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不可(ke)再生能(neng)源的全球危機下，能(neng)源轉換已至。

煤炭和石(shi)油的(de)發現與利用使(shi)人類(lei)告別(bie)了(le)農耕文明，進(jin)入了(le)工業文明。200多年化石(shi)能(neng)(neng)源(yuan)的(de)使(shi)用，在(zai)給人類(lei)社會(hui)帶來巨大進(jin)步的(de)同時，也給人類(lei)社會(hui)造成了(le)日益嚴(yan)峻(jun)的(de)環境(jing)問(wen)題和氣候問(wen)題。不可再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)緊缺的(de)全球危機下(xia)，能(neng)(neng)源(yuan)轉換已至(zhi)。

不論(lun)是(shi)歐盟2010年(nian)(nian)發(fa)布(bu)的“能(neng)(neng)源(yuan)2020”計(ji)劃選擇(ze)了綠(lv)色(se)能(neng)(neng)源(yuan)之(zhi)路，還是(shi)日(ri)本政府(fu)(fu)在2015年(nian)(nian)“國家(jia)復興戰略(lve)”中(zhong)明確要(yao)重新重視核(he)能(neng)(neng)；不論(lun)是(shi)美國政府(fu)(fu)2014年(nian)(nian)發(fa)布(bu)“全方位能(neng)(neng)源(yuan)戰略(lve)”，強(qiang)調占(zhan)據未來世(shi)界能(neng)(neng)源(yuan)技術(shu)的制高點，還是(shi)印度政府(fu)(fu)2015年(nian)(nian)宣布(bu)大規模發(fa)展(zhan)綠(lv)色(se)能(neng)(neng)源(yuan)，能(neng)(neng)源(yuan)問(wen)題(ti)都(dou)已經上升為各主要(yao)國家(jia)的核(he)心戰略(lve)議題(ti)。

人們從來(lai)沒有像今天這樣重視能(neng)源(yuan)(yuan)，當(dang)人們再一(yi)次面臨著一(yi)場能(neng)源(yuan)(yuan)迭代(dai)時，也(ye)意味(wei)著一(yi)個全新(xin)的能(neng)源(yuan)(yuan)時代(dai)正在加速到來(lai)。能(neng)源(yuan)(yuan)迭代(dai)有無可遵循的邏輯(ji)，新(xin)一(yi)代(dai)能(neng)源(yuan)(yuan)又將給人類造成什么挑戰，未來(lai)的能(neng)源(yuan)(yuan)世界會(hui)是更美麗的新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)世界嗎？

從草木能源到化石能源

盡管(guan)現代(dai)人(ren)們多以(yi)煤(mei)炭和(he)(he)(he)石油來定義人(ren)類文(wen)(wen)明(ming)(ming)的第一次能(neng)源和(he)(he)(he)二次能(neng)源領域的技(ji)術革(ge)(ge)命，并認為兩次技(ji)術革(ge)(ge)命分別對能(neng)源生(sheng)產和(he)(he)(he)能(neng)源消(xiao)費(fei)產生(sheng)革(ge)(ge)命性影響。但在更大(da)的時間(jian)尺(chi)度下(xia)，草(cao)木能(neng)源才(cai)真正是(shi)人(ren)類文(wen)(wen)明(ming)(ming)發展的起點。顯(xian)然，人(ren)類絕大(da)部分時間(jian)都(dou)靠草(cao)木能(neng)源賴以(yi)生(sheng)存，并以(yi)此到達了農耕文(wen)(wen)明(ming)(ming)的巔峰。

人(ren)類文(wen)明在發(fa)展的(de)最初，就是依賴于自然(ran)界中(zhong)可(ke)以直接獲(huo)取的(de)可(ke)用于消費的(de)物質，比(bi)如植物、動物等。原(yuan)始人(ren)類的(de)居住地也是天(tian)然(ran)的(de)或略經處置就可(ke)以遮風避雨(yu)的(de)自然(ran)場(chang)所(suo)，比(bi)如洞穴、草(cao)棚(peng)等。

草(cao)木生(sheng)生(sheng)不息，但其生(sheng)長受地域限(xian)制且每年生(sheng)長的數量也有限(xian)。這個時代人們(men)隨水(shui)草(cao)而居，一(yi)個村莊(zhuang)或(huo)城市，需(xu)要(yao)方(fang)圓30到50倍(bei)人群聚落面積的草(cao)木以支持其日常能(neng)源消耗。

