“新一次的能源革命與過往的能源革命是有區(qū)別的。以前,能源革命出于偶然,并主動(dòng)影響著人類社會(huì)的發(fā)展;而新一次的能源革命可謂‘千呼萬喚始出來’,是由人類社會(huì)的發(fā)展推進(jìn)的?!?月29日,在“華電大講堂”上,國家應(yīng)對氣候變化戰(zhàn)略研究和國際合作中心主任李俊峰研究員如是說。
李俊峰認(rèn)為,第四次能源革命除了清潔化、低碳化之外,還要具備一些獨(dú)特的先進(jìn)性,例如,基于互聯(lián)網(wǎng)的分散化和網(wǎng)絡(luò)化的結(jié)合、基于市場化改革的能源供應(yīng)以及消費(fèi)體系的自主選擇和壟斷經(jīng)營的協(xié)調(diào)等。李俊峰強(qiáng)調(diào),目前中國的發(fā)展已經(jīng)突破了生態(tài)紅線,即能源和資源消耗超過環(huán)境容量且整體惡化的局面一直沒有得到遏制。為使這種情況得到徹底扭轉(zhuǎn)、改善和恢復(fù),首當(dāng)其沖是發(fā)展觀念的根本變革。
人類文明發(fā)展史上有哪幾次能源革命?
李俊峰首先指出,能源革命是指那些在人類文明發(fā)展過程中產(chǎn)生了重大影響的能源生產(chǎn)和消費(fèi)技術(shù)的革命。人類歷史上到底有幾次能源革命,沒有定論。迄今為止,已經(jīng)證明的、可以稱之為能源革命的能源生產(chǎn)和消費(fèi)的技術(shù)革命有三次,尚未證實(shí)的有一次:第一次是人類的祖先發(fā)現(xiàn)了火,推動(dòng)人類從動(dòng)物加速進(jìn)化為人,并推動(dòng)了人類原始文明和農(nóng)耕文明的發(fā)生和發(fā)展。第二次能源革命是瓦特的蒸汽機(jī)推動(dòng)的。蒸汽機(jī)的發(fā)明和使用使得人類開始利用大機(jī)器組織生產(chǎn)和運(yùn)輸,使得人類可以大規(guī)模利用森林能源和煤炭,推動(dòng)了能源的商品化和有組織的大工業(yè)生產(chǎn),迎來了人類的第一次工業(yè)革命。第三次能源革命是愛迪生發(fā)現(xiàn)的電,以及內(nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)明,使得距離不再是能源傳輸?shù)膯栴},大規(guī)模水電的開發(fā)利用,核電、石油、天然氣的發(fā)現(xiàn)與利用,開啟了能源利用的網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代,催生人類歷史上的第二次工業(yè)革命。特別是電的發(fā)現(xiàn),使得人類真正進(jìn)入電氣化、信息化時(shí)代。
《第三次工業(yè)革命》的作者提出了第四次能源革命,亦被稱之為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與能效和分布式能源技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,它試圖把這一次能源革命描述為:利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)把分散在五大洲的能效技術(shù)、分布式能源技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)等有機(jī)結(jié)合起來;解決化石能源形成的環(huán)境污染和氣候變化問題;構(gòu)筑清潔和低碳能源的新世界,開始人類進(jìn)入生態(tài)文明的新時(shí)代。
與前三次能源革命是歷史的總結(jié)、已經(jīng)被證實(shí)所不同,第四次能源革命還只是一些人的判斷,是否正確還需要?dú)v史實(shí)踐與驗(yàn)證。
能源革命產(chǎn)生了什么問題?
