世界能源構(gòu)成的時(shí)代演進(jìn)

　　政府可以在推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化上有所作為，成為能源構(gòu)成演化的動(dòng)力之一。這種動(dòng)力在由石油時(shí)代向后石油時(shí)代的演化中表現(xiàn)的比較明顯。而能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化則必須依靠科技的發(fā)展。

　　在能源研究中，不同類型能源的發(fā)展歷程及其在能源總體構(gòu)成中的比例是很重要的問題，具體研究有時(shí)還要區(qū)分能源的產(chǎn)量構(gòu)成和消費(fèi)量構(gòu)成，文中的構(gòu)成一般均指其消費(fèi)構(gòu)成。

　　能源分類涉及多種劃分方案，劃分方式和術(shù)語運(yùn)用往往有所差異。本文首先劃分傳統(tǒng)能源和新能源兩類，前者包括化石能能源和核電、水電等一次電力。新能源包括在生產(chǎn)中規(guī)模利用的風(fēng)能和太陽能，還有生物質(zhì)能、地?zé)崮堋?/p>

　　在不同的研究領(lǐng)域，人們按不同的角度將社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展劃分為不同階段或時(shí)代。按能源構(gòu)成的特點(diǎn)，特別是處于明顯優(yōu)勢和主導(dǎo)地位的能源，可將世界/國家的能源發(fā)展劃分為不同時(shí)代。

　　從薪柴時(shí)代到煤炭時(shí)代

　　學(xué)會(huì)用火，大大加速了人類的進(jìn)化，其間生活、生產(chǎn)所用的能源幾乎全部來自生物質(zhì)的木材、秸桿。對水能的利用及其他能源的利用是罕見的，故能源學(xué)家無歧義地稱之為薪柴時(shí)代。

　　木柴燒制的木炭讓人們注意到煤炭，其單位體積/重量發(fā)出的熱量明顯高于薪柴。蒸汽機(jī)的發(fā)明之后，煤炭的使用量明顯上升，第一次工業(yè)革命爆發(fā)。20世紀(jì)初，煤炭超越薪柴，在能源構(gòu)成中占絕對優(yōu)勢，能源進(jìn)入煤炭時(shí)代。如果說長期農(nóng)業(yè)文明的積累帶來了大片森林的毀滅和相應(yīng)地區(qū)的荒漠化，那么以煤炭作燃燒和動(dòng)力的大規(guī)模的城市群、大規(guī)模的工業(yè)和交通則帶來對大氣的嚴(yán)重污染，環(huán)境問題凸顯了。

　　石油時(shí)代的到來

　　人們對地下礦產(chǎn)資源的采掘促進(jìn)了對碳?xì)浠衔锏恼J(rèn)識。由于便于運(yùn)輸、利用，液態(tài)的原油、氣態(tài)的天然氣相繼得到規(guī)模應(yīng)用。需要特別說明的是，petroleum一詞在國內(nèi)外、術(shù)語和口語中常被賦予不同的含義。在我們的日常用語中，石油可以是原油、天然氣的合稱，但在強(qiáng)調(diào)是與氣態(tài)不同的產(chǎn)自地下的液態(tài)碳?xì)浠衔?、或與天然氣并用時(shí)，石油一詞就僅只指原油。

　　以內(nèi)燃機(jī)為標(biāo)志的“第二次工業(yè)革命”使人類社會(huì)進(jìn)一步加速發(fā)展。石油以其超越煤炭的熱載量，配合內(nèi)燃機(jī)走向世界。“二戰(zhàn)”后，中東石油新發(fā)現(xiàn)使世界石油產(chǎn)量快速增加成為可能，歐美發(fā)達(dá)國家開始進(jìn)入石油時(shí)代。世界能源構(gòu)成中煤炭與油氣由平分秋色發(fā)展到油氣占明顯優(yōu)勢，從世界能源整體上看也開始進(jìn)入石油時(shí)代。

