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新能源革命是中國(guó)低碳轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略選擇。未來(lái)我們將見(jiàn)到更加低碳化、清潔化的能源消費(fèi)，更加多元化的能源結(jié)構(gòu)，更加數(shù)字化、智能化的能源體系。
Part1、
全球能源革命回顧：能源的利用決定了時(shí)代的發(fā)展
能源革命是推動(dòng)人類社會(huì)發(fā)展的重要?jiǎng)恿??？梢哉f(shuō)，能源的利用水平和利用效率，決定了一個(gè)時(shí)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的路線和上限。
能源是重要的生產(chǎn)要素，能源革命促進(jìn)了能源利用效率的提升，為生產(chǎn)方式的變革提供了更多可能。目前，第四次科技革命正在醞釀，世界也迎來(lái)了第三次能源革命，高效化、智能化、綠色化的新能源應(yīng)用未來(lái)可期。
煤和蒸汽機(jī)：
成就了第一次工業(yè)革命
第一次能源革命，世界能源結(jié)構(gòu)首次產(chǎn)生巨大變革：煤炭作為燃料替代了柴薪。
第一次工業(yè)革命廣泛使用蒸汽機(jī)，增加了能源需求總量，也給能源革命提供了動(dòng)力。原始柴薪燃料受限多，其能量密度、釋能時(shí)長(zhǎng)、采運(yùn)效率不足，不再適用于工業(yè)社會(huì)的發(fā)展。高密度能源燃料煤炭更適合大規(guī)模、重工業(yè)生產(chǎn)模式。就此，煤炭成為19世紀(jì)人類社會(huì)的主導(dǎo)能源。19世紀(jì)60年代，煤炭在英國(guó)能源消費(fèi)中的比重達(dá)到92%，在法國(guó)、德國(guó)的能源消費(fèi)比重均超過(guò)了50%。同時(shí)，蒸汽機(jī)技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于煤炭開(kāi)采領(lǐng)域，從而提高了煤炭生產(chǎn)效率，促進(jìn)了煤炭工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)技術(shù)也為大規(guī)模能源供應(yīng)提供了保障。
第一次能源革命開(kāi)創(chuàng)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新模式，對(duì)全球歷史進(jìn)程產(chǎn)生了深刻影響。第一次能源革命也成就了第一次工業(yè)革命，促進(jìn)了工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。“煤炭+蒸汽機(jī)”使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能成為現(xiàn)實(shí)，以極低的成本提高了人類可支配的能源總量，催生了眾多新興產(chǎn)業(yè)，帶動(dòng)了全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。同時(shí)，煤炭取代木材，使能源行業(yè)成為工業(yè)生產(chǎn)的一部分，改變了傳統(tǒng)能源供給來(lái)自農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)，打破了“土地經(jīng)濟(jì)”的增長(zhǎng)極限，促進(jìn)了城鎮(zhèn)化與就業(yè)，極大地影響了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和人口結(jié)構(gòu)。
第一次能源革命改寫了全球地緣政治格局，一度造成了“西強(qiáng)東弱”的局面。能源領(lǐng)域每一次劃時(shí)代的進(jìn)步都會(huì)推動(dòng)一些國(guó)家的迅速崛起。第一次能源革命帶來(lái)了產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線的根本性變化，英國(guó)率先把握歷史機(jī)遇，發(fā)展工業(yè)；基于其煤炭領(lǐng)域的生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)、廣泛應(yīng)用的蒸汽機(jī)技術(shù)，成為世界第一大工業(yè)國(guó)。同時(shí)，其他西方國(guó)家紛紛效仿，投身能源與工業(yè)革命的大浪潮，全球化出現(xiàn)萌芽，國(guó)際權(quán)力結(jié)構(gòu)發(fā)生逆轉(zhuǎn)，西方國(guó)家成為近代國(guó)際社會(huì)的主導(dǎo)力量。