李俊峰表示,歷次的能源革命在推動(dòng)人類文明進(jìn)程的同時(shí),也產(chǎn)生深遠(yuǎn)的正面的政治、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、環(huán)境影響。他在本次講堂上主要討論了其帶來的問題和負(fù)面影響。
一是能源消費(fèi)加速。三次能源技術(shù)變革,在加速人類技術(shù)進(jìn)步的同時(shí),也推動(dòng)能源消費(fèi)技術(shù)、裝備和產(chǎn)品的革命與發(fā)展;推動(dòng)了人類生產(chǎn)與消費(fèi)技術(shù)的變革和觀念的改變,使得浪費(fèi)型能源需求成為可能;推動(dòng)了能源消費(fèi)的快速增長;幾乎要耗盡地球上賦存的化石能源。
二是能源安全凸顯。能源技術(shù)的變革,使得能源消費(fèi)量不斷攀升;滿足日益增長的能源需求、確保能源安全成為世界各國政府重要任務(wù)之一;也是國際社會(huì)重要的熱點(diǎn)、焦點(diǎn)和重點(diǎn)問題之一;由此引發(fā)的貿(mào)易爭端、摩擦,乃至戰(zhàn)爭連綿不斷。
三是能源貧困突出。能源技術(shù)的變革造成能源消費(fèi)的不公平;部分發(fā)達(dá)國家和地區(qū)出現(xiàn)了能源浪費(fèi)性消費(fèi),使得化石能源成為稀缺資源、高價(jià)資源;高價(jià)能源,造成了能源只能滿足少數(shù)發(fā)達(dá)國家的需要局面,也造成了大多數(shù)發(fā)展中國家和地區(qū)出現(xiàn)了大量的能源貧困現(xiàn)象;加劇了能源公平問題,能源普遍服務(wù)成為奢望——美國人均10噸標(biāo)煤,是最不發(fā)達(dá)平均水平國家的100倍,世界上還有20億人沒有電力或者穩(wěn)定的電力供應(yīng),而美國、加拿大、挪威人均用電量都超過了10000千瓦時(shí)。
四是環(huán)境問題加劇。能源消費(fèi)不斷增加,在加劇能源供應(yīng)安全問題的同時(shí),還產(chǎn)生了巨大的環(huán)境問題。目前一些長時(shí)間(例如英國的倫敦霧事件、美國的洛杉磯光化學(xué)事件、三里島等三次核事故)、大面積(大氣污染,包括我國的陰霾事件)、跨流域(水電以及依據(jù)大江大河以及海洋建設(shè)的大型石化基地,例如墨西哥灣漏油事件)、跨國界(氣候變化、酸雨和臭氧層)的環(huán)境問題主要是化石能源消耗形成的。
五是能源革命的困境:持續(xù)增長是能源發(fā)展形勢的基本面。伴隨著經(jīng)濟(jì)增長和人民生活水平的提高,能源消費(fèi)的增長是必然的。雖然一批學(xué)者、政治家都希望經(jīng)濟(jì)增長與能源增長脫鉤,即以較少的能源增長或能源的零增長實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,但是到目前為止這還是一種理論,持續(xù)增長仍然是能源發(fā)展的基本面。
如何看待第四次能源革命?
李俊峰認(rèn)為,新一次的能源革命與過往的能源革命是有區(qū)別的。以前,能源革命出于偶然,并主動(dòng)影響著人類社會(huì)的發(fā)展;而新一次的能源革命可謂“千呼萬喚始出來”,是由人類社會(huì)的發(fā)展推進(jìn)的。
對于第四次能源革命的歷史使命,李俊峰表示,人類在發(fā)展的過程中被動(dòng)地接受了前三次能源革命,推動(dòng)了人類文明的進(jìn)步;第四次能源革命是人類進(jìn)入生態(tài)文明發(fā)展階段的客觀需要,是人類主動(dòng)進(jìn)行的能源革命。其歷史使命是:構(gòu)建適合人類進(jìn)入生態(tài)文明階段的新興能源體系;利用清潔、低碳、可持續(xù)的能源體系,推動(dòng)人類的生態(tài)文明建設(shè)。
對于第四次能源革命的目標(biāo),李俊峰指出,其發(fā)展目標(biāo)可以作如下定位:一是確保全球能源供應(yīng)安全的可持續(xù)性,維系人類文明的不斷發(fā)展與延續(xù);二是大幅度提高能源效率,合理控制能源消費(fèi)行為,控制能源消費(fèi)的過快增長;三是確保人人享有可持續(xù)的能源供應(yīng),消除能源貧困,實(shí)現(xiàn)能源公平;四是緩解、減少進(jìn)而避免能源供應(yīng)過程中的環(huán)境、生態(tài)問題;五是應(yīng)對氣候變化,構(gòu)建清潔、低碳的能源體系。
對于第四次能源革命的特征,李俊峰表示,服務(wù)于生態(tài)文明建設(shè)的第四次能源革命的基本特征有如下四點(diǎn):一是,基于可再生能源等低碳能源的清潔化和低碳化變革;二是,基于互聯(lián)網(wǎng)的分散化和網(wǎng)絡(luò)化的結(jié)合的變革;三是,基于儲(chǔ)能和超導(dǎo)或特高壓技術(shù)的能源本地化和國際化的結(jié)合的變革;四是,基于市場化改革的能源供應(yīng)與消費(fèi)體系的自主選擇與壟斷經(jīng)營的創(chuàng)新。
人類正在進(jìn)行哪些能源革命?