　　我們可以從幾個(gè)代表性年度分析進(jìn)入石油時(shí)代后的能源構(gòu)成的變化。1950年的一次能源消費(fèi)構(gòu)成中，煤、油、氣、其他依次為61.1%、27.0%、9.8%、2.1%，1973年石油的比例達(dá)到峰值時(shí)上列比例數(shù)依次為26.0%、50.4%、17.0%、6.6%，這期間煤減少了35.1%、油增加了23.4%、天然氣增加7.2%、其他增加4.5%。顯然，石油消費(fèi)的快速增長致使煤消費(fèi)量比例大幅度降低。

　　作為對比的是，2010年計(jì)入新能源的一次能源消費(fèi)構(gòu)成中，以上4項(xiàng)的比例數(shù)依次為29.5%、33.7%、23.7%、13.1%，2016年這個(gè)比例數(shù)依次為28.1%、33.3%、24.1%、14.5%，該期間煤炭占比減少了1.4%、油減少了0.4%、天然氣增加0.4%、其他增加1.4%。

　　上述全球的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對比說明了幾個(gè)問題。

　　天然氣的發(fā)展明顯滯后于石油。從上世紀(jì)60年代后期以來才有加快之勢，1973年以來天然氣發(fā)展的速度超過了石油，但直到2016年他在能源構(gòu)成中的地位仍然明顯低于石油，該年天然氣占比甚至仍低于煤炭。

　　近年來，與煤炭、石油比例的降低相對應(yīng)的是天然氣和其他能源比例的提高。這之中新能源貢獻(xiàn)在2005年以來才有明顯增大，其占整個(gè)能源的比例由2010年1.3%提高到2016年的3.2%，而只計(jì)作為商品的生物質(zhì)燃料2016年僅占一次能源消費(fèi)的0.04%。

　　能源構(gòu)成中各類的占比變化可有起伏。最明顯的是煤炭在總體下降的背景上2005至2015年間有回升。這也體現(xiàn)了發(fā)展的不平衡性，他主要是由發(fā)展中國家能源消費(fèi)量快速上升且以煤炭為主所造成。

　　隨著時(shí)間的推移，煤炭、石油比例的降低并不意味著其數(shù)量的降低。煤炭消費(fèi)的峰值到2014年才出現(xiàn)、直到現(xiàn)在石油消費(fèi)量仍然整體呈增勢。

　　我們可以按油、氣地位的相對變化把石油時(shí)代再細(xì)分為兩個(gè)時(shí)期，他們各以原油、天然氣為主。以此，直到現(xiàn)在從全球角度上也仍然沒能進(jìn)入“天然氣的時(shí)期”。

　　深入考察一下在能源構(gòu)成優(yōu)化方面走在前面的國家。2016年北美自貿(mào)區(qū)3國合計(jì)的石油、天然氣所占比例分別為37.5%、30.8%，同年歐洲和獨(dú)聯(lián)體國家合計(jì)石油、天然氣所占比例分別為37.5%、32.3%。以上述兩地區(qū)合計(jì)2016年石油、天然氣所占比例分別為34.1%、32.1%，油的比例仍大于氣。

　　縱觀全球，到2016年天然氣消費(fèi)量超過石油的只有俄羅斯、土庫曼、烏茲別克、白羅斯、烏克蘭、卡塔爾、阿聯(lián)酋、馬來西亞等國，其中除白俄羅斯和烏克蘭是輸氣管線的途經(jīng)國外，都是傳統(tǒng)的天然氣生產(chǎn)和出口國。因此，只能說少部分國家進(jìn)入了天然氣時(shí)期。我們可以從消費(fèi)量和占一次能源消費(fèi)的比例石油趨降、天然氣趨升來預(yù)測未來全球可能進(jìn)入“天然氣的時(shí)期”，但直到2016年，數(shù)字表明不可能在短期內(nèi)使天然氣所占比例超過石油。按照2017年BP的預(yù)測，這個(gè)轉(zhuǎn)變點(diǎn)可能在2040年左右出現(xiàn)。某些人所說的近期是“天然氣黃金時(shí)代”，只能理解為是天然氣大發(fā)展的時(shí)期。

