4.5%。显然，石油消费的快速增長(cháng)致使煤消费量比例大幅度降低。

作(zuò)為(wèi)对比的是，2010年计入新(xīn)能(néng)源的一次能(néng)源消费构成中(zhōng)，以上4项的比例数依次為(wèi)29.5%、33.7%、23.7%、13.1%，2016年这个比例数依次為(wèi)28.1%、33.3%、24.1%、14.5%，该期间煤炭占比减少了1.4%、油减少了0.4%、天然气增加0.4%、其他(tā)增加1.4%。

上述全球的统计数据对比说明了几个问题。

（1） 天然气的发展明显滞后于石油。从上世纪60年代后期以来才有(yǒu)加快之势，1973年以来天然气发展的速度超过了石油，但直到2016年他(tā)在能(néng)源构成中(zhōng)的地位仍然明显低于石油，该年天然气占比甚至仍低于煤炭。

（2）近年来，与煤炭、石油比例的降低相对应的是天然气和其他(tā)能(néng)源比例的提高。这之中(zhōng)新(xīn)能(néng)源（主要是光伏和风力发電(diàn)）贡献在2005年以来才有(yǒu)明显增大，其占整个能(néng)源的比例由2010年1.3%提高到2016年的3.2%，而只计作(zuò)為(wèi)商(shāng)品的生物(wù)质(zhì)燃料2016年仅占一次能(néng)源消费的0.04%。

（3）能(néng)源构成中(zhōng)各类的占比变化可(kě)有(yǒu)起伏。最明显的是煤炭在总體(tǐ)下降的背景上2005至2015年间有(yǒu)回升。这也體(tǐ)现了发展的不平衡性，他(tā)主要是由发展中(zhōng)國(guó)家（主要是中(zhōng)國(guó)）能(néng)源消费量快速上升且以煤炭為(wèi)主所造成。

（4）随着时间的推移，煤炭、石油比例的降低并不意味着其数量的降低。煤炭消费的峰值到2014年才出现、直到现在石油消费量仍然整體(tǐ)呈增势。

我们可(kě)以按油、气地位的相对变化把石油（petroleum）时代再细分(fēn)為(wèi)两个时期，他(tā)们各以原油、天然气為(wèi)主。以此，直到现在从全球角度上也仍然没能(néng)进入“天然气的时期”。

深入考察一下在能(néng)源构成优化方面走在前面的國(guó)家。2016年北美自贸區(qū)3國(guó)合计的石油、天然气所占比例分(fēn)别為(wèi)37.5%、30.8%，同年欧洲和独联體(tǐ)國(guó)家合计石油、天然气所占比例分(fēn)别為(wèi)37.5%、32.3%。以上述两地區(qū)合计2016年石油、天然气所占比例分(fēn)别為(wèi)34.1%、32.1%，油的比例仍大于气。

纵观全球，到2016年天然气消费量超过石油的只有(yǒu)俄罗斯、土库曼、乌兹别克、白罗斯、乌克兰、卡塔尔、阿联酋、马来西亚等國(guó)，其中(zhōng)除白俄罗斯和乌克兰是输气管線(xiàn)的途经國(guó)外，都是传统的天然气生产(chǎn)和出口國(guó)。因此，只能(néng)说少部分(fēn)國(guó)家进入了天然气时期。我们可(kě)以从消费量和占一次能(néng)源消费的比例石油趋降、天然气趋升来预测未来全球可(kě)能(néng)进入“天然气的时期”，但直到2016年，数字表明不可(kě)能(néng)在短期内（如2025年前）使天然气所占比例超过石油。按照2017年BP的预测，这个转变点可(kě)能(néng)在2040年左右出现。某些人所说的近期是“天然气黄金时代”，只能(néng)理(lǐ)解為(wèi)是天然气大（加速）发展的时期。

从煤炭时代到石油时代是化石能(néng)源消费成数量级增長(cháng)的时代，也是人类文(wén)明和生产(chǎn)力快速发展的时代。但随着人类向大自然的索取以加速度增加，带来日益加重的环境破坏。除煤炭燃烧带来的肉眼可(kě)见颗粒物(wù)（如PM10）之外，各种化石能(néng)源的累积还带来可(kě)吸入颗粒物(wù)（如PM2.5）和二氧化碳、氮氧化物(wù)、硫氧化物(wù)、甲烷……等一系列污染物(wù)，他(tā)们的“光化學(xué)反应”产(chǎn)生的酸雨、霾、温室效应等对环境造成更严重的破坏。随着人类的愈发追求健康，能(néng)源发展与环境友好的呼声越来越强烈，环保与否成為(wèi)几乎可(kě)与生产(chǎn)力发展水平相并列的能(néng)源构成的约束性条件。

