關(guān)于國家能源轉(zhuǎn)型的五個問題

:以大力發(fā)展可再生能源替代化石能源、降低碳排放為主要內(nèi)容的“能源轉(zhuǎn)型”，已經(jīng)成為很多國家能源政策的重要內(nèi)容。全球有164個國家制定了可再生能源發(fā)展目標，約145個國家頒布了可再生能源支持政策。

然而，可再生能源發(fā)展“必要性”與“經(jīng)濟可行性”之間存在的反差，傳統(tǒng)能源利益集團對可再生能源發(fā)展的阻撓，對發(fā)展路徑有意或無意的曲解，決定了可再生能源替代化石能源之路必將是曲折、艱難和反復(fù)的。

在我國，一個更為強烈的反差是：一方面，我們“極端重視”可再生能源發(fā)展，不斷出臺支持可再生能源發(fā)展的政策；另一方面，對現(xiàn)有能源系統(tǒng)以何種恰當方式轉(zhuǎn)向一個以“可再生能源為主導(dǎo)”的能源系統(tǒng)方面的研究“高度忽視”。對可再生能源“如何轉(zhuǎn)型”缺乏基礎(chǔ)性研究與系統(tǒng)性思考，導(dǎo)致本應(yīng)是系統(tǒng)推動能源轉(zhuǎn)型的政策在實踐中“各自為政”，并演變?yōu)閱渭円詫崿F(xiàn)某個“既定份額”為目標。

將可再生能源發(fā)展置于人類能源轉(zhuǎn)型歷史進程之中，探討能源轉(zhuǎn)型的基本內(nèi)涵與動因，梳理能源轉(zhuǎn)型的邏輯，系統(tǒng)分析可再生能源轉(zhuǎn)型與歷史上能源轉(zhuǎn)型的異同，對于正確認識我國可再生能源發(fā)展中的問題和轉(zhuǎn)型方式，不僅有理論必要性，也有實踐重要性。

一問：能源轉(zhuǎn)型如何發(fā)生

很多報告和論文將“能源轉(zhuǎn)型”（energy transition）一詞等同于“向可再生能源轉(zhuǎn)型”或“低碳轉(zhuǎn)型”來理解。這一含義最早可能來自1980年德國科學(xué)院出版的一份報告：《能源轉(zhuǎn)型：沒有石油與鈾的增長與繁榮》。該報告當時呼吁徹底放棄核電和石油能源的觀點受到強烈反對，但在進入21世紀后逐漸演變成為德國能源政策的基本內(nèi)容。相應(yīng)的，德國“能源轉(zhuǎn)型”的含義逐漸演變?yōu)?ldquo;轉(zhuǎn)向分布式可再生能源和提高能源效率”，并宣稱最終目標是建立百分之百基于可再生能源的能源體系。

能源轉(zhuǎn)型的含義當然不僅僅是可再生能源發(fā)展。在更一般意義上，能源轉(zhuǎn)型通常被理解為一個國家或社會主導(dǎo)能源的轉(zhuǎn)換或更替過程。比如，煤炭替代薪柴并成為主導(dǎo)能源，石油替代煤炭成為主導(dǎo)能源。不過，對能源轉(zhuǎn)型的這種描述性的理解，以及基于這一理解的相關(guān)研究難以適應(yīng)復(fù)雜、豐富的能源轉(zhuǎn)型實踐的需要，無法對認識當前能源轉(zhuǎn)型提供洞見。

美國天然氣專家羅伯特-海夫納三世試圖另辟蹊徑。在其2009年出版的著作《能源大轉(zhuǎn)型》中，羅伯特-海夫納三世從能源存在的三種物理形態(tài)，即固體（木材、煤炭等）、液體（石油）和氣體（天然氣、風(fēng)能、太陽能、氫能等）出發(fā)，把人類能源利用的歷史與未來概括為兩次能源轉(zhuǎn)型：第一次能源轉(zhuǎn)型是固體能源向液體能源的轉(zhuǎn)型，第二次能源轉(zhuǎn)型是液體能源向氣體能源的轉(zhuǎn)型。這一觀點具有理論抽象性和邏輯一致性，為我們認識能源轉(zhuǎn)型方向提供了有價值的觀察視角；但這一理論對于能源轉(zhuǎn)型判斷標準過于抽象，對能源轉(zhuǎn)型的內(nèi)涵和特征等問題缺乏深入研究，對理解能源“如何轉(zhuǎn)型”作用有限。