李俊峰表示,人類主要在進(jìn)行兩類能源革命。
一是能源效率和新能源技術(shù)革命。第一次和第二次石油危機(jī)之后,掀起的全球范圍內(nèi)的能效革命,導(dǎo)致了日本、歐盟多數(shù)國家20年的能源消費(fèi)零增長,歐盟等國開始主導(dǎo)新能源革命:1997年提出2050年把可再生能源的比例提高到50%的發(fā)展目標(biāo),進(jìn)而在2010年提出2050年100%可再生能源替代的可能性。美國、日本、印度、巴西和中國也加入到新能源革命的進(jìn)程。
二是低碳能源技術(shù)革命和低碳實(shí)踐。由于應(yīng)對氣候變化和減排溫室氣體,催生了一批新的能源技術(shù)革命,例如氫能源、未來發(fā)電技術(shù)、新興核電技術(shù)、頁巖氣技術(shù)、CCS技術(shù)。它們的發(fā)生和發(fā)展對推動(dòng)能源革命有著十分重要的意義。部分國家開始了低碳發(fā)展的路程的實(shí)踐,例如歐盟,特別是丹麥、德國積累了豐富的低碳發(fā)展的經(jīng)驗(yàn);歐盟大多數(shù)國家出現(xiàn)碳排放零增長,乃至負(fù)增長。
李俊峰認(rèn)為,要完成這樣的革命需要以下幾個(gè)技術(shù)的支撐:一是發(fā)展人人可支付得起的低碳和清潔的能源,很可能是可再生能源供應(yīng)(但必須克服可再生能源成本過高的問題);二是開發(fā)廉價(jià)安全的能源儲(chǔ)存技術(shù)(包括電動(dòng)車使用的小型電池技術(shù)和樓宇與電網(wǎng)備用的大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù));三是建設(shè)連接五大洲的高效的電力傳輸技術(shù)(超導(dǎo)或特高壓);四是發(fā)展高效能源利用技術(shù)(含建筑、交通、工業(yè)和日用消費(fèi)品)。
第四次能源革命最先需要從何處入手?
對于第四次能源革命,李俊峰建議首先進(jìn)行發(fā)展觀念的變革。
迄今為止,由于市場經(jīng)濟(jì)的理論主導(dǎo)世界,技術(shù)進(jìn)步總是在創(chuàng)造新的需求,造成新的能源消費(fèi)的增加,生態(tài)文明建設(shè)所需要新的技術(shù)革命,必須是有利于控制能源消費(fèi)增長的。
人們要認(rèn)識(shí)到技術(shù)進(jìn)步的局限性:充分認(rèn)識(shí)技術(shù)變革的雙重性,科技是生產(chǎn)力,也是破壞力,人們對前者的認(rèn)識(shí)是共識(shí),對后者的認(rèn)識(shí)還有爭議,切爾諾貝利是人類永遠(yuǎn)的痛;能源革命,尤其是生態(tài)文明建設(shè)所需要的新的能源革命需要克服技術(shù)的局限性,特別是其負(fù)面的影響;能源技術(shù)變革的本身應(yīng)該是綠色的、清潔的、低碳的,但是目前大多數(shù)技術(shù)還做不到,包括新能源、互聯(lián)網(wǎng)、能源輸送和大量的消費(fèi)品生產(chǎn)技術(shù)。
人類需要約束自己的消費(fèi)行為:需要樹立能源公平的觀念,約束自己的消費(fèi)行為;在控制能源消費(fèi)總量的基礎(chǔ)上,人人都有享受生態(tài)文明權(quán)利,也就有享受可持續(xù)能源的權(quán)利;不能讓能源消費(fèi),尤其是優(yōu)質(zhì)能源的消費(fèi)成為少數(shù)國家和地區(qū)獨(dú)享的福利。
人們需明確生態(tài)文明進(jìn)程的國際化屬性:經(jīng)濟(jì)發(fā)展的國際化和能源供應(yīng)的國際化,以及技術(shù)發(fā)展的國際化進(jìn)程尤其是應(yīng)對氣候變化,使得生態(tài)文明的建設(shè)具有了國際化的特征和屬性,因此建設(shè)生態(tài)文明所必須的第四能源革命的進(jìn)程也可能是國際化的。
全球能源革命中國如何自處?