在草木能(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)階段，人(ren)類對能(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)轉化(hua)是(shi)極(ji)其簡(jian)單的(de)(de)。對“火(huo)(huo)(huo)”及自(zi)身的(de)(de)關系的(de)(de)認識是(shi)古人(ren)發明的(de)(de)一項重要的(de)(de)能(neng)源(yuan)(yuan)操控技術，從對雷電引起的(de)(de)森(sen)林或草原的(de)(de)野火(huo)(huo)(huo)的(de)(de)恐懼，到(dao)學會用火(huo)(huo)(huo)來(lai)燒烤獵物(wu)以(yi)熟食，再(zai)到(dao)用火(huo)(huo)(huo)來(lai)御(yu)寒、照明、驅趕(gan)野獸，人(ren)工(gong)取火(huo)(huo)(huo)方法的(de)(de)掌握標志著火(huo)(huo)(huo)作為(wei)一種能(neng)源(yuan)(yuan)真(zhen)正被(bei)人(ren)們所利用。

兩百多(duo)年前，瓦特發(fa)明了蒸汽(qi)機，燒煤把水變成(cheng)蒸汽(qi)、蒸汽(qi)驅動(dong)機器來替代人做粗笨費力的工作，進而啟(qi)動(dong)了工業革命，以化石為主(zhu)要能(neng)源的紀元自此開始。在化石為主(zhu)要能(neng)源的紀元里，誕生了所謂的第一次能(neng)源革命和第二次能(neng)源革命。

其中，第(di)一次(ci)能源(yuan)轉型(xing)(xing)以英(ying)(ying)國(guo)(guo)為代表，由(you)煤炭(tan)取代了居主(zhu)導地(di)位(wei)的柴薪。按照瓦茨拉(la)夫·斯米爾(er)的量化(hua)標準，英(ying)(ying)國(guo)(guo)的能源(yuan)轉型(xing)(xing)始于1550年，至1619年左右完成，歷(li)時約70年。

1550年(nian)左右，煤炭(tan)在(zai)(zai)英(ying)國能源消費結構中(zhong)的比重開始超過(guo)(guo)5%；1619年(nian)左右，煤炭(tan)在(zai)(zai)英(ying)國能源消費結構中(zhong)的比重超過(guo)(guo)居主導(dao)地位(wei)的柴薪，完(wan)成了(le)向煤炭(tan)系統的轉型。轉型完(wan)成后，隨著(zhu)經濟發展及工業(ye)革命的推進，煤炭(tan)在(zai)(zai)英(ying)國能源消費結構中(zhong)的比重還(huan)在(zai)(zai)增加，1938年(nian)時達到歷(li)史峰(feng)值（97.7%）。

第二次能源轉(zhuan)(zhuan)型(xing)以美國(guo)(guo)為(wei)代表(biao)，由石(shi)油取(qu)代居主導地(di)位的(de)(de)煤炭。按照瓦茨拉夫·斯米爾的(de)(de)量化標準，美國(guo)(guo)的(de)(de)能源轉(zhuan)(zhuan)型(xing)始(shi)于1910年(nian)，到1950年(nian)完成，歷時僅約40年(nian)。1950年(nian)，石(shi)油在美國(guo)(guo)能源消(xiao)費(fei)結構(gou)中的(de)(de)比重（38.4%）首次超過(guo)煤炭（35.5%），成為(wei)主導能源。

近幾百(bai)年化石(shi)能源(yuan)的(de)利用和(he)生機蓬勃的(de)科技創新，讓人類享(xiang)受到空前的(de)繁榮和(he)富(fu)足，世界人口規模和(he)人均(jun)GDP得以迅速增長，當然也(ye)造成了日益嚴(yan)峻的(de)環(huan)境問題(ti)和(he)氣候問題(ti)。并(bing)且，化石(shi)和(he)核裂變能源(yuan)都是(shi)有(you)(you)限資源(yuan)，這(zhe)也(ye)意味著，對化石(shi)能源(yuan)的(de)開采(cai)是(shi)有(you)(you)限而非無窮的(de)。

因此，可持續新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)，如太陽能(neng)(neng)(neng)、地熱(re)/海洋熱(re)、自然機械(xie)能(neng)(neng)(neng)（風能(neng)(neng)(neng)、潮汐以及其他(ta)自然機械(xie)能(neng)(neng)(neng)）等，不(bu)得不(bu)逐漸取代化石能(neng)(neng)(neng)源(yuan)成為支撐社(she)會(hui)運轉和人(ren)們(men)生(sheng)活的主力，下一場能(neng)(neng)(neng)源(yuan)革命也將(jiang)由(you)此展開。

