第一章 新能源革命：中國(guó)的選擇
導(dǎo) 讀
為什么張擇端筆下的《清明上河圖》沒(méi)有從開(kāi)封延續(xù)到北京，使乾隆皇帝的“天朝上國(guó)”永遠(yuǎn)繁榮？為什么愛(ài)迪生發(fā)明的電燈能夠從美國(guó)照亮世界？
人類(lèi)已經(jīng)經(jīng)歷了兩次工業(yè)革命，目前正在迎來(lái)第三次工業(yè)革命的浪潮。
每一次工業(yè)革命的原動(dòng)力看似是科技發(fā)明，實(shí)則是能源革命。在第一次工業(yè)革命中，英國(guó)人成功地用煤炭代替了木柴，成就了大國(guó)崛起的夢(mèng)想；在第二次工業(yè)革命中，美國(guó)人用石油代替了煤炭，創(chuàng)造了領(lǐng)先世界的輝煌。
在第三次工業(yè)革命中，能源革命的主題又是什么？光伏革命已經(jīng)向我們展示了某種可能。以太陽(yáng)能為代表的新能源的核心競(jìng)爭(zhēng)方式與傳統(tǒng)能源相反，即不是資源競(jìng)爭(zhēng)，而是核心技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，誰(shuí)掌握了核心技術(shù)，誰(shuí)就掌握了能源。
21世紀(jì)是中國(guó)崛起的世紀(jì)，中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)領(lǐng)先世界。這一次，中國(guó)能不能把握住能源革命的機(jī)遇，讓“光伏夢(mèng)”照亮“中國(guó)夢(mèng)”呢？

能源替代：工業(yè)革命的“核心動(dòng)力”
我們已經(jīng)經(jīng)歷了兩次波瀾壯闊的工業(yè)革命，第一次的推動(dòng)力看似是蒸汽機(jī)，實(shí)則是煤炭；第二次的推動(dòng)力看似是電力，實(shí)則是石油。從木柴到煤炭再到石油，人類(lèi)的歷史被化石能源改變，人類(lèi)的未來(lái)則系于可再生能源。
可再生能源如何替代化石能源？未來(lái)又會(huì)發(fā)生什么？
里夫金的“五大支柱說(shuō)”
2011年5月24日，《第三次工業(yè)革命》一書(shū)的作者、享有國(guó)際聲譽(yù)的美國(guó)未來(lái)學(xué)家杰里米?里夫金出現(xiàn)在了經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD，簡(jiǎn)稱(chēng)“經(jīng)合組織”）第50屆部長(zhǎng)級(jí)周年會(huì)議的開(kāi)幕式現(xiàn)場(chǎng)。在開(kāi)幕式上，他向參會(huì)的首腦和政府部長(zhǎng)們提出了一個(gè)至關(guān)重要的規(guī)劃：第三次工業(yè)革命五大支柱經(jīng)濟(jì)計(jì)劃。
在過(guò)去的20年里，這位目光如炬的賓夕法尼亞大學(xué)沃頓商學(xué)院教授，幾乎顛覆了前人關(guān)于“第三次工業(yè)革命”的理論體系和重要觀點(diǎn)。
在里夫金之前，“第三次工業(yè)革命”的定義已經(jīng)有了一個(gè)世界通用的版本，甚至還被寫(xiě)進(jìn)了高中課本：它是人類(lèi)文明史上繼蒸汽技術(shù)革命（第一次工業(yè)革命）和電力技術(shù)革命（第二次工業(yè)革命）之后科技領(lǐng)域里的又一次重大飛躍，是以原子能、電子計(jì)算機(jī)、空間技術(shù)和生物工程的發(fā)明和應(yīng)用為主要標(biāo)志，涉及信息技術(shù)、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)、生物技術(shù)、空間技術(shù)和海洋技術(shù)等諸多領(lǐng)域的一場(chǎng)信息控制技術(shù)革命。
對(duì)此，里夫金的回答是：“高中課本里的概念大錯(cuò)特錯(cuò)�！痹谒�看來(lái)，真正的工業(yè)革命包含兩個(gè)同時(shí)存在、互相影響的因素：能源革命和信息傳播方式的革命。照此推理，前兩次工業(yè)革命的本質(zhì)其實(shí)是：第一次工業(yè)革命時(shí)期（18世紀(jì)60年代~19世紀(jì)40年代），通信技術(shù)發(fā)生了革命性變化，即從手工印刷到蒸汽機(jī)動(dòng)力印刷，后者可以實(shí)現(xiàn)低成本大量印制并傳播信息，類(lèi)似于今天的互聯(lián)網(wǎng)所帶來(lái)的變化，人們利用新的通信系統(tǒng)管理以煤炭為基礎(chǔ)的新能源系統(tǒng)；第二次工業(yè)革命時(shí)期（19世紀(jì)70年代~20世紀(jì)初），通信與能源再度攜手，集中的電力、電話以及后來(lái)的無(wú)線電和電視機(jī)可以管理更復(fù)雜的石油管道網(wǎng)、公路網(wǎng)，進(jìn)而為城市文化的興起提供了可能性。
20世紀(jì)90年代，在長(zhǎng)期研究的基礎(chǔ)上，里夫金徹底顛覆了前人對(duì)第三次工業(yè)革命的理解，提出了新定義：這是一場(chǎng)能源互聯(lián)網(wǎng)與可再生能源相結(jié)合而催生的人類(lèi)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的重大變革。
以前的經(jīng)濟(jì)學(xué)家在研究第三次工業(yè)革命時(shí)，有的目光只集中在能源上，有的把重點(diǎn)放在通信上，里夫金則創(chuàng)造性地將兩者結(jié)合起來(lái)，并自信地得出結(jié)論：通信是社會(huì)有機(jī)體的神經(jīng)系統(tǒng)，能源則是血液。如今，分布式的信息和通信技術(shù)正與分布式的可再生能源“強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合”，共同孕育真正的第三次工業(yè)革命。
為了傳播自己的“顛覆性”結(jié)論，里夫金撰寫(xiě)了大量論文，發(fā)表在國(guó)際著名的《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》、《世界金融評(píng)論》等刊物上，并陸續(xù)出版了一系列著作—《工作的終結(jié)》、《生物技術(shù)的世紀(jì)》、《路徑時(shí)代》等，每本書(shū)都被翻譯成15種以上的語(yǔ)言�！兜谌�次工業(yè)革命》則是其理論的集大成者。
除了在沃頓商學(xué)院的講臺(tái)上和書(shū)齋中激揚(yáng)文字外，里夫金還是個(gè)活動(dòng)家。從2000年開(kāi)始，他一直穿梭于大西洋兩岸，講學(xué)、擔(dān)任顧問(wèn)、組織基金會(huì)，奔走游說(shuō)，身體力行，將自己2/5的時(shí)間留在了歐盟國(guó)家。
里夫金成功地使“第三次工業(yè)革命”這一概念成為歐盟各國(guó)首腦口中的政治名詞。2006年，里夫金開(kāi)始與歐洲議會(huì)的高級(jí)官員共同起草第三次工業(yè)革命的經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃。2007年5月，歐洲議會(huì)發(fā)布了一份正式書(shū)面聲明，宣布把第三次工業(yè)革命作為長(zhǎng)遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)規(guī)劃以及歐盟發(fā)展的路線圖。目前，歐洲委員會(huì)的諸多機(jī)構(gòu)及其成員國(guó)正在執(zhí)行第三次工業(yè)革命路線圖。
在2011年5月那個(gè)開(kāi)幕式現(xiàn)場(chǎng)，里夫金展示了自己的最新研究成果—第三次工業(yè)革命五大支柱經(jīng)濟(jì)計(jì)劃：（1）向可再生能源轉(zhuǎn)型；（2）將每一大洲的建筑轉(zhuǎn)化為微型發(fā)電廠，以便就地收集可再生能源；（3）在每一棟建筑物以及基礎(chǔ)設(shè)施中使用氫和其他存儲(chǔ)技術(shù)，以存儲(chǔ)間歇式能源；（4）利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將每一大洲的電力網(wǎng)轉(zhuǎn)化為能源共享網(wǎng)絡(luò)，調(diào)劑余缺，合理配置；（5）運(yùn)輸工具轉(zhuǎn)向插電式以及燃料電池動(dòng)力車(chē)，所需電源來(lái)自上述電網(wǎng)。
這五大支柱經(jīng)濟(jì)計(jì)劃中的核心詞匯無(wú)一不與新能源有關(guān)，例如可再生能源、微型發(fā)電廠、存儲(chǔ)技術(shù)、能源共享網(wǎng)絡(luò)、電池動(dòng)力車(chē)……也就是說(shuō)，第三次工業(yè)革命與新能源的關(guān)系終于被提上了議事日程。
從木柴到煤炭再到石油
讓我們沿著里夫金的理論體系，回顧一下前兩次工業(yè)革命與能源革命的關(guān)系。
在古代，人類(lèi)的主要能源來(lái)自木柴，中間雖然也有對(duì)煤炭和石油的利用，但這些利用僅限于零星的生活燃料和金屬冶煉，對(duì)人類(lèi)文明的推動(dòng)作用十分有限。因此，這一時(shí)代可以被稱(chēng)作“植物能源時(shí)代”。
人類(lèi)社會(huì)從植物能源時(shí)代跨越到化石能源時(shí)代的轉(zhuǎn)折發(fā)生在18世紀(jì)60年代的英國(guó)。從16世紀(jì)末到17世紀(jì)后期，英國(guó)的采礦業(yè)，特別是煤礦，已具備一定的規(guī)模，僅憑人力、畜力已難以滿足排除礦井地下水的需求，而現(xiàn)場(chǎng)又有豐富而廉價(jià)的煤炭作為燃料�，F(xiàn)實(shí)的需要促使人們致力于尋找新的、更強(qiáng)大的動(dòng)力來(lái)源。1698年，英國(guó)德文郡的托馬斯?塞維利發(fā)明了世界上第一臺(tái)蒸汽機(jī)。1712年，托馬斯?紐科門(mén)對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，制造出“紐科門(mén)式蒸汽機(jī)”。1769年，蘇格蘭發(fā)明家詹姆斯?瓦特在前人發(fā)明成果的基礎(chǔ)上，改良了蒸汽機(jī)的一系列技術(shù)設(shè)計(jì)，制造出了第一臺(tái)現(xiàn)代意義上的蒸汽機(jī)。
在前人的論述中，“瓦特式蒸汽機(jī)”的意義主要集中在技術(shù)革命方面—它所采用的汽缸、活塞、飛輪、飛錘調(diào)速器、閥門(mén)和密封件等均是構(gòu)成多種現(xiàn)代機(jī)械的基本元件，這一系列技術(shù)催生了現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)；隨后，現(xiàn)代熱力學(xué)和機(jī)構(gòu)學(xué)興起，為汽輪機(jī)和內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)；它還推動(dòng)了機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，解決了大機(jī)器生產(chǎn)中最關(guān)鍵的問(wèn)題，推動(dòng)了交通運(yùn)輸?shù)木薮筮M(jìn)步……
在我看來(lái)，發(fā)明蒸汽機(jī)更重要的意義在于，它讓人們告別了過(guò)去以木柴為主的植物能源時(shí)代，進(jìn)入到以煤炭為主的化石能源時(shí)代。
蒸汽機(jī)促使人們從手工勞動(dòng)向動(dòng)力機(jī)器大規(guī)模轉(zhuǎn)向，紡織工業(yè)迅猛發(fā)展，植物能源時(shí)代所依托的土地、森林、有限的糧食等已經(jīng)無(wú)法支撐大工業(yè)的發(fā)展與商業(yè)運(yùn)輸?shù)男枨蟆ｋS著機(jī)械制造業(yè)、鋼鐵行業(yè)的發(fā)展，人類(lèi)也不得不面對(duì)這樣的問(wèn)題：即使砍光地球上所有的森林，也無(wú)法滿足人們對(duì)鐵礦石冶煉的需求。那么，能否找到足量的能源為蒸汽機(jī)提供充足的能量呢？
