2　能源革命：内涵特征与中国的选择方向

2.1　能源革命的本质探究

2.1.1　能源革命的历程

高世宪、任东明（2014）从人类发展史的角度分析了三次能源革命和两次工业革命：以人工火代替自然火为标志的第一次能源革命；以蒸汽机和煤炭的大规模使用为标志的第二次能源革命，对应于第一次工业革命；以石油替代煤炭，内燃动力、电力替代蒸汽动力为标志的第三次能源革命，对应于第二次工业革命。中国国际经济交流中心（2014）从人类利用主要能源种类变化的角度，将能源发展的历史分为“薪柴时代”“煤炭时代”和“油气时代”三大阶段。朱彤（2014），史丹、王蕾（2015）从文明角度梳理了以往能源革命的发展历程：农业文明对应第一次能源革命，以人工火替代自然火为标志；工业文明对应第二次能源革命，以蒸汽机的发明和19世纪煤炭的大规模使用为主要标志，并将这一时代划分为煤炭替代木材、石油替代煤炭两个阶段；当下正在进行着的第三次能源革命，我们可以将生态文明与之相对应。对能源革命历程的代表性研究成果的直观表现如表2-1所示。

表2-1　能源革命分类及标志

资料来源：笔者整理。

能源革命是工业革命的前提与实现条件，两者联系紧密，每一次工业革命都发端于能源的开发利用；核心技术的突破与产业化，使替代能源得到了广泛的应用，推动能源革命进程，进而推动工业革命的发生。当前，第三次工业革命的浪潮正席卷全球，聚焦于工业文明视角分析能源革命，可以更加有针对性地把握能源革命的本质及其与工业革命之间的关系，与现实问题的联系也更加紧密。因此，本书从工业文明的视角，归纳历次能源革命如表2-2所示。

表2-2　能源、技术与工业革命关系

资料来源：笔者整理。

蒸汽机的发明与产业化使得煤炭得到了广泛的应用，由此产生了第一次能源革命，建立在煤炭上的工业与各行业得到了迅速发展，继而引发第一次工业革命；内燃机的发明与产业化使得石油得到了广泛应用，产生了第二次能源革命，建立在石油上的工业与其他产业，如交通运输业得到了快速发展，进一步引发第二次工业革命；电力作为一种清洁动力是当前世界能源利用的主流方向，可再生能源发电技术的突破与产业化，将推动第三次能源革命，促使一系列相关产业的转型、升级，从而引发第三次工业革命。

2.1.2　能源革命的本质

我们通过对能源革命的发展历程与替代规律的归纳，提出能源革命的本质概念：能源革命的本质是替代，由经济问题引发，核心技术突破推动，形成以新能源系统为主导地位的替代过程，促进各个产业转型、升级与相关产业兴起，继而产生工业革命。

在工业文明视角下，我们通过分析各能源系统之间的替代规律，认为第一次能源革命是煤炭替代木材作为主导能源的过程。18世纪后期，封建制度的瓦解推动了商品经济迅速发展，而木材的使用远不足以支撑大规模商品生产的发展，由此引发了人们对新能源物质的追求。煤炭伴随其核心利用技术——蒸汽机的推广而得到大规模应用，并引发各领域技术创新与相关产业的兴起，从而产生了第一次工业革命。第二次能源革命是石油替代煤炭作为主导能源的过程，是基于石油相对于煤炭在经济上的优越性，伴随核心技术内燃机及电力技术的推广而实现的能源转型，而相关产业的兴起引发了第二次工业革命的产生。由此可见，能源替代的起因主要是原有的能源不足以支撑经济进一步发展，同时，我们应注意到本次能源替代起因的特殊之处在于，还要更多地考虑环境问题。

第三次能源革命是非化石能源替代化石能源的过程，也是可再生能源替代不可再生能源的过程，是当下正在发生的能源变革。虽然以煤炭、石油为主的化石能源系统促进了人类生产、科技、经济等方面的大发展，但化石能源系统不可再生、储量有限及其所导致的环境问题，使其无法持续支撑经济的可持续发展。随着科技的日益进步，人们在探寻能源困境的出路的过程中，逐渐将目光转向了清洁的可再生能源，如太阳能、风能、水能、生物质能等清洁能源。相较于化石能源，可再生能源大多是受到地球外部因素的作用所形成，只要开发利用的技术成熟，在一定程度上就可以超越储量的限制，其替代范围之广泛、影响之深远将会远超前两次能源革命。

我国目前正处于第一次能源革命与第二次能源革命的混合期，主导能源仍是煤炭，其生产量与消费量处于60%以上，煤炭的开采、加工、燃烧等一系列过程造成了严重的环境问题，如地质灾害、水污染、大气污染、地表植被破坏等。中国的煤炭市场还存在产能过剩的现象，这进一步加剧了国内煤炭资源开发利用的矛盾。因此，中国第三次能源革命的本质在于以可再生能源为主的非化石能源系统替代以煤炭为主的化石能源系统，并以非化石能源消费量超过化石能源消费量为标准，即非化石能源的消费量占一次能源消费量达到50%以上。随着可再生能源发电、储电技术的突破与产业化，可再生能源将得到大规模的应用，引导相关产业转型、升级，并引发一批新产业的兴起，将促进经济的可持续发展。