　　從煤炭時(shí)代到石油時(shí)代是化石能源消費(fèi)成數(shù)量級增長的時(shí)代，也是人類文明和生產(chǎn)力快速發(fā)展的時(shí)代。但隨著人類向大自然的索取以加速度增加，帶來日益加重的環(huán)境破壞。除煤炭燃燒帶來的肉眼可見顆粒物之外，各種化石能源的累積還帶來可吸入顆粒物和二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物、甲烷……等一系列污染物，他們的“光化學(xué)反應(yīng)”產(chǎn)生的酸雨、霾、溫室效應(yīng)等對環(huán)境造成更嚴(yán)重的破壞。隨著人類的愈發(fā)追求健康，能源發(fā)展與環(huán)境友好的呼聲越來越強(qiáng)烈，環(huán)保與否成為幾乎可與生產(chǎn)力發(fā)展水平相并列的能源構(gòu)成的約束性條件。

　　隨著科技的巨大進(jìn)步、生產(chǎn)力迅速發(fā)展，人們開始預(yù)測：與經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，與計(jì)算機(jī)、云數(shù)據(jù)、機(jī)器人普及性應(yīng)用相對應(yīng)，特別是為滿足環(huán)保要求，應(yīng)該出現(xiàn)促使出現(xiàn)一個(gè)能源的新時(shí)代?，F(xiàn)階段的新能源主要指風(fēng)力、太陽能發(fā)電，在一些國家還包括地?zé)帷⑸镔|(zhì)能、垃圾發(fā)電等。目前仍在實(shí)驗(yàn)室研究、甚至基礎(chǔ)理論研究的更高效新能源將陸續(xù)進(jìn)入商業(yè)性運(yùn)營?？v觀21世紀(jì)后期的能源構(gòu)成，可能仍以基礎(chǔ)能源為主體，化石能源與非化石能源并舉，多種新能源在發(fā)展中占越來越大的份額。對此，能被普遍接受的名稱當(dāng)屬“后石油時(shí)代”。

　　能源構(gòu)成的演化特點(diǎn)

　　隨著人類對生活質(zhì)量要求越來越高，特別是生產(chǎn)力的高度發(fā)展，也要求能源構(gòu)成向不斷優(yōu)化的方向發(fā)展，即要能源的生產(chǎn)和使用方式更高效、方便、環(huán)保。高效體現(xiàn)在單位體積/重量能源的發(fā)熱量上，也體現(xiàn)在生產(chǎn)和使用所需的成本和收益的對比上。方便體現(xiàn)在易獲得，更突出體現(xiàn)在載能體的運(yùn)輸儲(chǔ)存上，后者對移動(dòng)中的使用者特別重要。能源構(gòu)成優(yōu)化還體現(xiàn)在二次能源越來越廣泛深入的應(yīng)用上。目前已很少見到不經(jīng)過加工轉(zhuǎn)化而直接應(yīng)用的一次能源。大量的一次能源被轉(zhuǎn)換成電力，相當(dāng)部分的原油、天然氣被轉(zhuǎn)化成種類繁多的油品和化工產(chǎn)品，部分天然氣也被加工成能量密度更大、更方便運(yùn)輸?shù)囊夯瘹狻?/p>

　　正是生產(chǎn)力的發(fā)展產(chǎn)生了促進(jìn)能源構(gòu)成變化的動(dòng)力，而能源構(gòu)成的優(yōu)化又保障和促進(jìn)了一次次工業(yè)革命帶來的生產(chǎn)和社會(huì)的大發(fā)展、人類文明的巨大進(jìn)步。

　　筆者在此要強(qiáng)調(diào)的是，這種動(dòng)力轉(zhuǎn)化到能源構(gòu)成優(yōu)化主要是通過市場經(jīng)濟(jì)的規(guī)律、競爭優(yōu)勝劣汰這雙“無形的手”來推動(dòng)實(shí)現(xiàn)。這在資本主義生產(chǎn)方式的萌生，特別是高度發(fā)展的過程中表現(xiàn)的特別明顯。這就涉及到市場之外的“另一雙手”――政府政策的作用問題。政府的正確政策立足于對人類長遠(yuǎn)和整體利益的認(rèn)識、立足于社會(huì)生產(chǎn)和能源開發(fā)利用對與生態(tài)環(huán)境影響的科學(xué)判斷，可以做出高于具體的市場運(yùn)作者、具體的生產(chǎn)和消費(fèi)者的分析判斷。因此，政府可以在推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化上有所作為，成為能源構(gòu)成演化的動(dòng)力之一。這種動(dòng)力在由石油時(shí)代向后石油時(shí)代的演化中表現(xiàn)的比較明顯。