于是，人們不得不求助于煤炭。1709年，亞伯拉罕?達(dá)比嘗試在高爐煉鐵中用廉價(jià)的焦炭代替當(dāng)時(shí)在英國(guó)已開(kāi)始匱乏的木炭，取得了成功。亞伯拉罕家族的鐵廠也成為18世紀(jì)英國(guó)最成功的煉鐵及鑄造企業(yè)。隨著亞伯拉罕的成功，已經(jīng)廢棄的古代煉鐵場(chǎng)—科爾布魯克戴爾逐漸成為鋼鐵冶煉中心，最后發(fā)展為工業(yè)重鎮(zhèn)。
1738年，煤炭已被視為“英國(guó)制造業(yè)的靈魂”。一向熱衷于航海和經(jīng)商的盎格魯–撒克遜民族由此開(kāi)始引領(lǐng)世界的工業(yè)化進(jìn)程。
1800年，英國(guó)生產(chǎn)的煤和鐵比世界其他地區(qū)合在一起的產(chǎn)量還多。英國(guó)的煤產(chǎn)量從1770年的600萬(wàn)噸上升到1800年的1200萬(wàn)噸，進(jìn)而上升到1861年的5700萬(wàn)噸。同樣，英國(guó)的鐵產(chǎn)量從1770年的5萬(wàn)噸增長(zhǎng)到1800年的13萬(wàn)噸，進(jìn)而增長(zhǎng)到1861年的380萬(wàn)噸。至此，鐵這一原料已經(jīng)豐富和便宜到足以普及一般建設(shè)。人類(lèi)不僅進(jìn)入了蒸汽時(shí)代、鋼鐵時(shí)代，同時(shí)也進(jìn)入了煤炭時(shí)代。
這就是人類(lèi)歷史上的“第一次工業(yè)革命”，從能源的角度理解，完成的是煤炭對(duì)木柴的替代。
化石能源的一大缺陷就是，采用之后會(huì)減少且不可再生。1820年之后的100年間，以煤炭為主要能源的國(guó)家都面臨著煤炭資源逐漸枯竭的現(xiàn)實(shí)。
回顧歷史，人類(lèi)社會(huì)以往的兩次工業(yè)革命都以“能源替代”為內(nèi)容和標(biāo)志，第三次工業(yè)革命當(dāng)然也不例外。
英國(guó)在1861年產(chǎn)煤5700萬(wàn)噸，到1865年時(shí)就達(dá)到1億噸量級(jí)。1900年，英國(guó)的產(chǎn)煤量已經(jīng)達(dá)到2.25億噸，比1820年增加了13倍之多，比1865年增加了將近1.3倍。“一戰(zhàn)”前夕，英國(guó)的產(chǎn)煤量達(dá)到2.7億噸的最高峰，1929年前后又下降到2.4億噸。1950年前后，英國(guó)的產(chǎn)煤量?jī)H為2億噸多一點(diǎn)。2010年左右，英國(guó)的產(chǎn)煤量?jī)H為2000萬(wàn)噸左右，但煤炭使用量已經(jīng)累計(jì)達(dá)到近200億噸，整個(gè)國(guó)家剩余的煤炭資源已不足1/3。
19世紀(jì)中葉，英國(guó)面臨嚴(yán)重的“能源危機(jī)”和“能源安全”問(wèn)題。于是，第二次工業(yè)革命順勢(shì)走上歷史舞臺(tái)，這一次能源替代的主角是石油。
傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，“第二次工業(yè)革命”的首要內(nèi)容就是電力的廣泛應(yīng)用：1831年，英國(guó)科學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象；1866年，德國(guó)人西門(mén)子制成發(fā)電機(jī)；1870年，比利時(shí)人格拉姆發(fā)明電動(dòng)機(jī)。電力工業(yè)和電器制造業(yè)迅速發(fā)展，人類(lèi)跨入了“電氣時(shí)代”。
傳統(tǒng)觀點(diǎn)還認(rèn)為，第二次工業(yè)革命還應(yīng)該包括三方面的內(nèi)容：內(nèi)燃機(jī)和新交通工具的創(chuàng)制、新通信手段的發(fā)明、化學(xué)工業(yè)的建立。
我認(rèn)為，用以上四個(gè)方面總結(jié)“第二次工業(yè)革命”的主要內(nèi)容當(dāng)然正確，但還不夠深刻。這樣的總結(jié)還是偏向技術(shù)革命，而忽略了背后隱藏的共同推動(dòng)因素—能源革命。
我們從內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明講起。
1876年，德國(guó)人奧托制成了第一臺(tái)四沖程內(nèi)燃機(jī)，以煤氣為燃料。19世紀(jì)80年代中期，德國(guó)發(fā)明家卡爾?本茨和他的同事成功研制出了以汽油為燃料的輕內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。19世紀(jì)90年代，德國(guó)工程師狄塞爾設(shè)計(jì)了一種效率較高的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，由于它以柴油為燃料，故被稱(chēng)作柴油機(jī)。
內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明解決了交通工具的發(fā)動(dòng)機(jī)問(wèn)題。19世紀(jì)晚期，新型的交通工具—汽車(chē)出現(xiàn)了。19世紀(jì)80年代，卡爾?本茨成功地制成了第一輛由汽油內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)，并由此成立了全球著名的奔馳汽車(chē)公司；1896年，美國(guó)人亨利?福特制造出他的第一輛四輪汽車(chē)，隨后成立了福特汽車(chē)公司，并創(chuàng)造了工業(yè)界沿用至今、號(hào)稱(chēng)“福特主義”的工業(yè)生產(chǎn)模式。
隨后，以?xún)?nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的內(nèi)燃機(jī)車(chē)、遠(yuǎn)洋輪船、飛機(jī)等不斷涌現(xiàn)。1903年，美國(guó)萊特兄弟制造的飛機(jī)試飛成功，實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)在天空中翱翔的夢(mèng)想，預(yù)示著交通運(yùn)輸新紀(jì)元的到來(lái)。另一方面，內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明推動(dòng)了石油開(kāi)采業(yè)的發(fā)展，石油化學(xué)工業(yè)也應(yīng)運(yùn)而生。
簡(jiǎn)言之，由于以石油作為能源基礎(chǔ)的電力成為補(bǔ)充和取代蒸汽動(dòng)力的新能源，人類(lèi)才得以跨入“電氣時(shí)代”；由于石油逐漸成為最基本的燃料來(lái)源，人類(lèi)才得以開(kāi)啟交通新紀(jì)元；同樣，石油業(yè)的發(fā)展催生了現(xiàn)代工業(yè)。
與煤炭相比，石油的物理性能更優(yōu)越：同質(zhì)量、同體積的石油產(chǎn)生的能量是煤炭的2倍，直接使用效果則達(dá)到3倍左右；石油極易汽化，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)性燃燒。因此，在第二次工業(yè)革命中，全世界的石油開(kāi)采量越來(lái)越大，石油的重要地位也日益突出。
從產(chǎn)量的增加看，1870年，全球石油產(chǎn)量只有80萬(wàn)噸，1900年猛增至2000萬(wàn)噸，1940年達(dá)到2.78億噸，1950年達(dá)到5.19億噸。
從石油與煤炭的比重看，以美國(guó)為例，1900年美國(guó)的石油產(chǎn)量為870萬(wàn)噸，約占其煤炭產(chǎn)量的6.3%；1913年達(dá)到0.34億噸，相當(dāng)于其煤炭產(chǎn)量的10.7%；1920年為0.61億噸，相當(dāng)于其煤炭產(chǎn)量的18.5%；1950年為2.69億噸，相當(dāng)于其煤炭產(chǎn)量的96%。
不僅如此，石油時(shí)代也是美國(guó)主導(dǎo)的時(shí)代。1920年，美國(guó)的石油產(chǎn)量約占全球的10%；1940年，美國(guó)的石油產(chǎn)量為1.91億噸，占全球產(chǎn)量的68.7%；1950年，美國(guó)的石油產(chǎn)量為2.69億噸，占全球產(chǎn)量的51.8%。
由此，我可以大膽地得出結(jié)論：第二次工業(yè)革命最核心的內(nèi)容其實(shí)是能源革命，其本質(zhì)內(nèi)容是石油取代煤炭成為人類(lèi)的第一大能源。主導(dǎo)這場(chǎng)變革的國(guó)家是美國(guó)。
回顧了從木柴到煤炭再到石油的發(fā)展史后，我們可以從能源更迭的角度將前兩次工業(yè)革命歸納如下：自1820年前后開(kāi)始的100多年是化石能源時(shí)代的第一階段—煤炭時(shí)代。在這個(gè)階段，人類(lèi)建立了煤炭能源經(jīng)濟(jì)體系。到20世紀(jì)早期，煤炭的主導(dǎo)地位開(kāi)始被石油取代，此時(shí)人類(lèi)進(jìn)入化石能源時(shí)代的第二階段—石油時(shí)代，建立了石油能源經(jīng)濟(jì)體系。換言之，人類(lèi)的工業(yè)革命史既是一部技術(shù)經(jīng)濟(jì)遞進(jìn)史，又是一部能源替代史。
新替代正在發(fā)生
20世紀(jì)后半葉，新一輪工業(yè)革命的概念開(kāi)始在美國(guó)萌芽。從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，美國(guó)學(xué)者就開(kāi)始了對(duì)“第三次工業(yè)革命”的探討，赫爾夫戈特、格林伍德、莫厄里等學(xué)者注意到了新技術(shù)（尤其是信息技術(shù)）對(duì)工人在企業(yè)中的地位、產(chǎn)業(yè)研發(fā)結(jié)構(gòu)等的影響，進(jìn)而推斷新的工業(yè)革命即將發(fā)生。
隨著21世紀(jì)的到來(lái)，石油和其他化石能源的枯竭態(tài)勢(shì)日漸明顯，隨之而來(lái)的全球氣候變化給人類(lèi)的持續(xù)生存構(gòu)成了威脅。同時(shí)，化石燃料驅(qū)動(dòng)的原有工業(yè)經(jīng)濟(jì)模式難以支撐全球的可持續(xù)發(fā)展，這就需要尋求一種能使人類(lèi)進(jìn)入“后碳”時(shí)代的新模式。于是，“第三次工業(yè)革命”的理論被正式提出。
進(jìn)入21世紀(jì)，“第三次工業(yè)革命”理論的代表性人物共有兩位，一位是杰里米?里夫金，另一位是保羅?馬基利。
保羅?馬基利長(zhǎng)期關(guān)注制造業(yè)技術(shù)和數(shù)字制造的發(fā)展。他認(rèn)為，第三次工業(yè)革命這一數(shù)字化革命將帶來(lái)制造模式的重大變革，大規(guī)模流水線制造模式將宣告終結(jié)，人們可以完全按照自己的意愿來(lái)設(shè)計(jì)、制造。第三次工業(yè)革命甚至還可能帶來(lái)反城市化浪潮，取代城市生活的將是一種分散式的、自給自足的（農(nóng)村）生活方式。
如前所述，里夫金的論述與保羅?馬基利的理論有一定的差別，他提出互聯(lián)網(wǎng)、綠色電力和3D（三維）打印技術(shù)正引導(dǎo)資本主義進(jìn)入可持續(xù)、分布式發(fā)展的第三次工業(yè)革命時(shí)代，而所謂的第三次工業(yè)革命，就是能源互聯(lián)網(wǎng)與可再生能源結(jié)合導(dǎo)致人類(lèi)生產(chǎn)生活、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)生重大變革。