随着科(kē)技(jì )的巨大进步、生产(chǎn)力迅速发展，人们开始预测：与经济的持续发展，与计算机、云数据、机器人普及性应用(yòng)相对应，特别是為(wèi)满足环保要求，应该出现促使出现一个能(néng)源的新(xīn)时代。现阶段的新(xīn)能(néng)源主要指风力、太阳能(néng)发電(diàn)，在一些國(guó)家还包括地热、生物(wù)质(zhì)能(néng)、垃圾发電(diàn)等。目前仍在实验室研究、甚至基础理(lǐ)论研究的更高效新(xīn)能(néng)源将陆续进入商(shāng)业性运营。纵观21世纪后期的能(néng)源构成，可(kě)能(néng)仍以基础能(néng)源為(wèi)主體(tǐ)，化石能(néng)源与非化石能(néng)源并举，多(duō)种新(xīn)能(néng)源在发展中(zhōng)占越来越大的份额。对此，能(néng)被普遍接受的名(míng)称当属“后石油时代”。

能(néng)源构成的演化特点

随着人类对生活质(zhì)量要求越来越高，特别是生产(chǎn)力的高度发展，也要求能(néng)源构成向不断优化的方向发展，即要能(néng)源的生产(chǎn)（供应）和使用(yòng)（消费）方式更高效、方便、环保。高效體(tǐ)现在单位體(tǐ)积/重量能(néng)源的发热量上，也體(tǐ)现在生产(chǎn)和使用(yòng)所需的成本和收益的对比上。方便體(tǐ)现在易获得，更突出體(tǐ)现在载能(néng)體(tǐ)的运输储存上，后者对移动中(zhōng)的使用(yòng)者特别重要。能(néng)源构成优化还體(tǐ)现在二次能(néng)源越来越广泛深入的应用(yòng)上。目前已很(hěn)少见到不经过加工(gōng)转化而直接应用(yòng)的一次能(néng)源。大量的一次能(néng)源被转换成電(diàn)力，相当部分(fēn)的原油、天然气被转化成种类繁多(duō)的油品和化工(gōng)产(chǎn)品，部分(fēn)天然气也被加工(gōng)成能(néng)量密度更大、更方便运输的液化气（LNG）。

正是生产(chǎn)力的发展产(chǎn)生了促进能(néng)源构成变化的动力，而能(néng)源构成的优化又(yòu)保障和促进了一次次工(gōng)业革命带来的生产(chǎn)和社会的大发展、人类文(wén)明的巨大进步。

筆(bǐ)者在此要强调的是，这种动力转化到能(néng)源构成优化主要是通过市场经济的规律、竞争优胜劣汰这双“无形的手”来推动实现。这在资本主义生产(chǎn)方式的萌生，特别是高度发展的过程中(zhōng)表现的特别明显。这就涉及到市场之外的“另一双手”――政府政策的作(zuò)用(yòng)问题。政府的正确政策立足于对人类長(cháng)遠(yuǎn)和整體(tǐ)利益的认识、立足于社会生产(chǎn)和能(néng)源开发利用(yòng)对与生态环境影响的科(kē)學(xué)判断，可(kě)以做出高于具(jù)體(tǐ)的市场运作(zuò)者、具(jù)體(tǐ)的生产(chǎn)和消费者的分(fēn)析判断。因此，政府可(kě)以在推动能(néng)源结构的优化上有(yǒu)所作(zuò)為(wèi)，成為(wèi)能(néng)源构成演化的动力之一。这种动力在由石油时代向后石油时代的演化中(zhōng)表现的比较明显。

