艰难的第三次能源大转换

全球的能源利用已经经历了两次大转换，从烧秸秆到烧煤炭，从烧煤炭到烧石油、天然气，现在是第三次能源大转换，要从烧石油、天然气到新能源、可再生能源的可持续的能源体系，这是人类历史上最艰难的一次能源大转换。

人类最早利用的能源是薪柴，大概经历了万余年的时间。第一次能源大转变是从薪柴转向煤炭，如果从1709年用焦炭炼铁开始，到1920年占世界商品能源结构的87%，前后经历了200余年。第二次能源大转换从煤炭转向石油、天然气，如果从1858年在美国打出一口油井开始，到1959年石油、天然气在世界商品能源构成的50%，首次超过煤炭而占第一位，前后经历了100年。第三次能源大转换从何算起?到什么时候能够像煤炭、石油、天然气那样，占世界商品能源的87%或50%呢？到现在还是个未知数。

从以往的两次能源大转换来看，可以看到能源大转换的轨迹，同时也可以估计到第三次能源大转换的艰巨性。

1、能源转换过程相对缓慢。从上面的分析可以看到第一次能源大转换前后经历了200余年，第二次能源大转换使石油、天然气在商品能源中的比重达到50%，用了100年，看来第二次能源大转换不可能像煤炭那样达到87%的顶峰。第三次能源大转换要用多少时间现在还很难定论。《能源百科全书》说:“世界能源结构转变到可再生为主，将是一个漫长的过程。从现在起大约要经历100多年的时间。”中国能源百科全书是1997年出版的，他的估计是要到21世纪末，即2100年可再生能源占世界商品能源结构的50%。当然我们希望转换的快一些，可以减少二氧化碳等温室气体的排放，但它并不决定于我们的主观愿望。

2、能源的转换是技术的转换。从历史来看，每一次能源大转换实际上是技术的转换，都是从一种能源技术转换成另一种能源技术，没有技术的进步，没有新技术的实现，就不可能出现能源的大转换，蒸汽机和炼铁技术促进了煤炭的开发和利用，内燃机、燃气轮机促进了石油、天然气的开发和利用。现在我们的一整套能源工业，包括油井，超级油轮，输油管线，煤矿，发电厂，输电线，汽车，火车和轮船等等都是建立在煤炭，石油，天然气基础上的，第二次能源大转换不仅要重建能源工业，而且要重建一切用能设施。所以从技术上讲第三次能源大转换，无论从广度，深度来讲都要比前两次能源大转换要艰巨得多。我们如果想转换的快一些，首先应当在技术进步上下功夫。科学技术是第三次能源大转换的最大制约因素。

3、能源转换的方向明确。前两次能源转换的方向都是很明确的，第一次转换类型是煤炭，第二次转换方向是石油和天然气，而第三次能源大转换直到现在前景仍然模糊。原能源部部长黄毅诚在《能源百科全书》前言中说：科学家们预计，100年以后，核聚变发电，太阳能发电以及风能、海洋能、地热能、生物质能等新能源和可再生能源登上消费舞台，将为人们提供充足的取之不竭的清洁能源。“未来大规模的太阳能电话主要将建立在世界上阳光充足的地区和太空，并利用太阳能从水中支取氢，通过管道或大油轮把氢气或液态氢输送到世界各地。”可是时至今日，快堆和聚变堆都还在研究过程之中，有的核专家不相信快堆和聚变堆能经济地解决人类的能源问题，寄希望于太阳能。但是太阳能由于高得惊人的费用和20世纪70年代被破环了名声，终于在20世纪90年代初蒸蒸日上的太阳能熄火了。谁能告诉我们第三次能源大转换替代化石能源的究竟是什么？是核聚变，是太阳能，是氢能，是可燃冰还是多种能源共担替代能源的责任。由于方向不明，人们在寻找替代能源过程中是否会走更多的弯路？造成更为巨大的经济损失。

4、能源转换替代能源具体价格优势。在前两次能源大转换中替代能源不仅具有技术的优势，而且具有价格优势，转两次能源转换的初期，煤炭，石油，天然气的价格都很低，都均具有价格优势。但是对于第三次能源大转换来说，新能源和可再生能源除了具有减排二氧化碳的优势外，大多数可再生能源属于间歇性能源，即使最近几年化石能源价格暴涨之后，可再生能源仍然不具备竞争力。难怪有的提出疑问：为什么人类历经数十年而可再生能源开发成本如此昂贵？为什么替代燃料在能源消费中只占这么小的比例？