新能源革命猶有困境

盡管熱/海洋熱、自然機(ji)械能(neng)(neng)(neng)（風能(neng)(neng)(neng)、潮(chao)汐以(yi)及(ji)其他(ta)自然機(ji)械能(neng)(neng)(neng)）等也作(zuo)為(wei)新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)被寄予革新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)開采的(de)希望，但化石能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)之外(wai)，最有可能(neng)(neng)(neng)“上位”的(de)新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)，依(yi)舊還是太陽能(neng)(neng)(neng)。太陽中(zhong)的(de)輕原子發(fa)生核聚(ju)變，產(chan)生大(da)量的(de)熱和(he)光，這(zhe)些光熱旅行500秒、穿越1.5億公(gong)里，供養了地球數十(shi)億年。

當然，太(tai)陽的(de)(de)光熱(re)并沒能(neng)讓其他行星萬物生(sheng)長，究(jiu)其原(yuan)因，是地球生(sheng)物在約30億年前就演化(hua)出“光合作用(yong)”的(de)(de)奇妙(miao)功能(neng)，即微生(sheng)物和植物利(li)用(yong)太(tai)陽光把(ba)(ba)水分解為(wei)氫氣和氧(yang)氣，并從空氣中捕捉二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)分子(zi)，把(ba)(ba)這些混合的(de)(de)分子(zi)原(yuan)子(zi)轉(zhuan)化(hua)為(wei)有機碳(tan)體，然后把(ba)(ba)多(duo)余的(de)(de)氧(yang)氣釋放(fang)到空氣中。

從(cong)能(neng)(neng)量(liang)的(de)角度(du)來(lai)說，光合作(zuo)用(yong)過(guo)程(cheng)(cheng)把(ba)自然(ran)中功率(lv)密度(du)較低、較紊亂(luan)的(de)水和二氧(yang)化(hua)(hua)碳分(fen)子轉化(hua)(hua)為(wei)功率(lv)密度(du)較高并且(qie)較有(you)序的(de)有(you)機碳體物質，既增加了(le)能(neng)(neng)量(liang)的(de)功率(lv)密度(du)，也減少了(le)整個體系(xi)的(de)紊亂(luan)程(cheng)(cheng)度(du)（熵減少）。化(hua)(hua)腐朽為(wei)神奇的(de)光合作(zuo)用(yong)，是讓地球上的(de)生(sheng)物耐以(yi)生(sheng)存的(de)最(zui)基本(ben)的(de)技術。光合作(zuo)用(yong)給人類樹立了(le)一個能(neng)(neng)源操控的(de)榜樣。

從可再生性(xing)和(he)儲量來看，太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)則是唯一能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)夠保證人(ren)類能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源需(xu)要的(de)來源。世界上水能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)資源理(li)論(lun)儲量只有(you)39萬(wan)億(yi)(yi)千(qian)瓦(wa)(wa)時/年(nian)，風能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)資源理(li)論(lun)儲量為2000萬(wan)億(yi)(yi)千(qian)瓦(wa)(wa)時/年(nian)；而(er)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)資源理(li)論(lun)儲量高達150000萬(wan)億(yi)(yi)千(qian)瓦(wa)(wa)時/年(nian)。可以說，新能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源中(zhong)只有(you)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)才是代表未來的(de)真(zhen)正(zheng)(zheng)的(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源，其它潮能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、地熱(re)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、風能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、水能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)等都是煤炭(tan)、石(shi)油等能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源的(de)補充能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源，而(er)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)將(jiang)對煤炭(tan)、石(shi)油等實現真(zhen)正(zheng)(zheng)的(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源替(ti)代。

無論是上一(yi)輪、還是下一(yi)輪能(neng)源(yuan)革命，科(ke)技(ji)技(ji)術(shu)都是驅動(dong)能(neng)源(yuan)變(bian)革的(de)重要因(yin)素。科(ke)學家(jia)通過所發(fa)(fa)現(xian)(xian)的(de)自(zi)然(ran)現(xian)(xian)象而(er)(er)發(fa)(fa)明(ming)新(xin)的(de)能(neng)源(yuan)操控技(ji)術(shu)、人(ren)們進(jin)而(er)(er)發(fa)(fa)明(ming)新(xin)機器和(he)工具，從而(er)(er)讓人(ren)類(lei)高效而(er)(er)充分使用(yong)能(neng)源(yuan)，這是最為關(guan)鍵和(he)基本的(de)一(yi)條(tiao)科(ke)技(ji)發(fa)(fa)展路徑，會深刻地驅動(dong)各方面的(de)科(ke)技(ji)和(he)社會變(bian)化。