李俊峰指出,我國亟需清潔化和低碳化的能源革命。改革開放30年,我們走完了西方大多數(shù)國家200多年的工業(yè)化歷程,出現(xiàn)未富超標(biāo)現(xiàn)象,我國能源產(chǎn)生的各類污染物均居世界第一,溫室氣體排放也超過了許多歐盟發(fā)達(dá)國家。過去十年能源消費(fèi)增長速度超出了預(yù)期:進(jìn)入新世紀(jì)以來,我國對能源需求的快速增長超出了所有人的預(yù)料。1981-2000年間,二十年能源消費(fèi)總量翻了一番多,增長了7.8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤;2001-2010年間,十年間能源消費(fèi)總量又翻了一番多,增長了18.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,2000-2010年能源消費(fèi)的增長速度是1980-2000年間的2.1倍。另外,以煤為主是我國發(fā)展的最大難題之一:中國能源消費(fèi)長期以煤為主,帶來了嚴(yán)重的問題,是綠色發(fā)展的最大障礙。煤炭消費(fèi)量占全球的接近50%;全球大部分煤炭的新增消費(fèi)量在中國,1981年到2012年全球煤炭累計(jì)增長了約40億噸,我國為34億噸,占增量的85%,2005年以來煤炭新增更是占了世界的100%以上;80% 的大氣污染和50%水體污染是由煤引起的;煤炭生產(chǎn)引發(fā)的安全問題、地質(zhì)災(zāi)害問題都是中國政府十分頭疼的事情;由于以煤為主,2012年,中國和美國能源消費(fèi)量十分接近,但是溫室氣體排放量比美國高出70%。
李俊峰表示,我國的能源革命的任務(wù)更加艱巨,不僅要解決好人民熱切期待的藍(lán)天的出現(xiàn),還要控制好溫室氣體排放,這就需要把能源的清潔化和低碳化同步進(jìn)行。當(dāng)前,滿足供應(yīng)不再是能源安全的唯一指標(biāo),能源的清潔化、低碳化是能源生產(chǎn)革命的方向,控制能源消費(fèi)總量和提高能源效率是能源消費(fèi)革命的方向。依據(jù)這個(gè)大的原則和方向,理清我國能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命的基本思路十分必要。中國能源生產(chǎn)革命的核心是“革以煤為主的命”,能源消費(fèi)革命的核心是在提高人民生活質(zhì)量和滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展客觀要求的條件下,控制能源消費(fèi)總量,提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能源總體效率。
李俊峰認(rèn)為,推動(dòng)中國能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命和生產(chǎn)革命要分三步走:在2020年之前,結(jié)合大氣環(huán)境質(zhì)量治理,全面遏制化石能源,特別是煤炭消費(fèi)過快增長的勢頭,2020年前后實(shí)現(xiàn)煤炭的零增長,開啟我國能源生產(chǎn)和消費(fèi)的革命之路,使我國能源體系走上清潔化和低碳化之路。第二步,2020年之后,再利用10-20年的時(shí)間,通過大幅度提高天然氣的消費(fèi)比例,為大比例提高可再生能源比例奠定基礎(chǔ),完成我國能源清潔化的進(jìn)程,同時(shí)構(gòu)建我國能源走向低碳化的道路和橋梁。第三步是從2040年或者2050年開始,全面推動(dòng)我國能源低碳化和零碳化的進(jìn)程,再利用30-50年的時(shí)間,在本世紀(jì)末,實(shí)現(xiàn)中國能源的零碳化。
李俊峰最后總結(jié)指出我國能源革命的基點(diǎn)是:能源生產(chǎn)或供應(yīng)的過程中需要革煤炭的命;能源消費(fèi)過程中需要能源效率的革命。完成我國能源革命的核心要素是:改變發(fā)展觀念和改變消費(fèi)觀念;真正走綠色、循環(huán)和低碳的發(fā)展道路;同步完成能源的清潔化和低碳化。(本文根據(jù)李俊峰研究員在“華電大講堂”中的講座錄音編輯整理而成。李俊峰系國家應(yīng)對氣候變化戰(zhàn)略研究和國際合作中心主任,華北電力大學(xué)兼職教授、北京能源發(fā)展研究基地名譽(yù)主任,曾任國家發(fā)改委能源研究所副所長)