近年来中(zhōng)外的实践也提供了不少新(xīn)的借鉴，突出表现在以下两方面。

（1）政府的推动政策应尽可(kě)能(néng)少地用(yòng)指标、计划去干预具(jù)體(tǐ)的能(néng)源运作(zuò)、强令以某种能(néng)源在某个时间去代替另一类能(néng)源，而大部分(fēn)应在依法治國(guó)的约束下通过经济政策和环保要求下的市场运作(zuò)来实现。以最常用(yòng)的补贴手段為(wèi)例，应主要支持為(wèi)发展清洁能(néng)源而进行的科(kē)研，对新(xīn)能(néng)源生产(chǎn)也以帮助他(tā)早日获得市场竞争力為(wèi)目的。否则拔苗助長(cháng)、越俎代庖、事倍功半、欲速而不达。

（2）政府政策是否符合实际有(yǒu)一个认识过程，要在实践中(zhōng)逐步摸索修正完善，不能(néng)“一锤定天下”，更不能(néng)对复杂事物(wù)“一刀(dāo)切”。

能(néng)源构成演化具(jù)有(yǒu)不平衡性。非化石能(néng)源占比大于或近等于世界均值（14.9%）的國(guó)家几乎全為(wèi)北美和欧洲的经济发达國(guó)家，尤以北欧的挪威、瑞典、芬兰、丹麦和德(dé)國(guó)最為(wèi)典型，其非化石能(néng)源主要為(wèi)风電(diàn)。挪威、瑞典、法國(guó)的核電(diàn)、水電(diàn)等一次電(diàn)力占全部能(néng)源的40%以上。换言之，这6國(guó)的基础（传统）能(néng)源都占绝对优势，可(kě)再生（新(xīn)）能(néng)源皆＜12%，其中(zhōng)基础能(néng)源资源极丰富且近年来经济发展陷于困境的俄罗斯仅為(wèi)＜0.1%。

煤炭仍占重要地位的國(guó)家主要分(fēn)布于亚太地區(qū)，其总體(tǐ)所占比例為(wèi)49.4%，明显高于世界均值28.1%。这主要是因為(wèi)中(zhōng)國(guó)（大陆、下同）、印度、日本、韩國(guó)、印尼等5个煤炭消费大國(guó)的拉动，他(tā)们的煤炭所占比例依次為(wèi)61.8%、56.9%、26.9%、28.5%、35.7%。中(zhōng)國(guó)和印度的煤炭消费量分(fēn)别占世界的50.6%和11.0%，对世界能(néng)源消费比例的影响甚大。

能(néng)源结构优化则必须依靠科(kē)技(jì )的发展。一个个新(xīn)理(lǐ)论、新(xīn)能(néng)源的提出，一件件新(xīn)技(jì )术的积累，经过艰苦的探索逐渐走向成熟完善，才可(kě)能(néng)从实验室经过多(duō)次逐渐放大规模的中(zhōng)间性试验而走向工(gōng)业生产(chǎn)和能(néng)源市场。成熟市场平等接受各种创新(xīn)、探索，允许他(tā)们试错、比较，因而能(néng)在保证发展中(zhōng)优胜汰劣。

新(xīn)能(néng)源新(xīn)技(jì )术不断发展完善的过程在时间上是不均速的，空间上是不平衡的。既然能(néng)源构成的优化、能(néng)源时代的更替目的是推动经济发展增进人民(mín)福祉，那么就要尊重其通过市场优胜汰劣且渐变完成的客观规律，力求减少过大震荡引起的副作(zuò)用(yòng)，强调稳健发展、稳中(zhōng)求进。这就可(kě)以理(lǐ)解在经历过严重气荒之后，國(guó)家发改委主任何立峰在十三届人大记者招待会上所说的要求“能(néng)源结构性改革在潜移黙化、波澜不惊中(zhōng)实现华丽转身”的含义。

总體(tǐ)上看新(xīn)能(néng)源在初期由于基数小(xiǎo)，其增長(cháng)量并不很(hěn)大而年增速可(kě)很(hěn)大，而在中(zhōng)后期其年增率必会大幅降低；在一个或一批新(xīn)能(néng)源趋于成熟时也会首先在基础良好的先进地區(qū)、领域快速发展。优化的快速发展期会使人感到能(néng)源构成在较短期内变化迅速，大家习惯说是“革命”。

本文(wén)章转自能(néng)源新(xīn)闻网

更多(duō)公(gōng)司信息

欢迎关注【精(jīng)基科(kē)技(jì )有(yǒu)限公(gōng)司】微信公(gōng)众号