加拿大的瓦茨拉夫-斯米爾（Vaclav Smil）教授認為，能源轉(zhuǎn)型是各種能源利用“原動機”（primemovers）驅(qū)動下的能源結(jié)構(gòu)不斷變化過程。“每當效率更高的新能量‘原動機’出現(xiàn)取代舊的原動機，顯著提高了人類所能利用的能源的量級，能源轉(zhuǎn)型就會發(fā)生。”

斯米爾教授根據(jù)“原動機標準”將人類能源利用劃分為四次能源轉(zhuǎn)型：第一能源轉(zhuǎn)型發(fā)生在距今1萬年到5000年，人類通過馴養(yǎng)役畜來替代部分人力；第二次能源轉(zhuǎn)型發(fā)生在公元前1000年風(fēng)車和水車的出現(xiàn)，進一步替代人和動物的肌肉力；第三次能源轉(zhuǎn)型隨著1765年瓦特改良后的蒸汽機的擴散和進一步改進，啟動了煤炭替代薪柴的能源轉(zhuǎn)型進程。第四次能源轉(zhuǎn)型的發(fā)生則伴隨著發(fā)電機的發(fā)明使用，以及1882年世界第一座中心發(fā)電站在紐約和倫敦投入使用，人類進入電氣化時代而出現(xiàn)。

斯米爾教授所提出的“原動力發(fā)明、改進和擴散”邏輯為我們認識歷史上的能源轉(zhuǎn)型“何時發(fā)生”、“如何發(fā)生”提供了非常有啟發(fā)性的見解。然而，回顧人類能源利用史就會發(fā)現(xiàn)，以“原動機”單一標準來判斷能源轉(zhuǎn)型至少存在兩個問題：

一是從原動機標準所劃分的一些能源轉(zhuǎn)型并未真正導(dǎo)致該種最終能源成為“主導(dǎo)能源”，從而不構(gòu)成人類社會或者國家層面上的能源轉(zhuǎn)型。比如公元前1000年伴隨風(fēng)車和水車的出現(xiàn)，除了在小范圍外，風(fēng)能和水能并沒有在普遍范圍成為主導(dǎo)能源，更不用說全球了。這是風(fēng)能和水能的自身局限所致，與原動機效率高低無關(guān)。二是以“發(fā)電機”出現(xiàn)而引發(fā)的第四次能源轉(zhuǎn)型，偏離了“一次能源”的邏輯進入二次能源（電氣化），這一轉(zhuǎn)型與當前清潔化低碳化發(fā)展存在矛盾和沖突。這是因為，化石燃料發(fā)電的“原動機”效率和能級的提升將進一步增強化石燃料的競爭力，不利于向清潔燃料過渡。因此，任何非一次能源技術(shù)革命對于“能源轉(zhuǎn)型”的價值和意義，必須回歸到其所依賴的一次能源的“源頭”來評價。

為了更好描述歷史上能源轉(zhuǎn)型的邏輯和解釋未來的能源轉(zhuǎn)型，筆者對能源轉(zhuǎn)型的定義是：能源轉(zhuǎn)型是由原動機推動的，伴隨著能源系統(tǒng)深刻變革的，一次能源結(jié)構(gòu)長期變化過程。能源轉(zhuǎn)型的發(fā)生與深化，是隨著一種足以推動國家，乃至全球?qū)用娴哪茉崔D(zhuǎn)型得以發(fā)生“原動機”發(fā)明、擴散而發(fā)生、發(fā)展的，正如歷史上的蒸汽機之于煤炭，內(nèi)燃機之于石油一樣。