同樣是“能源替代”，第三次工業(yè)革命與以往的工業(yè)革命有兩個(gè)根本不同：
第一，內(nèi)容不同。前兩次工業(yè)革命是用一種化石能源替代另一種化石能源或木柴，而第三次工業(yè)革命則是用性質(zhì)完全不同的新能源（即可再生能源）替代化石能源。將來(lái)也不會(huì)有更新的能源來(lái)替代可再生能源，所以這次替代可以被稱(chēng)作“終極替代”。
第二，宗旨不同。第三次工業(yè)革命的能源替代不再以單純追求財(cái)富為終極目標(biāo)，而是把改善人類(lèi)生存質(zhì)量和促進(jìn)社會(huì)文明可持續(xù)發(fā)展放在主導(dǎo)地位。
拋開(kāi)學(xué)術(shù)上的差別不談，我們將圍繞里夫金強(qiáng)調(diào)的可再生能源，展開(kāi)對(duì)于“第三次工業(yè)革命”的展望。
可再生能源是一個(gè)與新能源緊密相關(guān)的概念。1980年召開(kāi)的“聯(lián)合國(guó)新能源和可再生能源會(huì)議”對(duì)新能源的解釋是：以新技術(shù)和新材料為基礎(chǔ)，使傳統(tǒng)的可再生能源得到現(xiàn)代化的開(kāi)發(fā)和利用，用取之不盡、周而復(fù)始的可再生能源取代資源有限、對(duì)環(huán)境有污染的化石能源，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、潮汐能、地?zé)崮�、氫能和核能�?br />簡(jiǎn)單地說(shuō)，所謂新能源就是非常規(guī)能源，是一個(gè)與傳統(tǒng)能源、常規(guī)能源相對(duì)應(yīng)的概念。這一概念絕大多數(shù)時(shí)候與可再生能源重合，但有時(shí)又會(huì)有所區(qū)別，比如，水能是可再生能源，但是因?yàn)樗�電的開(kāi)發(fā)利用已經(jīng)有一段歷史，按照目前的能源分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，往往被視為傳統(tǒng)能源。

伴隨著第三次工業(yè)革命的進(jìn)程，新能源不是補(bǔ)充而是替代化石能源。到2035年，清潔能源將占全球一次能源利用總量的50%，新能源大規(guī)模替代化石能源的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨！
化石能源越來(lái)越不適應(yīng)社會(huì)進(jìn)步的需求。比如，它會(huì)導(dǎo)致能源緊缺、電網(wǎng)安全事故頻發(fā)、油價(jià)高漲；同時(shí)，它具有高碳排放的弊端，使得環(huán)境污染日益嚴(yán)重。所以，以環(huán)保和可再生為特質(zhì)的新能源越來(lái)越受各國(guó)重視。
2003年8月14日，北美地區(qū)發(fā)生有史以來(lái)最嚴(yán)重的大面積斷電事故，波及美國(guó)1/4的地區(qū)。據(jù)美林公司首席經(jīng)濟(jì)學(xué)家戴維?羅森伯格估計(jì)，整體經(jīng)濟(jì)損失大概為250億~300億美元。這場(chǎng)事故給現(xiàn)代工業(yè)文明帶來(lái)了極大沖擊—連這個(gè)發(fā)明電燈電話、百年前就把帝國(guó)大廈點(diǎn)亮的強(qiáng)國(guó)，電網(wǎng)安全形勢(shì)同樣不容樂(lè)觀。
2004年9月，第19屆世界能源大會(huì)在悉尼舉行，來(lái)自全球的2500名官員、業(yè)界領(lǐng)袖及學(xué)者參加了大會(huì)。大會(huì)的主題正是“實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性：能源工業(yè)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)”。在這次大會(huì)上，專(zhuān)家們普遍認(rèn)為，21世紀(jì)的油價(jià)高漲可能成為長(zhǎng)期趨勢(shì)。
的確如此。石油時(shí)代的巔峰時(shí)期是1950~1980年，當(dāng)時(shí)石油價(jià)格低廉，供應(yīng)充足。而經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)60余年的巨量消費(fèi)，全球石油供應(yīng)已進(jìn)入戰(zhàn)略枯竭期，石油價(jià)格飆升。
由于石油價(jià)格的飛速上漲，目前全球有1/3的人享受不到現(xiàn)代能源服務(wù)。而且，從以往案例來(lái)看，現(xiàn)有的以石油為主導(dǎo)的能源體系無(wú)法保證能源安全，也無(wú)法滿足環(huán)境保護(hù)的需求。
表1–1?1970年以來(lái)的原油價(jià)格變遷
時(shí)間 價(jià)格變化
1970年 沙特原油官方價(jià)格為1.8美元/桶
1974年（第一次石油危機(jī)） 原油價(jià)格首次突破10美元/桶
1979年（第二次石油危機(jī)） 原油價(jià)格首次突破20美元/桶
1980年 原油價(jià)格首次突破30美元/桶
1981年年初 國(guó)際原油價(jià)格最高達(dá)到39美元/桶
2004年9月 受伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)影響，國(guó)際原油價(jià)格再次突破40美元/桶，之后繼續(xù)上漲并首次突破50美元/桶
2005年6月 國(guó)際原油價(jià)格首次突破60美元/桶
2005年8月 墨西哥遭遇“卡特里”颶風(fēng)，國(guó)際原油價(jià)格首次突破70美元/桶
2007年9月12日 國(guó)際原油價(jià)格首次突破80美元/桶，隨后繼續(xù)加速上揚(yáng)
2007年10月18日 國(guó)際原油價(jià)格首次突破90美元/桶，并在年底直逼100美元/桶
2008年7月14日 國(guó)際原油價(jià)格飆升，紐約商品交易所原油期貨價(jià)格創(chuàng)造147.27美元/桶的歷史最高點(diǎn)
2009年1月21日受金融危機(jī)沖擊，國(guó)際油價(jià)大幅回落，紐約商品交易所原油期貨價(jià)格跌至33.20美元/桶，為2004年4月以來(lái)新低
2011年4月29日 紐約商品交易所原油期貨價(jià)格升至114.83美元/桶

2013年1月，中國(guó)華北、華中大片地區(qū)連續(xù)出現(xiàn)了嚴(yán)重的霧霾天氣，北京尤為嚴(yán)重。一個(gè)月里只有4天是好天氣，其余的日子都籠罩在昏暗的霧霾之中。造成如此嚴(yán)重霧霾天氣的罪魁禍?zhǔn)拙褪且曰�石能源消費(fèi)為主的人為污染。
不單單是中國(guó)，世界各地的科學(xué)報(bào)告都對(duì)地球面臨的日益嚴(yán)重的環(huán)境危機(jī)提出了警告�？茖W(xué)界的一個(gè)激進(jìn)觀點(diǎn)是，假如二氧化碳濃度無(wú)法從2008年的430ppm（1ppm為百萬(wàn)分之一）回落，地球冰蓋的局部融化將導(dǎo)致洪水泛濫，除非人類(lèi)設(shè)法將2050年的二氧化碳排放量減至50億~100億噸，否則人類(lèi)將面臨滅頂之災(zāi)。
能源危機(jī)意味著整個(gè)時(shí)代呼吁能源替換。正是基于化石能源導(dǎo)致的資源價(jià)格飆升、能源枯竭、安全與環(huán)境等種種無(wú)可回避的問(wèn)題，無(wú)論從安全的角度還是可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，整個(gè)人類(lèi)社會(huì)都迫切需要建立新能源體系。正如杰里米?里夫金在《第三次工業(yè)革命》一書(shū)中描述的那樣，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，每個(gè)建筑都是小型發(fā)電廠，人人都是綠色能源的自主生產(chǎn)者。除此之外，人們可以將生產(chǎn)出的多余能量上傳至電網(wǎng)，這就是我經(jīng)常說(shuō)的“自發(fā)自用，多余上網(wǎng)”。
不管人們承認(rèn)與否，人類(lèi)都即將步入“后碳”時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)與可再生能源的融合將帶來(lái)一場(chǎng)全新的工業(yè)革命。
在這場(chǎng)革命中，可再生能源將是關(guān)鍵所在。每一次工業(yè)革命的本質(zhì)要素之一—能源替代極有可能再次上演，新能源將替代傳統(tǒng)能源。
傳統(tǒng)能源的代表是煤炭和石油，那么誰(shuí)能成為新能源的主要代表呢？

光伏革命：新能源革命的“主打歌”
為什么法國(guó)的農(nóng)場(chǎng)主愿意投資2000萬(wàn)歐元建造太陽(yáng)能發(fā)電大棚？為什么“滬上太陽(yáng)能屋頂發(fā)電第一人”趙春江愿意等待7年，最終將自己發(fā)的剩余電力并入國(guó)家電網(wǎng)？
“太陽(yáng)能，量無(wú)限，面無(wú)邊，照無(wú)時(shí)，蓋無(wú)偏，取無(wú)價(jià)，用無(wú)染�！痹诘谌�次工業(yè)革命中，光伏將是可再生能源的最佳選擇。光伏技術(shù)經(jīng)過(guò)三代的發(fā)展之后，目前大規(guī)模發(fā)展的三大條件已經(jīng)具備。
好戲正在上演
2008年，在法國(guó)東部的孚日山脈，一家原本以種植、養(yǎng)殖為主的農(nóng)場(chǎng)吸引了其他農(nóng)民和不少投資者的目光—這家農(nóng)場(chǎng)的主人韋斯特法爾在自家的5座大棚屋頂上建造起了面積達(dá)3.6萬(wàn)平方米、裝機(jī)容量達(dá)4.5MW的巨型太陽(yáng)能發(fā)電裝置。
韋斯特法爾的工程預(yù)算為2 000萬(wàn)歐元，完工后可為4000戶家庭供電，有望實(shí)現(xiàn)年創(chuàng)收200萬(wàn)歐元。由于獲得了法國(guó)人民銀行集團(tuán)和農(nóng)業(yè)信貸銀行的貸款，他又與政府簽訂了20年的供電合同。韋斯特法爾的創(chuàng)收新途徑讓其他農(nóng)場(chǎng)主羨慕不已。據(jù)臺(tái)灣《聯(lián)合報(bào)》2009年2月25日?qǐng)?bào)道，由于農(nóng)作物價(jià)格下跌、農(nóng)業(yè)成本上漲，2008年法國(guó)農(nóng)場(chǎng)的平均收入下跌了15%。
在中國(guó)，這樣的故事也時(shí)有發(fā)生。2012年12月26日，青島市的徐鵬飛實(shí)現(xiàn)了自建家用分布式光伏系統(tǒng)的想法，裝機(jī)總?cè)萘繛?KW，并網(wǎng)電壓為380/220V，采用電量自發(fā)自用、余量上網(wǎng)方式并入電網(wǎng)。這套2KW的光伏系統(tǒng)總投資僅2萬(wàn)多元，在并網(wǎng)的當(dāng)天就發(fā)電8.5度，一年發(fā)電量預(yù)計(jì)超過(guò)3000度。
對(duì)比徐鵬飛，上海電力學(xué)院太陽(yáng)能研究所所長(zhǎng)、“滬上太陽(yáng)能屋頂發(fā)電第一人”趙春江的勝利顯得來(lái)之不易。從2006年年底開(kāi)始，趙春江自掏腰包建起了家庭式太陽(yáng)能屋頂電站，連續(xù)運(yùn)行近7年，日均發(fā)電近9度，除供家庭用電外，剩余的1/3電量一直無(wú)法并入國(guó)家電網(wǎng)。2013年7月的最后一天，趙春江終于迎來(lái)了上海市南電力公司的工作人員，并與之簽訂了購(gòu)電協(xié)議：自給自足后的余電上傳至電網(wǎng)，電力部門(mén)暫時(shí)按照0.477元/度的電價(jià)進(jìn)行收購(gòu)。
