一、全球能源革命:四次重大转型历史回顾
当下全球一次能源消费结构:煤炭、石油、天然气三大化石能源消费为主。2020 年,根 据 BP 能源统计,全球一次能源消费中,煤炭占比 27.2%、石油占比 31.2%、天然气占比 24.7%、核能占比 4.3%、水电占比 6.9%、可再生能源(包括生物燃料、风电与光伏)占 比 5.7%。 风电与光伏的消费占比接近 5%。根据 BP 能源统计中可再生能源的发电情况,2020 年, 风电与光伏的发电占可再生能源发电之比为 77.7%。则,风电与光伏占全球一次能源消 费总量之比大概是 4.4%。
全球能源转型历史回顾:有四次大规模的能源转型。(加拿大科学家瓦科拉夫·斯米尔认 为,开始转型的标志是其消费占比达到 5%,完成转型的标志是其成为第一大消费的能 源1)。
第一次,煤炭代替传统的生物燃料(木炭)。典型国家是英国,最早可追溯到 1560 年之 前,当时煤炭就已在英国能源消费总量中达到 5%。到 1619 年,英国基本完成第一次能 源转型。彼时,煤炭消费占其一次能源消费之比高达 49.1%。荷兰、美国、德国完成第 一次能源转型的时间点分别在 1865 年、1885 年、1853 年。就全球情况看,1840 年左右,以煤炭为主的矿物能源开始占全球能源消费总量的 5%,全球能源转型至此开启。70 年 之后,也即到 1910 年左右,全球向煤炭时代的过渡才告完成。
第二次,石油代替煤炭。典型国家是美国。1950 年率先完成第二次能源转型,彼时石油 消费占其能源消费的 38.4%。全球石油消费量在 1915-1920 年左右达到能源消费总量的 5% ,到 1970 年时尽管上升到 38. 2% ,但仍没有占据能源消费总量的最大比例。(报告来源:未来智库)
第三次,天然气代替石油/煤炭。典型国家是荷兰。1971 年率先完成第三次能源转型。彼 时天然气消费占其能源消费的 51.3%。全球能源消费向天然气转型始于 1930 年左右。
第四次,朝向可再生能源的转型。典型国家是德国。2000 年通过《可再生能源法》,建 立系统的光伏和风电上网支持政策。2010 年制定国家可再生能源行动计划,目标到 2020 年年底可再生能源消费量占德国能源消费总量 18%。
二、全球能源革命与产业变迁:案例分析
(一)第一次能源转型代表:英国
能源转型(从木炭→煤炭,转型时间是 1560 年之前→1619 年) 转型背景:英国的城市化而非工业化首先激发了煤炭革命,煤炭的广泛应用首先是作为 燃料直接燃烧为家庭供热取暖。 原因包括:1)煤炭资源丰富,尤其在 16 世纪前半叶,煤炭价格不断下跌,成了穷人家 庭的流行选择。2)木材的价格不断上涨,促使消费者产生了采用其他类廉价燃料的动机。 3)在 16 到 18 世纪,英国国际贸易日益兴旺,伦敦城的城市规模在这一时期不断扩大, 城市取暖需求增加。 煤炭革命与英国的工业化进程相辅相成:产业层面,煤炭先是用在需要低热供应的生产 行业(打铁、酿酒、染色,以及盐、石灰和肥皂的生产),继而是玻璃。随后,得益于 蒸汽机的发明、城镇照明燃气(煤气)的生产、焦炭的使用,煤炭不断获得新的应用市 场。