石油與電：
開(kāi)創(chuàng)傳統(tǒng)能源利用新高度
第二次能源革命，石油和電大規(guī)模推廣，實(shí)現(xiàn)了液態(tài)燃料應(yīng)用，擴(kuò)大了二次能源使用范圍。
科技進(jìn)步是第二次能源革命的內(nèi)生動(dòng)力。石油分離技術(shù)保障了石油的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，鉆井技術(shù)為石油開(kāi)采提供了條件，現(xiàn)代石油工業(yè)由此建立。石油取代煤炭成為最重要的一次能源，柴油、汽油應(yīng)用逐漸增加，開(kāi)創(chuàng)了化石能源廣泛應(yīng)用的新局面。20世紀(jì)50年代，全球眾多國(guó)家工業(yè)化進(jìn)展迅速，對(duì)石油的需求量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，石油逐漸對(duì)煤炭實(shí)現(xiàn)替代。同時(shí)，電磁學(xué)的進(jìn)步為電力應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)，發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、交流輸電技術(shù)的成熟，為電力的規(guī)?；瘧?yīng)用提供了技術(shù)，電力成為重要的二次能源消費(fèi)形式。全球發(fā)電量大幅增加，從1950年的955太瓦時(shí)（TWh）上升至1995年的1.3萬(wàn)太瓦時(shí)，一次能源用于發(fā)電的比例上升，電氣化開(kāi)始在全球鋪開(kāi)。
第二次能源革命在世界產(chǎn)業(yè)發(fā)展、國(guó)際格局等方面引發(fā)了巨變。工業(yè)生產(chǎn)供給能力進(jìn)一步加強(qiáng)，新興產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。石油成為航運(yùn)、海運(yùn)、汽運(yùn)等行業(yè)的高效燃料，也成為紡織等加工行業(yè)重要的化工原料，極大地解放了人類生產(chǎn)力。同時(shí)，由于石油需要二次加工的特點(diǎn)，也促進(jìn)了石油開(kāi)采業(yè)、能源加工業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了能源和工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的深度拓展。電力為現(xiàn)代信息與通信業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，創(chuàng)造了無(wú)線電、電影等新興產(chǎn)業(yè)。
二次能源革命以來(lái)，歐美等西方國(guó)家的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步加強(qiáng)，全球地緣格局發(fā)生了重大改變，能源安全問(wèn)題越發(fā)重要。至20世紀(jì)中期，西歐和美國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得巨大突破，生產(chǎn)總值占全球比重已超過(guò)50%。石油成為重要的戰(zhàn)略資源，國(guó)際能源權(quán)力格局開(kāi)始形成，能源問(wèn)題導(dǎo)致的地緣沖突隨之增加。能源安全成為國(guó)際組織的重要議題，深刻影響著國(guó)際關(guān)系。
新能源革命：
光伏、風(fēng)電、氫能、儲(chǔ)能、電動(dòng)化、智能化，綠色低碳新時(shí)代到來(lái)
21世紀(jì)以來(lái)，國(guó)際能源形勢(shì)發(fā)生了重大且深刻的變化，世界迎來(lái)第三次能源革命。在各國(guó)長(zhǎng)期的政策支持下，技術(shù)不斷革新，以風(fēng)電、光伏為代表的可再生能源產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，儲(chǔ)能、氫能等新能源技術(shù)具備了規(guī)?；A(chǔ)，站在了商業(yè)化關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，新能源汽車在應(yīng)用端也加速了滲透。但是，石油、煤炭等傳統(tǒng)能源仍占據(jù)重要地位，傳統(tǒng)能源的使用慣性仍然存在，但正處于劇烈變革時(shí)期。國(guó)際能源新體系的雛形正逐步形成，綠色低碳新時(shí)代的帷幕已悄然拉開(kāi)。