泰興市農(nóng)民張長(zhǎng)旗花2萬(wàn)元在自家屋頂建成了一個(gè)小型光伏發(fā)電站，可滿足2~4戶的家庭用電，并向泰州供電公司提交了并入國(guó)家電網(wǎng)的申請(qǐng)。
武漢市居民高松自建由18塊太陽(yáng)能電池板組成的小型電站，目前已正式并網(wǎng)發(fā)電，預(yù)計(jì)一年能節(jié)約電費(fèi)近2 000元。
這樣的例子會(huì)越來(lái)越多，家庭電站在國(guó)內(nèi)不再是能源孤島。
這種故事也許會(huì)進(jìn)一步驗(yàn)證可再生能源的未來(lái)商業(yè)模式。正如杰里米?里夫金所說(shuō)，“第三次工業(yè)革命”的第二個(gè)經(jīng)濟(jì)支柱就是，將世界上每個(gè)大洲的建筑都轉(zhuǎn)化為微型發(fā)電廠，以便就地收集可再生能源。
“發(fā)跡”于石油危機(jī)
繼第一次工業(yè)革命用煤炭替代木柴、第二次工業(yè)革命用石油替代煤炭之后，在已經(jīng)降臨的第三次工業(yè)革命中，必然會(huì)有一種新能源來(lái)替代石油。
所謂“新能源革命”，不能理解為“新”的“能源革命”，更確切的理解應(yīng)該是“新能源”的“革命”。必須引入“新能源”的概念，這樣才不會(huì)出現(xiàn)偏差。抓住這個(gè)實(shí)質(zhì)，我們對(duì)第三次工業(yè)革命的認(rèn)識(shí)和理解才算到位，否則，說(shuō)得再多也還是不得要領(lǐng)。
那么，替代石油的主角會(huì)是誰(shuí)呢？
太陽(yáng)能是可再生能源中最具優(yōu)勢(shì)的選擇。為了說(shuō)明太陽(yáng)能的好處，我編了幾句順口溜：“太陽(yáng)能，量無(wú)限，面無(wú)邊，照無(wú)時(shí)，蓋無(wú)偏，取無(wú)價(jià)，用無(wú)染�！�
首先，從能量的角度看，太陽(yáng)普照大地，不同種族、不同國(guó)籍、不同宗教的人都能夠沐浴在太陽(yáng)光之中。每秒鐘到達(dá)地面的太陽(yáng)能相當(dāng)于燃燒500萬(wàn)噸煤釋放的熱量。這意味著只需一個(gè)小時(shí)，到達(dá)地球的太陽(yáng)能就能為地球提供一年所需的能量。其次，從“無(wú)污染”的角度看，在各種新能源中，太陽(yáng)能的優(yōu)勢(shì)非常明顯。更重要的是，太陽(yáng)能沒(méi)有安全隱患，不存在分布不均衡的問(wèn)題，而且不受其他資源的制約。所以，無(wú)論是從自然稟賦來(lái)看，還是從實(shí)際利用來(lái)看，新能源的代表者和主體、替代化石能源的主力軍只能是太陽(yáng)能。
和任何一種新能源一樣，太陽(yáng)能的利用也經(jīng)歷了一個(gè)頗為漫長(zhǎng)的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程也是受石油興衰刺激的過(guò)程，其發(fā)展因石油價(jià)格下跌而停滯，因石油價(jià)格上漲而加速。
人類(lèi)利用太陽(yáng)能的歷史已經(jīng)有3000多年，而人類(lèi)將太陽(yáng)能視為一種能源和動(dòng)力的歷史只有300多年。1615年，法國(guó)工程師所羅門(mén)?德?考克斯發(fā)明了世界上第一臺(tái)由太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)。其工作原理是，采用聚光方式采集陽(yáng)光，利用太陽(yáng)能加熱空氣使其膨脹做功來(lái)抽水。
太陽(yáng)能利用取得突破性進(jìn)展則集中在20世紀(jì)以后。1900~1945年，太陽(yáng)能的研究進(jìn)展緩慢，主要是因?yàn)榛�石燃料大量開(kāi)發(fā)，石油廉價(jià)且豐富；在“二戰(zhàn)”結(jié)束后的20年里，有識(shí)之士覺(jué)察到石油與天然氣的消耗量劇增，存量有枯竭之勢(shì)，于是呼吁推動(dòng)太陽(yáng)能研究。而此時(shí)，光伏發(fā)電大規(guī)模應(yīng)用的基礎(chǔ)—實(shí)用型硅太陽(yáng)能電池于1945年由美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成功；10年后，伊斯雷爾?塔爾沃特等人在第一次國(guó)際太陽(yáng)熱科學(xué)會(huì)議上提出選擇性涂層的基礎(chǔ)理論，并研制出實(shí)用的黑鎳等選擇性涂層，為高效集熱器的發(fā)展創(chuàng)造了條件。
太陽(yáng)能利用在1973年的石油危機(jī)之后才真正得到重視。石油輸出國(guó)組織采取減產(chǎn)、提價(jià)等辦法支持中東人民以斗爭(zhēng)維護(hù)本國(guó)利益，這使得依靠從中東地區(qū)大量進(jìn)口廉價(jià)石油的國(guó)家的經(jīng)濟(jì)遭到重創(chuàng)。這使各國(guó)意識(shí)到，石油已成為左右經(jīng)濟(jì)發(fā)展甚至決定一個(gè)國(guó)家生死存亡的關(guān)鍵因素，而且是一個(gè)極其不穩(wěn)定的因素，現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)必須改變。
從那時(shí)起，人們才真正將太陽(yáng)能視為“近期急需的補(bǔ)充能源”、“未來(lái)能源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)”，太陽(yáng)能研究與發(fā)展由此進(jìn)入快車(chē)道。
1973年，美國(guó)制訂了聯(lián)邦級(jí)的陽(yáng)光發(fā)電計(jì)劃，大幅提高太陽(yáng)能研究經(jīng)費(fèi)，并且成立太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)銀行，促進(jìn)太陽(yáng)能產(chǎn)品的商業(yè)化。1974年，日本公布了政府制訂的“陽(yáng)光計(jì)劃”，其中，太陽(yáng)能的研究開(kāi)發(fā)項(xiàng)目包括太陽(yáng)房、工業(yè)太陽(yáng)能系統(tǒng)、太陽(yáng)熱發(fā)電、太陽(yáng)電池生產(chǎn)系統(tǒng)、分散型和大型光伏發(fā)電系統(tǒng)等。在我國(guó)，“全國(guó)第一次太陽(yáng)能利用工作經(jīng)驗(yàn)交流大會(huì)”于1975年在河南安陽(yáng)召開(kāi)，推動(dòng)了太陽(yáng)能事業(yè)的發(fā)展。這段時(shí)間，CPC（復(fù)合拋物面聚光器）、真空集熱管、非晶硅太陽(yáng)能電池、光解水制氫技術(shù)、太陽(yáng)能熱發(fā)電等紛紛研制成功。
不過(guò)，在1980~1992年，太陽(yáng)能熱潮再度遇冷，原因是石油價(jià)格大幅回落，而太陽(yáng)能產(chǎn)品的價(jià)格居高不下，技術(shù)上也沒(méi)有重大突破。直到1992年聯(lián)合國(guó)在巴西召開(kāi)“世界環(huán)境與發(fā)展大會(huì)”，并通過(guò)了《里約熱內(nèi)盧環(huán)境與發(fā)展宣言》、《21世紀(jì)議程》和《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》等一系列重要文件，確立了可持續(xù)發(fā)展的模式，并將環(huán)境與發(fā)展納入統(tǒng)一的框架，太陽(yáng)能才再度受到高度重視。
1996年，聯(lián)合國(guó)在津巴布韋召開(kāi)“世界太陽(yáng)能高峰會(huì)議”，會(huì)上討論了《世界太陽(yáng)能10年行動(dòng)計(jì)劃》（1996~2005年）、《國(guó)際太陽(yáng)能公約》、《世界太陽(yáng)能戰(zhàn)略規(guī)劃》等重要文件，會(huì)后發(fā)表了《哈拉雷太陽(yáng)能與持續(xù)發(fā)展宣言》。這次會(huì)議進(jìn)一步表明了聯(lián)合國(guó)和世界各國(guó)開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能的堅(jiān)定決心，要求全球共同行動(dòng)，廣泛利用太陽(yáng)能。
三大條件已具備
進(jìn)入21世紀(jì)，太陽(yáng)能時(shí)代終于到來(lái)。雖然太陽(yáng)不會(huì)一直照耀，我們現(xiàn)在也無(wú)法完全收集并充分利用太陽(yáng)光，但人類(lèi)已經(jīng)掌握的技術(shù)完全可以實(shí)現(xiàn)合理成本下的太陽(yáng)能應(yīng)用。
現(xiàn)階段，太陽(yáng)能的利用方式主要有兩種。一種是利用太陽(yáng)能輻射所產(chǎn)生的熱能發(fā)電，即“光熱模式”，簡(jiǎn)稱(chēng)“光熱”。光熱發(fā)電的基本原理是，使用匯聚的太陽(yáng)光將集熱器中的介質(zhì)（液體或氣體）加熱，然后將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的一種發(fā)電方式。
另外一種形式是“光電模式”，全稱(chēng)是太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)“光伏”（PV）。這是一種利用太陽(yáng)能電池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)，將太陽(yáng)光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)。其中，單塊太陽(yáng)能光伏電池的發(fā)電量較少，但將很多電池串聯(lián)或并聯(lián)起來(lái)就可以組成能夠輸出較大功率的太陽(yáng)能電池方陣。
光熱發(fā)電與光伏發(fā)電各有優(yōu)劣。光熱發(fā)電目前面臨的主要問(wèn)題是，其成本必須借助于規(guī)模效應(yīng)才能迅速下降。這種規(guī)模效應(yīng)決定了光熱發(fā)電將主要應(yīng)用于大規(guī)模的發(fā)電站建設(shè)，其能量可儲(chǔ)存的優(yōu)勢(shì)和類(lèi)似火電的發(fā)電原理使得電網(wǎng)更能接受其電量。但是光熱發(fā)電還存在因遠(yuǎn)距離傳輸而引起能源損耗的缺點(diǎn)，這使得光熱發(fā)電與傳統(tǒng)能源相比，競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。
光伏發(fā)電的規(guī)模限制相對(duì)較小，更適用于小型發(fā)電站和分布式電站，例如在沒(méi)有大量空地可建設(shè)大規(guī)模太陽(yáng)能發(fā)電站的地方，就可以依附于建筑建設(shè)離網(wǎng)或并網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)。
在中國(guó)乃至全球太陽(yáng)能發(fā)電市場(chǎng)越來(lái)越大的背景下，這兩種技術(shù)路線都有其市場(chǎng)。但從里夫金對(duì)第三次工業(yè)革命的描述來(lái)看，光伏發(fā)電無(wú)疑更適合未來(lái)的能源獨(dú)立式、分散式生產(chǎn)。
光伏發(fā)電的全部光電轉(zhuǎn)化都已經(jīng)被完整地包含在一個(gè)模塊當(dāng)中，功能獨(dú)立，因此非常適合分散式發(fā)電。光伏發(fā)電的集中式發(fā)電也是基于對(duì)數(shù)目眾多的太陽(yáng)能電池模塊的疊加效應(yīng)，是對(duì)單塊電池的拼裝和連接。