5、能源转换有很大差距。全球前两次能源转换经济合作组织国家(OECD)和能源转型经济国家(东欧和独联体)都基本完成了，像(OECD)国家不再使用传统生物质能做饭和取暖，石油，天然气在一次能源消费机构中的比例已达到64%(2005年数字，下均同)，煤炭比重己下降到21.1%，其余是核电和水电。只有发展中国家有不少国家没有完成两次能源大转变，中国是最突出的例子。据国家能源机构(IEA)统计，中国在2000年，传统生物质能的消费量达到2.13亿吨油当量，高于印度1.98亿吨油当量和印度尼西亚0.47亿吨油当量，居一位，是没有完成第一次能源大转换的典型。中国没有完成第二次能源大转换，中国在2005年一次能源消费结构中石油，天然气只占23.8%，而煤炭的比例还占69.6%。在这种情况下，OECD和转型经济国家只需要解决二氧化碳等引起的温室气体问题，而对于中国来说，要解决传统生物质能利用中引起的室内污染，大量燃煤引起的地区性二氧化碳，氢氧化物以及颗粒物的污染，以及化石燃料燃烧引起的温室气体问题。

6、能源转换不是等到原来的能源耗尽了才转换的。前两次能源大转换都不是在原来的能源耗尽了才转换的。例如用煤炭代替薪柴，并不是薪柴消耗完了才转换的，实际上薪柴是可再生能源，是不可能耗尽的。又如石油、天然气替代煤炭，也不是等到煤炭耗尽了才转换的，到现在煤炭还在大量生产和使用，从目前探明的化石能源资源量来看，煤炭的使用年限还大大超过了石油和天然气，煤炭甚至有可能成为第三次能源大转换时候的桥梁。在20世纪80年代一次能源经济学习班上，我曾问过国际能源专家，将来化石能源耗完了，人类将怎么办?专家说：化石能源永远不会耗完，没等化石能源消耗完毕，就会被新的能源所替代。前两次大转换做到了提前替换，随着新的能源技术的出现，第三次能源大转换也一定能在化石能源消耗完之前实现替换。

全球的第三次能源大转换必然会发生，但是第三次能源大转换与前两次能源大转换有许多不同的特点，主要是替代能源的技术还不成熟，用什么能源替代的方向不明，现在找到的替代能源除了水利发电外还不仅具备价格优势，在这种情况下，硬要推进第三次能源大转换，是造成能源转换艰难的重要原因，我们应当从这个艰难的境遇中解脱出来。

1、能源的大替换有其自身的发展规律，在替代能源的技术不成熟，替代能源方向不明，替代能源不具备价格优势时要提前替代时有困难的，当前应加强快堆、聚变堆、可燃冰、氢能和风能、太阳能等可再生能源和新能源开发技术的研究。

2、能源大转换应首先在发达国家中实施，前两次能源大转换都首先在发达国家实施的，许多发展中国家到现在还没有实现两次能源大转换。第三次能源大转换，由高碳向低碳、由低碳转向无碳也应当首先在发达国家中实施，然后再逐步推广到发展中国家。

3、发展中国家首先要做好没有完成两次能源大转换的工作。中国没有完成第一次能源大转换，全国还有几亿农村人口利用传统生物质能做饭和采暖，在社会主义新农村建设中，应当完成这个转换，看来这个转换不可能再用煤炭去替换传统生物质能，而应当用沼气、秸秆气、成型燃料去替换。中国完成第二次能源大转换，从世界和中国的能源资源条件，以及不允许用石油、天然气来替换煤炭，只能利用洁净煤和碳捕捉技术来替代陈旧的煤炭利用技术，在可能条件下部分用核能和可再生能源来替代。中国在补课中，在解决室内污染，地区性污染的同时，在一定程度上也可以减少二氧化碳等温室气体的排放，为促进全球可持续发展做出自己的贡献。(来源：《能源思考》2008年2月刊)