當(dāng)前，全球氣候變化、低碳減排已成為國(guó)際共識(shí)，世界主要經(jīng)濟(jì)體紛紛提出到21世紀(jì)中期實(shí)現(xiàn)碳中和的承諾?！栋屠鑵f(xié)定》制定了可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，國(guó)際能源署在《世界能源展望2020》報(bào)告中提出，到2050年發(fā)展新能源對(duì)二氧化碳減排產(chǎn)生的貢獻(xiàn)度要達(dá)到32%。在低碳目標(biāo)的推動(dòng)下，新能源在全球能源生產(chǎn)消費(fèi)中的比重不斷提升，發(fā)展新能源成為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的核心途徑。
技術(shù)革新成為新能源發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力，中國(guó)、美國(guó)、日本、歐盟等眾多經(jīng)濟(jì)體都十分重視發(fā)展能源科技。早在2011年，歐盟就制定了《2050能源技術(shù)路線圖》，加強(qiáng)可再生能源建設(shè)。2014年，在奧巴馬執(zhí)政期間，美國(guó)發(fā)布了《全面能源戰(zhàn)略》，加快低碳技術(shù)發(fā)展。2016年，日本陸續(xù)出臺(tái)的《能源革新戰(zhàn)略》及《能源環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略》，提出注重能源安全保障，同時(shí)加速推進(jìn)可再生能源、儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展。2020年，中國(guó)做出“雙碳”承諾，發(fā)展新能源是“十四五”時(shí)期重要的戰(zhàn)略舉措。
技術(shù)革新推動(dòng)全球新能源發(fā)電成本大幅下降，光伏發(fā)電、陸上風(fēng)電的平均度電成本分別從2000年的500美元／兆瓦時(shí)和94美元／兆瓦時(shí)，下降到2021年的30~60美元／兆瓦時(shí)和35美元／兆瓦時(shí)。風(fēng)光發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)，使風(fēng)電成本降至燃煤發(fā)電成本的一半，光伏發(fā)電成本也遠(yuǎn)低于燃煤發(fā)電成本。同時(shí)，光伏的鈣鈦礦、TOPCon（隧穿氧化層鈍化接觸）電池、異質(zhì)結(jié)（HJT）電池，風(fēng)電的碳纖維葉片、新型光纖復(fù)合電纜等，各種新型技術(shù)路線層出不窮，成為行業(yè)降本的新動(dòng)能。
綠色能源與數(shù)字化相互賦能，數(shù)字化能源企業(yè)協(xié)調(diào)能源系統(tǒng)的可再生能源，提前響應(yīng)負(fù)荷用電需求，合理分配資源，大幅降低能源交易成本。
新能源發(fā)展初期，在產(chǎn)業(yè)技術(shù)、市場(chǎng)建設(shè)、投資水平上存在一定的門檻，需要公共部門高度重視，并提供良好的政策環(huán)境與支持保障，包括綠電電網(wǎng)體系的建立健全、應(yīng)用渠道和市場(chǎng)容量的深入拓展、技術(shù)研發(fā)和裝備制造的優(yōu)化升級(jí)等。目前全球眾多國(guó)家制定了明確的新能源目標(biāo)，出臺(tái)了相應(yīng)政策支持可再生能源發(fā)展與新能源發(fā)電比重提升，以光伏發(fā)電和風(fēng)電為主要抓手，尤其重視發(fā)展海上風(fēng)電集群、新能源發(fā)電與氫能結(jié)合應(yīng)用、本土新能源汽車品牌、新能源產(chǎn)業(yè)鏈培育等內(nèi)容（見(jiàn)表1.1）。
表1.1 全球主要國(guó)家新能源相關(guān)政策
Part2、
中國(guó)能源革命展望：能源消費(fèi)、供給和技術(shù)革命，國(guó)家安全新戰(zhàn)略
中國(guó)的能源革命：
從水電、核電到光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、氫能
中國(guó)一直在進(jìn)行與時(shí)代需求相適應(yīng)的能源革命，水電從落后到領(lǐng)先，核電從探索到躋身世界一流，再到當(dāng)下光伏、風(fēng)電高速發(fā)展。我國(guó)在不同時(shí)期發(fā)展出不同的新能源，走出了特色的能源革新之路。