當(dāng)然，光伏若要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，需要三個(gè)基本因素：轉(zhuǎn)化效率，平價(jià)上網(wǎng)和儲(chǔ)存。目前這些因素都已具備。
轉(zhuǎn)化效率的核心技術(shù)指標(biāo)是“光電轉(zhuǎn)化率”，即單位光能通過(guò)光伏電池轉(zhuǎn)化為電能的比率。光電轉(zhuǎn)化率不僅是技術(shù)指標(biāo)，而且在很大程度上決定著光伏利用的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。轉(zhuǎn)化率越高，單位電能的生產(chǎn)成本就越低，光伏發(fā)電的利用也就越廣泛。
自1969年法國(guó)第一個(gè)太陽(yáng)能電站建成以來(lái)，光伏發(fā)電的推進(jìn)并沒(méi)有像人們理想中的那樣迅速，原因就是在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都受到轉(zhuǎn)化率低、成本高的制約。一提及光伏，有些人立刻就會(huì)產(chǎn)生“成本高”的反應(yīng)。
但是，事物是不斷變化的。人們往往高估了1~2年的變化，而低估5~10年的變化，這樣根本沒(méi)法看清事物發(fā)展的趨勢(shì)。一兩年的變化還處在量變狀態(tài)，5~10年量變的累積則可能發(fā)生質(zhì)變，摩爾定律正在光伏產(chǎn)業(yè)上演。
10年前，光電轉(zhuǎn)化率大約在10%以下。那時(shí)，人們認(rèn)為超過(guò)10%、達(dá)到11%~12%就相當(dāng)了不起了，這個(gè)跨越需要很長(zhǎng)時(shí)間。但實(shí)際情況很快就超出了這個(gè)預(yù)期，目前薄膜光電轉(zhuǎn)化率已經(jīng)達(dá)到17%以上，而且提升的速度還在加快。過(guò)去，轉(zhuǎn)化率每提升1%至少需要兩年時(shí)間，但現(xiàn)在情況完全不同了。MiaSole公司在2012年5月到2012年9月不足5個(gè)月的時(shí)間里，就把轉(zhuǎn)化率從13.4%提升到了15.5%。目前，研發(fā)轉(zhuǎn)化率最高已達(dá)17.6%。
光伏大規(guī)模應(yīng)用的上網(wǎng)條件也成熟了很多。逆變器生產(chǎn)已經(jīng)成為光伏產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。逆變器可以把光伏發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，技術(shù)難關(guān)已經(jīng)突破。把現(xiàn)在的“統(tǒng)一發(fā)電，統(tǒng)一供電”的電網(wǎng)改造成“自發(fā)自用，多余上網(wǎng)”的分布式電站，從技術(shù)上講早已不是問(wèn)題，而光伏從業(yè)者思考的更多的是商業(yè)模式和政策問(wèn)題。
與此同時(shí)，智能電網(wǎng)時(shí)代可能即將來(lái)臨。所謂的智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化，也被稱(chēng)為“電網(wǎng)2.0”，它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上，通過(guò)先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、設(shè)備技術(shù)、控制方法以及決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)。
歐洲在2005年建立了“未來(lái)電網(wǎng)歐洲技術(shù)聯(lián)盟”，其目的就是研究如何把電網(wǎng)轉(zhuǎn)換成一個(gè)用戶和運(yùn)營(yíng)者互動(dòng)的服務(wù)網(wǎng)，以提高歐洲輸配電系統(tǒng)的效率、安全性和可靠性，并為分布式和可再生能源大規(guī)模整合掃除障礙。2009年，智能電表首先在德、法、意、西等國(guó)得到應(yīng)用。歐盟還有一個(gè)超級(jí)智能電網(wǎng)計(jì)劃，其目標(biāo)是把高壓輸電和智能電網(wǎng)結(jié)合起來(lái)。
就儲(chǔ)存條件而言，目前也已經(jīng)不是什么難題。由于太陽(yáng)能發(fā)電具有波動(dòng)性（白天陽(yáng)光充足，發(fā)電量大；夜間沒(méi)有陽(yáng)光，不能發(fā)電），這就需要使用儲(chǔ)電電池把電能儲(chǔ)存起來(lái)，調(diào)節(jié)波動(dòng)。現(xiàn)在，小容量的儲(chǔ)電電池已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，而且還在不斷改進(jìn)。太陽(yáng)能城市照明、電動(dòng)汽車(chē)使用的電池都已經(jīng)投入實(shí)際應(yīng)用。家庭小型太陽(yáng)能電站所需的儲(chǔ)電設(shè)備也不存在什么障礙。雖然眼下可重復(fù)使用的大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)還沒(méi)有突破性進(jìn)展，但這并不會(huì)從根本上影響光電上網(wǎng)。
目前，電網(wǎng)最大的調(diào)峰是白天用電量大和夜間用電量小之間的調(diào)峰。工業(yè)企業(yè)大多是白天用電，其太陽(yáng)能電站的發(fā)電高峰正好與用電高峰重合，這就自然地減輕了儲(chǔ)能壓力，同時(shí)降低了使用外電的比重，實(shí)際上也有助于電網(wǎng)緩解調(diào)峰壓力。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，電力儲(chǔ)存不僅能夠更好地解決電力系統(tǒng)的“調(diào)峰”問(wèn)題，還可以更好地解決電能移動(dòng)利用的問(wèn)題。這不僅是光伏產(chǎn)業(yè)的課題，也是整個(gè)電力產(chǎn)業(yè)和科學(xué)技術(shù)界的課題，需要全社會(huì)一起努力攻關(guān)。
杰里米?里夫金指出的第三次工業(yè)革命五大經(jīng)濟(jì)支柱的第三點(diǎn)，即在每一棟建筑物以及基礎(chǔ)設(shè)施中使用氫和其他存儲(chǔ)技術(shù)，以存儲(chǔ)間歇式能源，在未來(lái)是完全可以實(shí)現(xiàn)的。
三代技術(shù)已來(lái)臨
如果說(shuō)新能源革命的核心是光伏革命，那么光伏革命的核心就是太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的廣泛應(yīng)用。
除上述優(yōu)勢(shì)外，太陽(yáng)能還有一個(gè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，即太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)已趨于成熟，太陽(yáng)能的發(fā)電成本已迅速逼近傳統(tǒng)電能的發(fā)電成本。
太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)是最具發(fā)展前景的清潔能源產(chǎn)業(yè)，薄膜化、柔性化是全球太陽(yáng)能發(fā)展的總趨勢(shì)和方向。我認(rèn)為，0.5元/度的光伏發(fā)電成本可謂是新能源發(fā)展的里程碑。因?yàn)榛痣姲l(fā)電成本（包括環(huán)境成本）已超過(guò)0.5元/度，而且還在不斷上升，所以，新能源，特別是以太陽(yáng)能為代表的新能源大規(guī)模替代傳統(tǒng)能源的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨。
太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)主要體現(xiàn)在太陽(yáng)能電池方面。這種電池又叫作“太陽(yáng)能芯片”或“光伏電池”，是一種利用太陽(yáng)光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片。它只要被太陽(yáng)光照射到，瞬間就可輸出電流。
1883年，光伏電池被美國(guó)發(fā)明家查爾斯?弗里茨首次制備成功。他的方法是在硒表面鍍上薄薄的一層金，這種電池的最高光電效率還不到1%。然而，在短短幾十年時(shí)間里，太陽(yáng)能電池技術(shù)已歷經(jīng)三代：從第一代硅基板、第二代薄膜到第三代復(fù)合薄膜材料，技術(shù)早已不可同日而語(yǔ)。
值得一提的是薄膜電池。它最大的優(yōu)勢(shì)在于成本，在面積相同的情況下，晶體硅太陽(yáng)能電池的厚度是0.2毫米左右，而薄膜電池的厚度只有它的1%，材料用量節(jié)約至極，在硅原料的使用上，薄膜電池的單位成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于晶硅電池的單位成本。
如今，太陽(yáng)能電池的切片已經(jīng)達(dá)到0.1毫米量級(jí)，而薄膜電池的研發(fā)轉(zhuǎn)化率最高已經(jīng)達(dá)到18.7%，單晶硅市場(chǎng)上已有轉(zhuǎn)化率為19%~20%的電池片，多晶硅市場(chǎng)也有轉(zhuǎn)化率達(dá)到18%左右的電池片。
如今，由于新技術(shù)以及規(guī)模經(jīng)濟(jì)等因素的影響，光伏發(fā)電成本以每年8%左右的速度下降，越發(fā)受到各國(guó)重視。這也與世界各國(guó)都在實(shí)施“上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼”政策有關(guān)。
隨著光伏發(fā)電技術(shù)的廣泛應(yīng)用、國(guó)家政策的支持，當(dāng)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的小型光伏能源生產(chǎn)者被納入智能電網(wǎng)，這就意味著里夫金所說(shuō)的新能源與新技術(shù)的融合已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，全新的社會(huì)變革也會(huì)由此開(kāi)始。

大國(guó)崛起，中國(guó)不再錯(cuò)過(guò)
200年前，第一次工業(yè)革命興起，煤炭替代木柴，英國(guó)實(shí)現(xiàn)大國(guó)崛起，身處“康乾盛世”的中國(guó)無(wú)動(dòng)于衷，喪失了引領(lǐng)世界的機(jī)遇；100年前，第二次工業(yè)革命爆發(fā)，石油替代煤炭，美國(guó)借力實(shí)現(xiàn)大國(guó)崛起，戰(zhàn)事頻生的中國(guó)陷入了“被動(dòng)挨打”的困境。
21世紀(jì)，第三次工業(yè)革命的機(jī)遇擺在我們面前，可再生能源將代替化石能源。這一次，中國(guó)能否把握住機(jī)遇，讓太陽(yáng)能照亮“中國(guó)世紀(jì)”呢？
從開(kāi)封到紐約
2005年5月22日，《紐約時(shí)報(bào)》在評(píng)論版中罕見(jiàn)地以中文標(biāo)題發(fā)表了一篇評(píng)論文章—《從開(kāi)封到紐約—輝煌如過(guò)眼煙云》。該文作者尼古拉斯?克里斯托夫是個(gè)中國(guó)通，曾作為《紐約時(shí)報(bào)》記者常駐中國(guó)。
2012年5月，他再次來(lái)到中國(guó)，十分驚訝于中國(guó)的發(fā)展速度。在工作期間，尼古拉斯?克里斯托夫發(fā)表了一系列中國(guó)主題的專(zhuān)欄文章，其中就包括這篇以開(kāi)封和紐約這一舊一新兩大世界之都為中心的文章。