　　近年來中外的實(shí)踐也提供了不少新的借鑒，突出表現(xiàn)在以下兩方面。

　　政府的推動(dòng)政策應(yīng)盡可能少地用指標(biāo)、計(jì)劃去干預(yù)具體的能源運(yùn)作、強(qiáng)令以某種能源在某個(gè)時(shí)間去代替另一類能源，而大部分應(yīng)在依法治國的約束下通過經(jīng)濟(jì)政策和環(huán)保要求下的市場運(yùn)作來實(shí)現(xiàn)。以最常用的補(bǔ)貼手段為例，應(yīng)主要支持為發(fā)展清潔能源而進(jìn)行的科研，對新能源生產(chǎn)也以幫助他早日獲得市場競爭力為目的。否則拔苗助長、越俎代庖、事倍功半、欲速而不達(dá)。

　　政府政策是否符合實(shí)際有一個(gè)認(rèn)識過程，要在實(shí)踐中逐步摸索修正完善，不能“一錘定天下”，更不能對復(fù)雜事物“一刀切”。

　　能源構(gòu)成演化具有不平衡性。非化石能源占比大于或近等于世界均值的國家?guī)缀跞珵楸泵篮蜌W洲的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家，尤以北歐的挪威、瑞典、芬蘭、丹麥和德國最為典型，其非化石能源主要為風(fēng)電。挪威、瑞典、法國的核電、水電等一次電力占全部能源的40%以上。換言之，這6國的基礎(chǔ)能源都占絕對優(yōu)勢，可再生能源皆<12%，其中基礎(chǔ)能源資源極豐富且近年來經(jīng)濟(jì)發(fā)展陷于困境的俄羅斯僅為<0.1%。

　　煤炭仍占重要地位的國家主要分布于亞太地區(qū)，其總體所占比例為49.4%，明顯高于世界均值28.1%。這主要是因?yàn)橹袊?、印度、日本、韓國、印尼等5個(gè)煤炭消費(fèi)大國的拉動(dòng)，他們的煤炭所占比例依次為61.8%、56.9%、26.9%、28.5%、35.7%。中國和印度的煤炭消費(fèi)量分別占世界的50.6%和11.0%，對世界能源消費(fèi)比例的影響甚大。

　　能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化則必須依靠科技的發(fā)展。一個(gè)個(gè)新理論、新能源的提出，一件件新技術(shù)的積累，經(jīng)過艱苦的探索逐漸走向成熟完善，才可能從實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過多次逐漸放大規(guī)模的中間性試驗(yàn)而走向工業(yè)生產(chǎn)和能源市場。成熟市場平等接受各種創(chuàng)新、探索，允許他們試錯(cuò)、比較，因而能在保證發(fā)展中優(yōu)勝汰劣。

　　新能源新技術(shù)不斷發(fā)展完善的過程在時(shí)間上是不均速的，空間上是不平衡的。既然能源構(gòu)成的優(yōu)化、能源時(shí)代的更替目的是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展增進(jìn)人民福祉，那么就要尊重其通過市場優(yōu)勝汰劣且漸變完成的客觀規(guī)律，力求減少過大震蕩引起的副作用，強(qiáng)調(diào)穩(wěn)健發(fā)展、穩(wěn)中求進(jìn)。這就可以理解在經(jīng)歷過嚴(yán)重氣荒之后，國家發(fā)改委主任何立峰在十三屆人大記者招待會(huì)上所說的要求“能源結(jié)構(gòu)性改革在潛移黙化、波瀾不驚中實(shí)現(xiàn)華麗轉(zhuǎn)身”的含義。

　　總體上看新能源在初期由于基數(shù)小，其增長量并不很大而年增速可很大，而在中后期其年增率必會(huì)大幅降低;在一個(gè)或一批新能源趨于成熟時(shí)也會(huì)首先在基礎(chǔ)良好的先進(jìn)地區(qū)、領(lǐng)域快速發(fā)展。優(yōu)化的快速發(fā)展期會(huì)使人感到能源構(gòu)成在較短期內(nèi)變化迅速，大家習(xí)慣說是“革命”。