第一，水電能源革命以葛洲壩、三峽、白鶴灘工程為代表，用幾十年的時(shí)間，中國(guó)實(shí)現(xiàn)了水電從落后到世界領(lǐng)先。1949年全國(guó)水電裝機(jī)容量36萬(wàn)千瓦，經(jīng)過(guò)32年的追趕，1981年我國(guó)首個(gè)在大江大河上建成的水電站——葛洲壩建成投產(chǎn)，總裝機(jī)容量達(dá)271.5萬(wàn)千瓦，具備了大電站、大機(jī)組的設(shè)計(jì)制造和運(yùn)營(yíng)能力。僅13年后，三峽工程動(dòng)工，容量為葛洲壩的10倍。我國(guó)通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)、消化再創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了70萬(wàn)千瓦整套設(shè)計(jì)制造技術(shù)的自主化。2012年，三峽全部機(jī)組完成并網(wǎng)發(fā)電，迄今仍是世界上最大的水電站。2021年，白鶴灘水電站投產(chǎn)發(fā)電，單機(jī)容量達(dá)百萬(wàn)千瓦，完全自主設(shè)計(jì)制造，實(shí)現(xiàn)了高端裝備制造的重大突破，中國(guó)水電已處于世界領(lǐng)先水平。
第二，核電技術(shù)以秦山、大亞灣、華龍一號(hào)為代表，中國(guó)核工業(yè)用三四十年在自主化道路上突破重圍，實(shí)現(xiàn)了核能的和平利用，中國(guó)躋身世界核能強(qiáng)國(guó)之列。1970年，周恩來(lái)總理“728”指示和平利用核能，解決了華東的用電問(wèn)題。1973年，首個(gè)“30萬(wàn)千瓦壓水堆核電站” ——秦山核電站建設(shè)方案通過(guò)。1991年，秦山核電站并網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)內(nèi)地自主設(shè)計(jì)核電從無(wú)到有的突破。3年后，大亞灣核電站正式投運(yùn)。2020年，華龍一號(hào)首堆并網(wǎng)發(fā)電，中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)、中國(guó)廣核集團(tuán)完全自主設(shè)計(jì)，我國(guó)逐步成為先進(jìn)的核電技術(shù)國(guó)家。
第三，隨著以光伏、風(fēng)電、特高壓、儲(chǔ)能、氫能技術(shù)為代表的21世紀(jì)新能源的推進(jìn)，中國(guó)新能源革命正在高質(zhì)量、高水平快速發(fā)展。2013年以來(lái)，中國(guó)新增光伏裝機(jī)容量連續(xù)居世界第一。2022年，中國(guó)的硅片、電池片組件等環(huán)節(jié)的產(chǎn)能占全球80%，硅片產(chǎn)能甚至占到98%。與此同時(shí)，光伏電價(jià)在過(guò)去10年降幅超過(guò)85%。隨著光伏發(fā)電成本的下降、平價(jià)上網(wǎng)，我國(guó)發(fā)電結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本性轉(zhuǎn)變，綠電更多，碳排水平大幅下降。
中國(guó)風(fēng)電走向世界，走向深遠(yuǎn)海。全球排名前十的風(fēng)電裝備制造企業(yè)中有六家是中國(guó)企業(yè)，中國(guó)海上風(fēng)電資源非常豐富，中國(guó)東部沿海的海上可開(kāi)發(fā)風(fēng)電資源達(dá)到7.5億千瓦，海上風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量紀(jì)錄不斷刷新。
特高壓技術(shù)助力新能源時(shí)代綠電的遠(yuǎn)距離、大規(guī)模輸送。比如，青海—河南800千伏工程是世界上首條專門輸送清潔電力的線路，每年可輸送400億度清潔電力。特高壓技術(shù)和裝備也走出國(guó)門在全球應(yīng)用，比如出口巴西的超遠(yuǎn)距離輸送設(shè)備。
在氫能領(lǐng)域，中國(guó)已經(jīng)掌握越來(lái)越多的制、儲(chǔ)、運(yùn)、用核心技術(shù)，處于產(chǎn)業(yè)爆發(fā)前夜。我國(guó)年制氫產(chǎn)能約3 300萬(wàn)噸，氫能全產(chǎn)業(yè)鏈有超過(guò)300家規(guī)模以上的工業(yè)企業(yè)。新能源時(shí)代，中國(guó)在光伏、風(fēng)電、特高壓、氫能領(lǐng)域的大跨越發(fā)展，已經(jīng)成為全球新能源革命中的重要一環(huán)。
中國(guó)的新能源革命：
從高碳到低碳，多元能源供給保障能源安全