此文的用意是想提醒美國(guó)人：中國(guó)正在復(fù)興，在未來(lái)的十幾年里，中國(guó)將超過(guò)美國(guó)成為世界最大的經(jīng)濟(jì)體，美國(guó)人應(yīng)該居安思危。
進(jìn)入21世紀(jì)，美國(guó)已經(jīng)是世界上唯一的超級(jí)大國(guó)，紐約是全世界最重要的城市之一。但在1000年前，世界的“首都”可是北宋時(shí)的國(guó)都東京，即現(xiàn)今的開(kāi)封。開(kāi)封的繁華在北宋畫(huà)家張擇端的《清明上河圖》中可見(jiàn)一斑。鼎盛時(shí)期，開(kāi)封的常住人口超過(guò)100萬(wàn)，而那時(shí)倫敦的人口只有15000左右，紐約當(dāng)時(shí)甚至還不存在。
尼古拉斯?克里斯托夫在文中說(shuō)：“我們?nèi)绻�回顧歷史，會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)國(guó)家的輝煌盛世如過(guò)眼煙云，轉(zhuǎn)瞬即逝，城市的繁華光景尤其如此。”
經(jīng)過(guò)1000年的歷史變遷，開(kāi)封和紐約的地位發(fā)生了翻天覆地的變化。是什么使得開(kāi)封從一個(gè)世界級(jí)都市的位置上漸趨衰落？又是什么使中國(guó)這個(gè)經(jīng)濟(jì)總量曾達(dá)到世界經(jīng)濟(jì)總量1/3的世界最大經(jīng)濟(jì)體落后于人？答案是：工業(yè)革命。
與“第一次工業(yè)革命”失之交臂
18世紀(jì)中期，木材匱乏引發(fā)能源危機(jī)，這使得英國(guó)人毅然決然地在熱能和機(jī)械能領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)軌，通過(guò)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了國(guó)家整體性的產(chǎn)業(yè)變遷，完成了經(jīng)濟(jì)史上的重大轉(zhuǎn)折，由此引發(fā)了第一次工業(yè)革命。
如果我們可以穿越時(shí)空隧道來(lái)到18世紀(jì)初的英國(guó)，會(huì)看到一條條清澈的河流、林立的紡織工廠，看到水流推動(dòng)舊式紡車(chē)緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)，聽(tīng)到紡車(chē)吱呀吱呀的聲音。
1764年，紡織工人哈格里夫斯發(fā)明了珍妮紡紗機(jī)，實(shí)現(xiàn)了多錠紡紗，大大提高了工作效率。于是，我們可以看到英國(guó)約克郡布匹交易大廳里摩肩接踵，一匹匹紗布薄似蟬翼—由于騾機(jī)和自動(dòng)紡紗機(jī)的發(fā)明，紡紗產(chǎn)品的質(zhì)量實(shí)現(xiàn)了飛躍。
1782年，聯(lián)動(dòng)式蒸汽機(jī)問(wèn)世。從18世紀(jì)下半葉開(kāi)始，蒸汽機(jī)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)領(lǐng)域。與其說(shuō)這是瓦特的功勞，不如說(shuō)是煤炭的貢獻(xiàn)，因?yàn)檎�是后者方便運(yùn)輸、熱效率更高的特有屬性，使這種新設(shè)備得以被任何一家工廠或礦山采用，而不是必須把廠址選在木材產(chǎn)地附近或河邊。
機(jī)器大工業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)煤炭和鋼鐵，煤炭是近代工業(yè)的首要能源，鋼鐵是制造機(jī)器的材料。英國(guó)正是因?yàn)檫@兩種基礎(chǔ)原材料豐富，才得以在稱(chēng)霸世界的道路上走得飛快。
蒸汽機(jī)還帶給英國(guó)人開(kāi)拓世界航線的信心，他們駕著以煤炭為燃料的大船，在全球廣泛建立殖民地，最終擴(kuò)張為日不落的大不列顛帝國(guó)。
誰(shuí)擁有資源，誰(shuí)就能搶先一步。
雖然早在9世紀(jì)就有過(guò)英格蘭修道士燃煤取暖的記錄，但大部分英國(guó)人在17世紀(jì)之前對(duì)煤炭還是無(wú)動(dòng)于衷，因?yàn)橛��?guó)擁有廣袤的森林，足以滿足英國(guó)人冶鐵與取暖的需求。15世紀(jì)流行于英國(guó)的鼓風(fēng)爐就是以木炭為燃料的，一家煉鐵廠每年要消耗1036平方公里以上的森林。
按照金融投資家約翰?內(nèi)夫的說(shuō)法，在伊麗莎白時(shí)期的倫敦，2000貨車(chē)的木頭僅相當(dāng)于釀酒業(yè)一年的燃料。到了詹姆斯一世時(shí)期，一個(gè)玻璃作坊一年就需要4000車(chē)木頭。另外，“海軍同樣需要木材制造軍艦”，而且用料講究，用量巨大。
森林的大量砍伐使英國(guó)人民的生產(chǎn)和生活都受制于能源供給。1500~1630年，劈柴價(jià)格上漲了7倍，而同期物價(jià)只不過(guò)上漲了3倍。17世紀(jì)，城市人口的迅速增加使建筑、取暖和手工業(yè)等各領(lǐng)域的木材需求激增。歐洲“小冰期”的降臨又使得英國(guó)的冬季格外寒冷和漫長(zhǎng)。英國(guó)人不得不積極尋找木材的代替品。于是，煤炭被大量開(kāi)采。資料顯示，到1700年，英國(guó)的煤產(chǎn)量已經(jīng)有250萬(wàn)~300萬(wàn)噸之多，相當(dāng)于世界其他地區(qū)產(chǎn)煤量總和的5倍。
由于英國(guó)、法國(guó)的加來(lái)海峽地區(qū)和德國(guó)魯爾地區(qū)的煤礦不斷被開(kāi)發(fā)，1850~1869年，法國(guó)的產(chǎn)煤量由440萬(wàn)噸上升到1330萬(wàn)噸，德國(guó)的產(chǎn)煤量由420萬(wàn)噸上升到2370萬(wàn)噸，整個(gè)世界煤炭消耗量占整個(gè)能源消耗量的比重從1830年的不足30%，迅速上升至1888年的48%。1920年，煤炭消費(fèi)比重高達(dá)62%。
從13世紀(jì)也就是中國(guó)的宋代開(kāi)始，全世界依次進(jìn)入“煤炭時(shí)代”。
當(dāng)整個(gè)歐洲拉開(kāi)全方位變革的序幕時(shí)，中國(guó)正在經(jīng)歷什么？
彼時(shí)的中國(guó)仍然處于農(nóng)耕文明向現(xiàn)代文明的過(guò)渡期，仍然以土地為依托，最大的變化可能是糧食產(chǎn)量的大幅增加，而這還是因?yàn)槊乐揲_(kāi)發(fā)產(chǎn)生的全球輻射效應(yīng)為中國(guó)引進(jìn)了玉米與紅薯等高產(chǎn)作物。
不過(guò)，彼時(shí)的中國(guó)仍舊是世界經(jīng)濟(jì)第一大國(guó)。1800年，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)總量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)印度，約為全球30%的量級(jí)，約為英國(guó)的6倍，在全球制造業(yè)總產(chǎn)出中所占的比重高達(dá)33%，人均產(chǎn)值也高于印度，人口急劇增長(zhǎng)。
第一次工業(yè)革命發(fā)生時(shí)，大清帝國(guó)正值鼎盛時(shí)期。乾隆四十二年（1777年），清廷重申不許武科改用鳥(niǎo)槍?zhuān)�依然比試刀劍。�?年后，英國(guó)人瓦特成功地改良了蒸汽機(jī)。
1793年，乾隆在避暑山莊接見(jiàn)英國(guó)使臣馬戛爾尼，聲稱(chēng)“天朝物產(chǎn)豐盈，無(wú)所不有，原不藉外夷貨物，以通有無(wú)”。英國(guó)使團(tuán)的目的是要中國(guó)開(kāi)放市場(chǎng)，為英國(guó)的資本積極開(kāi)拓遠(yuǎn)東市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)其利益最大化。
馬戛爾尼使團(tuán)的中國(guó)之行以失敗告終，中英之間的貿(mào)易不平衡問(wèn)題沒(méi)有得到解決。英國(guó)商人后以鴉片為商品，進(jìn)而引發(fā)了第一次鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)。近代中國(guó)的歷史主題就是回應(yīng)西方工業(yè)革命、開(kāi)放市場(chǎng)，將中國(guó)先前的農(nóng)業(yè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣�業(yè)形態(tài)。
“康乾盛世”后期的中國(guó)不僅缺少必要的世界眼光，更無(wú)心留意西方社會(huì)發(fā)生了什么。因?yàn)椤疤斐�上�?guó)”的傲慢，因?yàn)殚]關(guān)鎖國(guó)的政策，因?yàn)殛懤m(xù)經(jīng)歷了《南京條約》、禁煙運(yùn)動(dòng)、太平天國(guó)、第二次鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)……在內(nèi)憂外患中，中國(guó)錯(cuò)失了參與第一次工業(yè)革命的機(jī)會(huì)。
彼時(shí)，受第一次工業(yè)革命的影響，人口較少、工人數(shù)量也相應(yīng)較少的國(guó)家得以首次顯著提升其在全球制造業(yè)產(chǎn)出中的比重。
于是，我們可以看到中國(guó)與英國(guó)在制造業(yè)比重上的變化。在1840年以前的數(shù)百年間，中國(guó)一直占據(jù)著全球制造業(yè)第一的位置。到了1840年前后，第一次工業(yè)革命使得英國(guó)工廠的生產(chǎn)力顯著提升，全球制造業(yè)第一的位置被英國(guó)奪去。
重倫理不重科技、重農(nóng)業(yè)不重工商業(yè)、自我封閉而不重世界交流，以木柴為驅(qū)動(dòng)的中國(guó)，與第一次工業(yè)革命的歷史機(jī)遇失之交臂，終于沒(méi)有賽過(guò)以煤炭為驅(qū)動(dòng)的英國(guó)。
痛失“第二次工業(yè)革命”機(jī)遇
從煤炭時(shí)代向石油時(shí)代的過(guò)渡也是化石能源從第一階段向第二階段的進(jìn)步。由于電能的應(yīng)用、內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明、新交通工具的研發(fā)、新通信手段的進(jìn)步，逐漸形成了以電力、鋼鐵、石油化工、汽車(chē)制造為代表的四大支柱產(chǎn)業(yè)，確立了工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的主導(dǎo)地位。
可以說(shuō)，200年前的第一次工業(yè)革命催生了世界市場(chǎng)的雛形，100年前的第二次工業(yè)革命使世界市場(chǎng)最終形成。
工業(yè)革命帶來(lái)的動(dòng)力革命和冶煉技術(shù)、電力、通信技術(shù)的提高，輔之以動(dòng)力強(qiáng)大的機(jī)器，使人們的足跡遍布全球各個(gè)角落。由此，殖民地的拓展與戰(zhàn)爭(zhēng)成為世界新興強(qiáng)國(guó)的主題，最終引爆了“一戰(zhàn)”和“二戰(zhàn)”。
第一次工業(yè)革命是美國(guó)內(nèi)戰(zhàn)的推動(dòng)力之一，美國(guó)內(nèi)戰(zhàn)則拓展了美國(guó)的疆土，完成了美國(guó)歷史上的第二次資本主義革命，進(jìn)而為其進(jìn)行第二次工業(yè)革命準(zhǔn)備了條件。此外，“一戰(zhàn)”和“二戰(zhàn)”的輝煌戰(zhàn)績(jī)以及被保護(hù)的本國(guó)工業(yè)、科技和教育體系使美國(guó)超越英國(guó)成為新帝國(guó)。