然而現在(zai)，雖然人類已經意識到(dao)能(neng)源問(wen)題(ti)帶來的挑戰，并且在(zai)尋(xun)求未來能(neng)源供應的解決途徑，但不論是能(neng)源技(ji)術還是能(neng)源治理(li)，都還沒有找到(dao)很好的辦法。

從(cong)能(neng)(neng)源(yuan)技術開采的(de)情況來(lai)(lai)看，盡(jin)管(guan)除了海洋能(neng)(neng)主要還(huan)(huan)是在(zai)實驗和(he)小規模建(jian)設初(chu)步生產外，水電(dian)能(neng)(neng)、核能(neng)(neng)、風能(neng)(neng)和(he)太陽能(neng)(neng)等(deng)的(de)應(ying)用都(dou)已經比(bi)較成熟，近二十年也取(qu)得了很(hen)大的(de)發展。但這(zhe)幾種(zhong)能(neng)(neng)源(yuan)在(zai)能(neng)(neng)源(yuan)消費(fei)總量(liang)中(zhong)的(de)比(bi)重(zhong)(zhong)，加(jia)起來(lai)(lai)依然還(huan)(huan)不到16%。并(bing)且(qie)，還(huan)(huan)沒有(you)一種(zhong)單一能(neng)(neng)源(yuan)在(zai)消費(fei)中(zhong)的(de)比(bi)重(zhong)(zhong)超(chao)過10%。

從能源治理看，能源問(wen)(wen)題(ti)(ti)不是(shi)一個(ge)(ge)國家、一個(ge)(ge)民族的(de)(de)(de)問(wen)(wen)題(ti)(ti)，所(suo)(suo)有國家和民族，是(shi)緊密綁(bang)在(zai)一起的(de)(de)(de)人(ren)類命(ming)(ming)運共(gong)同體。地球上的(de)(de)(de)所(suo)(suo)有生命(ming)(ming)的(de)(de)(de)命(ming)(ming)運，都最終取決(jue)于(yu)人(ren)類的(de)(de)(de)選擇。問(wen)(wen)題(ti)(ti)在(zai)于(yu)，人(ren)類雖然(ran)已經認識到這個(ge)(ge)問(wen)(wen)題(ti)(ti)，但是(shi)在(zai)摒(bing)棄(qi)分歧、實(shi)現合作以達(da)成(cheng)全球統一行動。實(shi)現有效的(de)(de)(de)能源治理，還存在(zai)嚴重(zhong)的(de)(de)(de)問(wen)(wen)題(ti)(ti)。

實際上，能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)革命的(de)(de)內(nei)在邏(luo)輯，就是人(ren)(ren)類文(wen)明(ming)發展(zhan)的(de)(de)需(xu)求驅動——原始社會能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)主要滿(man)足生(sheng)存需(xu)求；封(feng)建社會人(ren)(ren)類生(sheng)活品質提(ti)高，初級工業(ye)生(sheng)產使得對能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)需(xu)求量大(da)幅(fu)提(ti)升；工業(ye)革命以來社會文(wen)明(ming)加(jia)快發展(zhan)，人(ren)(ren)類對交通、信息和文(wen)化娛樂的(de)(de)需(xu)求大(da)幅(fu)提(ti)升；現代工業(ye)對能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)需(xu)求量達到了前(qian)所未(wei)有(you)的(de)(de)高度。

隨著高碳能源(yuan)在(zai)(zai)開發利用過(guo)程中產(chan)生的廢水、廢氣和廢渣所引(yin)發的一系列生態環境問題，能源(yuan)生產(chan)和消費的生態需求再次進入新的能源(yuan)發展歷程。無(wu)論(lun)人類是否愿意，這(zhe)(zhe)場正在(zai)(zai)發生的能源(yuan)更替是大勢(shi)所趨，別無(wu)選擇。這(zhe)(zhe)場革命(ming)不(bu)僅技術(shu)挑戰(zhan)很大，社(she)會和經濟成本(ben)也都是巨大的。

在“可持續新(xin)能源”時代成為一個美麗新(xin)時代前，人類(lei)社會也需要有更多的(de)合作(zuo)，需要放下成見(jian)一起攜手去建設屬于人類(lei)的(de)未來(lai)文明。