在新書《新能源》中，任澤平認(rèn)為新能源不僅是世界能源發(fā)展的大趨勢(shì)，更是中國(guó)能源發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律?！吨泄仓醒雵?guó)務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見(jiàn)》提出的目標(biāo)是：2025年、2030年、2060年，非化石能源消費(fèi)比重分別達(dá)到20%、25%、80%，加快可再生能源的發(fā)展被提升到了更加重要的戰(zhàn)略位置，推動(dòng)了中國(guó)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的步伐。
中國(guó)的新能源革命包括能源消費(fèi)革命、能源供給革命、能源技術(shù)革命、能源體制革命，全方位加強(qiáng)國(guó)際合作，確保國(guó)家能源安全。新能源革命在中國(guó)已經(jīng)取得了明顯進(jìn)展。
第一，能源消費(fèi)革命。能源消費(fèi)革命改變了傳統(tǒng)的粗放型能源消費(fèi)，大幅提升了能源利用效率。中國(guó)新能源汽車滲透率超過(guò)30%，全球領(lǐng)先。碳捕集利用、碳交易設(shè)計(jì)，在節(jié)能減排、化石能源清潔利用方面不斷優(yōu)化，依托新能源消費(fèi)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展。
第二，能源供給革命。中國(guó)煤炭供應(yīng)比例下降，天然氣占比逐步提升，光伏、風(fēng)電等可再生能源成為新增裝機(jī)的主流，發(fā)力“綠電+儲(chǔ)能”，能源輸配、儲(chǔ)備體系不斷完善。中國(guó)能源供給清潔化、多元化，更大程度地保障了國(guó)家能源安全。
第三，能源技術(shù)革命。能源技術(shù)革命包括光伏發(fā)電、風(fēng)電、動(dòng)力電池等技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性提升，分布式能源、儲(chǔ)能、氫能開(kāi)端良好，數(shù)字化能源、碳交易、碳足跡、碳捕集等能源新業(yè)態(tài)快速發(fā)展，新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的自主可控性有所抬升。
第四，能源體制革命。能源體制革命包括市場(chǎng)化電價(jià)、電力交易體制、油氣體制改革，“管住中間、放開(kāi)兩頭”“放管服”體系改革，能源治理更加現(xiàn)代化。
國(guó)際合作競(jìng)爭(zhēng)格局也將被新能源革命所影響和帶動(dòng)。中國(guó)和“一帶一路”沿線國(guó)家深化新能源領(lǐng)域合作，包括對(duì)多個(gè)國(guó)家的海外能源投資。2022年，中國(guó)對(duì)“一帶一路”綠色能源項(xiàng)目投資數(shù)增加50%，直接投資額達(dá)27億美元，建設(shè)合同規(guī)模達(dá)53億美元。中國(guó)在全球能源革命和氣候治理中承擔(dān)了越來(lái)越多的社會(huì)責(zé)任。
未來(lái)，不同省市（區(qū)域）之間的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局也會(huì)被新能源影響，甚至被改寫。國(guó)內(nèi)可再生能源累計(jì)裝機(jī)排名前5的省份為：山東、寧夏、廣東、湖南、內(nèi)蒙古。依靠豐富的風(fēng)光資源稟賦，內(nèi)蒙古、青海、西藏、寧夏、新疆等三北、西南地區(qū)大型清潔能源基地眾多，在就地電力消納的優(yōu)勢(shì)下，或許會(huì)引入更多新項(xiàng)目、新產(chǎn)業(yè)，在新能源時(shí)代會(huì)有新發(fā)展。山西、陜西等原有煤炭化石能源稟賦領(lǐng)先的區(qū)域，也會(huì)依托傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)培育發(fā)展新型能源，比如引入電解水制綠氫代替焦煤制備灰氫冶金，再如引入氫燃料重卡，用于傳統(tǒng)煤炭園區(qū)的礦石運(yùn)載。
新能源革命是從高碳向低碳過(guò)渡，最終實(shí)現(xiàn)零碳。在新書《新能源》中，任澤平認(rèn)為在迎接全球新能源革命的浪潮中，中國(guó)有望換道超車，開(kāi)啟新能源發(fā)展“黃金十五年”和幾大萬(wàn)億級(jí)賽道，引領(lǐng)第三次能源革命。
原標(biāo)題：全球能源革命回顧與中國(guó)能源革命展望
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