1894年，美國(guó)的工業(yè)總產(chǎn)值躍居世界之首，成為世界第一經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)。這一年，距離這個(gè)新國(guó)家的誕生僅僅118年，距離這片新大陸被發(fā)現(xiàn)也只有400年。
從18世紀(jì)開(kāi)始，中國(guó)又經(jīng)歷了什么？
彼時(shí)，中國(guó)還沒(méi)能推翻封建統(tǒng)治，舊政治體制依舊嚴(yán)重地束縛著生產(chǎn)關(guān)系，無(wú)法釋放出新興的生產(chǎn)力，中國(guó)不僅沒(méi)能進(jìn)入電力時(shí)代、石油時(shí)代，更沒(méi)能趕上批量生產(chǎn)的時(shí)代。中國(guó)陸續(xù)經(jīng)歷了革命與戰(zhàn)亂：甲午中日戰(zhàn)爭(zhēng)，戊戌變法，義和團(tuán)運(yùn)動(dòng)，八國(guó)聯(lián)軍侵華戰(zhàn)爭(zhēng)，辛亥革命，軍閥混戰(zhàn)……始終處于動(dòng)蕩之中。
在第二次工業(yè)革命時(shí)期，盡管中國(guó)也曾有過(guò)所謂的“黃金十年”的契機(jī)，但當(dāng)時(shí)中國(guó)所引進(jìn)的工業(yè)，如蘇南地區(qū)繅絲工業(yè)的興盛，都是發(fā)達(dá)國(guó)家第一次工業(yè)革命的剩余產(chǎn)物。中國(guó)并沒(méi)有建立起一套完整的、適用于第二次工業(yè)革命的產(chǎn)業(yè)體系，農(nóng)業(yè)國(guó)的性質(zhì)沒(méi)有得到根本性的轉(zhuǎn)變。隨后，日本入侵又打斷了中國(guó)工業(yè)化的進(jìn)程。
革命與戰(zhàn)亂使中國(guó)錯(cuò)過(guò)了第二次工業(yè)革命的機(jī)遇。其直接結(jié)果是：在15世紀(jì)之前，中國(guó)一直走在世界的前列；然而到了1950年，中國(guó)經(jīng)濟(jì)總量降至世界的1/20。
1820~1913年，全球經(jīng)濟(jì)總量約增長(zhǎng)了4倍。其中，西歐增長(zhǎng)了近6倍，英國(guó)增長(zhǎng)了6倍還多，而由于帝國(guó)主義的侵略及掠奪，中國(guó)前50年是負(fù)增長(zhǎng)，后50年有所增長(zhǎng)，但總量基本保持不變。
這就是中國(guó)錯(cuò)失第二次工業(yè)革命的故事。與錯(cuò)失第一次工業(yè)革命機(jī)遇相比，這一次的錯(cuò)失不僅僅是失之交臂、被人趕超，而是使中國(guó)人感受到了切膚之痛，也深刻地體會(huì)了“落后就要挨打”的硬道理。
我們一直認(rèn)為工業(yè)革命的核心是技術(shù)革命，然而再深究一步就會(huì)發(fā)現(xiàn)，人類(lèi)社會(huì)以往兩次工業(yè)革命的驅(qū)動(dòng)和核心其實(shí)都是“能源替代”。大國(guó)的興衰完全可以從能源方面尋找注腳。
過(guò)去的一個(gè)世紀(jì)是美國(guó)世紀(jì)，也是石油世紀(jì)。
早在19世紀(jì)80年代，美國(guó)就已經(jīng)趕上并超過(guò)了英國(guó)。1871年，英國(guó)的鋼鐵產(chǎn)量為660萬(wàn)噸，美國(guó)為170萬(wàn)噸；1900年，英國(guó)的鋼鐵產(chǎn)量為910萬(wàn)噸，美國(guó)則猛增到1400萬(wàn)噸。1850年，英國(guó)工業(yè)產(chǎn)值占世界的39%，而美國(guó)只占15%；到了1913年，英國(guó)的工業(yè)產(chǎn)值只占世界的14%，而美國(guó)卻占36%。1870~1913年，美國(guó)工業(yè)生產(chǎn)增長(zhǎng)了81倍，而同一時(shí)期英國(guó)只增長(zhǎng)13倍；1913年，美國(guó)工業(yè)產(chǎn)值躍居世界第一位，英國(guó)則下滑至世界第三位。
在此基礎(chǔ)上，美國(guó)經(jīng)濟(jì)在20世紀(jì)80年代達(dá)到全球巔峰。杰里米?里夫金認(rèn)為，這背后的“功臣”是充足且廉價(jià)的石油、汽車(chē)和民眾消費(fèi)，而前者是后兩者的基礎(chǔ)。
如今，中國(guó)與其他各國(guó)站在第三次工業(yè)革命的同一起跑線上。新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度已經(jīng)超出我們所有人的想象。對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)，這是一次難得的機(jī)遇，如果能夠抓住這次機(jī)遇，將會(huì)重新確立中國(guó)在世界的強(qiáng)國(guó)地位。
“石油世紀(jì)”還能持續(xù)多久？
可以說(shuō)，在第二次工業(yè)革命時(shí)期，各國(guó)發(fā)展的最根本規(guī)律就是經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展與化石能源消費(fèi)高速增長(zhǎng)同步。
1950~1973年，全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)達(dá)到有史以來(lái)的最高速度，23年的平均增長(zhǎng)速度為4.91%，接近1870~1913年煤炭黃金時(shí)代增長(zhǎng)速度的2.5倍，全球經(jīng)濟(jì)總量實(shí)現(xiàn)了3倍的增長(zhǎng)。其中，日本23年的平均經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度達(dá)到驚人的9.29%，整個(gè)經(jīng)濟(jì)總量大約增長(zhǎng)了8倍；而美國(guó)平均經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度為4.8%，是過(guò)去100年增長(zhǎng)速度的2.2倍左右，經(jīng)濟(jì)總量也實(shí)現(xiàn)了3倍的增長(zhǎng)。高速增長(zhǎng)背后的能源推動(dòng)力正是量足價(jià)廉的石油—到1973年，石油產(chǎn)量占整個(gè)能源產(chǎn)量的43%左右，一個(gè)全面依賴(lài)石油的經(jīng)濟(jì)體系與文明體系基本形成。
在《第三次工業(yè)革命》中，杰里米?里夫金在開(kāi)篇不久就給出了一個(gè)讓普通人相當(dāng)震驚的論斷：2008年7月的世界金融危機(jī)可以看作是全球化的巔峰期，在一個(gè)依賴(lài)石油和其他化石燃料的經(jīng)濟(jì)體系中，我們已經(jīng)竭盡全力卻又無(wú)能為力。不管我們接受與否，我們正處于第二次工業(yè)革命和石油世紀(jì)的最后階段。
作為新能源的忠實(shí)信徒，我在讀到這一論斷時(shí)并沒(méi)有十分震驚，而有一種巧遇知音般的欣喜。在我看來(lái)，石油退出歷史舞臺(tái)的速度要比普通人想象中的快得多，如果中國(guó)能夠把握住第三次工業(yè)革命的機(jī)遇，美國(guó)主導(dǎo)的石油體系極有可能被中國(guó)主導(dǎo)的太陽(yáng)能體系代替。
那么，石油世紀(jì)還能維系多少年的輝煌呢？
首先，我們從石油探明儲(chǔ)量角度討論。從每年國(guó)際能源署（IEA）發(fā)布的石油探明儲(chǔ)量數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)，1991~2011年，全世界石油探明儲(chǔ)量不斷增加，特別是2001~2011年，平均每年增加50多億噸。目前，全世界已探明的石油儲(chǔ)藏量約有16520億桶。
接下來(lái)，我們?cè)倏匆幌率�油產(chǎn)量。為荷蘭皇家殼牌石油公司工作的地球物理學(xué)家金?哈伯特曾在20世紀(jì)50年代預(yù)測(cè)，大約在2025~2035年，全球石油產(chǎn)量將達(dá)到峰值（日產(chǎn)7000萬(wàn)桶）。國(guó)際能源署發(fā)布的《2010年世界能源展望報(bào)告》顯示，這個(gè)峰值在2006年就已經(jīng)達(dá)到，此后能源開(kāi)采會(huì)日益困難、成本會(huì)不斷提高，全球經(jīng)濟(jì)會(huì)出現(xiàn)震蕩。事實(shí)上，世界石油產(chǎn)量在2008年已經(jīng)實(shí)現(xiàn)日均8173萬(wàn)桶。
再來(lái)看看石油的消費(fèi)。目前，全世界每天消耗石油8000萬(wàn)桶（每7桶合1噸），其實(shí)際消費(fèi)量也在逐年增加。例如，1999年為34.62億噸，2006年為38.9億噸，年均遞增1.68%。約40%的石油用于機(jī)動(dòng)車(chē)，全球機(jī)動(dòng)車(chē)使用量在1999年為6.62億輛，2009年增加到8.47億輛，年均遞增2.49%。包括美國(guó)在內(nèi)的絕大多數(shù)國(guó)家的石油自給率在快速下降，石油日益集中在占全球人口比例不到0.5%的海灣六國(guó)手中……
盡管隨著勘探技術(shù)的改進(jìn)、勘探投入的增加以及統(tǒng)計(jì)方法的改變，石油探明儲(chǔ)量的增長(zhǎng)速度實(shí)際上比開(kāi)采速度的增長(zhǎng)更快，但是無(wú)論如何，石油總歸是一種不可再生的資源，地球上的石油總量終究是一個(gè)定值，總有被耗盡的那一天。以目前的開(kāi)采速度計(jì)算，地球上的石油儲(chǔ)量只能再支持41年。1
石油資源的日益枯竭、分布的不平衡和利益集團(tuán)的壟斷，極有可能在石油世紀(jì)的最后階段引發(fā)災(zāi)難，比如某些國(guó)家為了爭(zhēng)奪石油資源而發(fā)動(dòng)戰(zhàn)爭(zhēng)。
這在歷次的石油危機(jī)中可見(jiàn)一斑：
1973年10月，第四次中東戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)，中東產(chǎn)油國(guó)對(duì)支持以色列的美國(guó)等國(guó)家采取減產(chǎn)、禁運(yùn)、提價(jià)等措施，由此引發(fā)了第一次石油危機(jī)。其直接結(jié)果是催生了以美國(guó)為主的國(guó)際能源機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)由最初與石油輸出國(guó)組織對(duì)抗轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)話和合作。
伊朗伊斯蘭革命（1978年至1979年2月）及隨后的兩伊戰(zhàn)爭(zhēng)（1980年9月22日至1988年8月20日）造成國(guó)際油價(jià)暴漲，繼而引發(fā)了第二次石油危機(jī)。其直接結(jié)果是，卡特政府頒布《能源法案》、《原油暴利稅法案》等，節(jié)能、開(kāi)發(fā)可替代能源等被提上議程。各國(guó)開(kāi)始重視戰(zhàn)略石油儲(chǔ)備。
海灣危機(jī)（20世紀(jì)80年代）與海灣戰(zhàn)爭(zhēng)（1990年）造成油價(jià)上漲，引發(fā)第三次石油危機(jī)。其直接結(jié)果是美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)了《能源政策法案》。蘇聯(lián)解體后，里海地區(qū)豐富的石油資源在國(guó)際上的地位日益凸顯，并成為美國(guó)能源多元化戰(zhàn)略的一個(gè)重要組成部分。
“中國(guó)世紀(jì)”大幕拉開(kāi)
近年來(lái)，美國(guó)著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家、地緣政治學(xué)家威廉?恩道爾繼其暢銷(xiāo)書(shū)《石油戰(zhàn)爭(zhēng)》之后，又撰寫(xiě)了一本《石油大棋局：下一個(gè)目標(biāo)中國(guó)》，直指美國(guó)炮制石油枯竭謊言的目的在于控制石油，并利用手中的石油行使世界霸權(quán)。
至今，美國(guó)仍是世界上已探明石油儲(chǔ)量最多的國(guó)家之一�；蛟S如威廉?恩道爾所說(shuō)，在未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)，美國(guó)會(huì)利用石油繼續(xù)行使世界霸權(quán)，但另一方面，大型能源企業(yè)左右著美國(guó)政府的能源發(fā)展決策，因此，美國(guó)也有可能受制于石油文明帶來(lái)的政治格局，進(jìn)而喪失新一輪引領(lǐng)世界的機(jī)會(huì)。
在新能源領(lǐng)域，這一可能正逐漸演變?yōu)槭聦?shí)。奧巴馬總統(tǒng)在第一個(gè)任期的上任之初，曾將新能源作為重點(diǎn)發(fā)展行業(yè)，給予一些能源企業(yè)以貸款擔(dān)保。位于美國(guó)加利福尼亞州的太陽(yáng)能電池板制造商索林德拉（Solyndra）就在受益之列：2009年獲得5.35億美元的貸款。然而，該公司因經(jīng)營(yíng)不善于2011年8月底宣布破產(chǎn)，1100名員工全部失業(yè)。
該案例成為支持石油能源的共和黨抨擊奧巴馬的論據(jù)—在2012年的新一屆總統(tǒng)大選中，共和黨指責(zé)奧巴馬政府是出于政治動(dòng)機(jī)而給該公司提供貸款擔(dān)保，最終使納稅人蒙受巨大損失。這樣的攻擊使美國(guó)政府在支持清潔能源發(fā)展方面變得畏首畏尾。
在以往兩次工業(yè)革命中，中國(guó)是一個(gè)落伍者。在這場(chǎng)光伏革命中，“中國(guó)應(yīng)該領(lǐng)先一把”。中國(guó)應(yīng)該為世界清潔能源的發(fā)展做出貢獻(xiàn)，如果做到了，就相當(dāng)于我們?yōu)橹腥A民族的偉大復(fù)興以及世界的和平與發(fā)展貢獻(xiàn)了一份力量。
與美國(guó)不同的是，中國(guó)在促進(jìn)清潔能源發(fā)展方面是急行軍。中國(guó)政府在2009年推出了“太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃”和“金太陽(yáng)工程”，隨后，在光伏業(yè)一片哀嚎的2012年，毅然出臺(tái)了一系列扶持、補(bǔ)貼太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的利好政策，扶持光伏產(chǎn)業(yè)的態(tài)度非常堅(jiān)定。
2013年上半年，財(cái)政部發(fā)布《關(guān)于分布式光伏發(fā)電實(shí)行按照電量補(bǔ)貼政策等有關(guān)問(wèn)題的通知》，明確按照發(fā)電量給予補(bǔ)貼；此外，光伏電站項(xiàng)目增值稅即征即退50%的優(yōu)惠政策也于9月份出臺(tái)。光伏電站運(yùn)營(yíng)企業(yè)的增值稅由17%下調(diào)至8.5%，這就相當(dāng)于提高上網(wǎng)電價(jià)，電站回報(bào)率將因此上升，這對(duì)光伏電站運(yùn)營(yíng)企業(yè)來(lái)說(shuō)絕對(duì)是利好消息。
我認(rèn)為，中國(guó)政府的選擇是正確的。正如之前所論述的，將來(lái)可能是多種新能源并存的時(shí)代，但只有太陽(yáng)能可以挑大梁，風(fēng)能、水能的發(fā)展將是有益補(bǔ)充。
能源替代的關(guān)鍵時(shí)刻也是中國(guó)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)刻。問(wèn)題在于，中國(guó)將以何種姿態(tài)出現(xiàn)？是西方文明的追隨者、挑戰(zhàn)者、發(fā)展者，還是新能源革命中的領(lǐng)導(dǎo)者？
種種數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)后來(lái)居上。比如，中國(guó)的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值30多年來(lái)一直以年均9%以上的速度增長(zhǎng)，是歷史上增長(zhǎng)速度最快的經(jīng)濟(jì)體；2011年，中國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值為7.3萬(wàn)億美元，出口總量占全球出口總量的10%，進(jìn)口總量占全球進(jìn)口總量的10%；中國(guó)是世界第三大科技強(qiáng)國(guó)，如今大約有92.6萬(wàn)名研究人員……我國(guó)在許多領(lǐng)域已經(jīng)接近或領(lǐng)先世界先進(jìn)水平。
據(jù)中科院國(guó)情分析研究小組預(yù)測(cè)，2020~2030年，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)總量將位居世界第一；2040~2050年，人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值將達(dá)到目前發(fā)達(dá)國(guó)家的水平；21世紀(jì)末，人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值和人均社會(huì)發(fā)展水平兩項(xiàng)重要指標(biāo)均可達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家水平。
這意味著“中國(guó)世紀(jì)”的到來(lái)。那么，在如此快的發(fā)展速度下，中國(guó)憑借目前的能源、資源與環(huán)境容量能否支撐起一個(gè)中國(guó)的世紀(jì)？關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，我認(rèn)為只有一條解決方案，即中國(guó)要做綠色崛起的代表，以最小的環(huán)境代價(jià)和最合理的資源消耗獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
照此推理，“中國(guó)世紀(jì)”必須是“太陽(yáng)能世紀(jì)”。

“終極替代”，誰(shuí)領(lǐng)風(fēng)騷？
在我們賴(lài)以生存的地球上，人類(lèi)已經(jīng)繁衍出了第70億名成員，她的名字叫丹妮卡?卡馬喬。如何使以卡馬喬為代表的人類(lèi)后代過(guò)上綠色、和平、可持續(xù)的新能源生活？化石能源有三大死穴—“質(zhì)、量、分布”，使其無(wú)法支撐世界文明的可持續(xù)發(fā)展，而風(fēng)能、核能、潮汐能等新能源也各有各的局限，唯一可靠的能源替代將是太陽(yáng)能替代煤炭和石油。
這是一次“終極替代”，我已經(jīng)越來(lái)越真切地感受到它的氣息。
化石能源三大“死穴”
2011年10月31日，菲律賓馬尼拉一個(gè)名叫丹妮卡?卡馬喬的女孩一出生就被載入史冊(cè)，因?yàn)樗�是這個(gè)地球上的第70億個(gè)居民。
丹妮卡?卡馬喬并不知道，她的誕生是人口數(shù)量的一個(gè)新的里程碑，同時(shí)也令遠(yuǎn)在中國(guó)北京的我憂心忡忡：世界人口已經(jīng)達(dá)到70億，人口的增長(zhǎng)必然帶來(lái)能耗的增長(zhǎng)，要滿足超出人口數(shù)量幾倍比例增長(zhǎng)的人類(lèi)能耗需要，作為一名致力于推動(dòng)綠色能源的企業(yè)管理者，我該如何努力才能讓中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)盡早惠及小女孩的生活？
于是我想到，應(yīng)該盡快讓大家理解可再生能源替代傳統(tǒng)化石能源的必然性和必要性，并通過(guò)自己的努力加快這一替代過(guò)程的實(shí)現(xiàn)。
所以，我要向全世界大聲呼吁：太陽(yáng)能時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，化石能源正在加速退出歷史舞臺(tái)，這是一個(gè)不可抗拒的歷史潮流，也是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的過(guò)程，太陽(yáng)能才是人類(lèi)未來(lái)的希望所在！
我之所以認(rèn)定新能源革命的必然性，基本根據(jù)就是兩條：一是以化石能源為主體的傳統(tǒng)能源體系將難以為繼；二是依托可再生能源優(yōu)越稟賦形成的新能源體系將逐漸成為替代者。一個(gè)難以為繼，一個(gè)可以替代，革命當(dāng)然就要發(fā)生了。
那么，為什么說(shuō)以化石能源為主體的傳統(tǒng)能源體系難以為繼？這是因?yàn)榛�石能源在�?shù)量、質(zhì)量、分布三個(gè)方面存在的硬制約和由此產(chǎn)生的不可克服的弊端。這是它的三個(gè)“死穴”。
第一，化石能源存在“數(shù)量”上的硬制約。全球化石能源的儲(chǔ)量是一個(gè)定數(shù)，探明儲(chǔ)量和開(kāi)采量的增加只是利用層次的改變，并不是數(shù)量的增加。作為一種既定數(shù)量的資源，它只會(huì)越消耗越少。
儲(chǔ)量是固定的，而人口卻是不斷增加的，經(jīng)濟(jì)也是不斷增長(zhǎng)的。隨著工業(yè)化的普及和生活水平的提高，人類(lèi)對(duì)于化石能源的消耗量迅速增加。更重要的是，能耗并不是與人口數(shù)量同比增長(zhǎng)，而是超出其幾倍。
2007年，美國(guó)能源信息署預(yù)測(cè)，2010年世界能源需求量為105.99億噸油當(dāng)量，2020年將達(dá)到128.89億噸油當(dāng)量，2025年將達(dá)到136.50億噸油當(dāng)量。事實(shí)上，我們所消耗的能源遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出原先的預(yù)測(cè)。而根據(jù)世界能源權(quán)威機(jī)構(gòu)的分析，主要化石能源的可開(kāi)采年限并不是很長(zhǎng)。
第二，化石能源存在“質(zhì)量”上的硬制約。化石能源主要是碳?xì)浠�合物或其衍生物，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到能源利用，在此過(guò)程中，可能導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。相關(guān)研究表明，大氣中主要有五種污染物：氮氧化物（如一氧化氮與二氧化氮）、硫氧化物（如二氧化硫）、碳的氧化物（主要是一氧化碳）、碳?xì)浠�合物（如甲烷）以及各種懸浮顆粒物，它們基本上都來(lái)源于化石能源的使用。
使用化石能源的主要后果包括酸雨、臭氧層破壞等。近20年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境污染已經(jīng)成為威脅人類(lèi)生存與健康的重大因素，尤以空氣污染最為突出。地球?qū)⒃絹?lái)越不適宜人類(lèi)和其他生物生存。
第三，化石能源存在“分布”上的硬制約�；�石能源深埋于地下，它的分布是固定的，而且在世界各國(guó)的分布是不均衡的。其不均衡體現(xiàn)在：第一，數(shù)量上的不均衡，有的國(guó)家多，有的國(guó)家少，有的基本沒(méi)有；第二，品種上的不均衡，有的國(guó)家石油多，有的國(guó)家煤炭多，有的國(guó)家天然氣多。
除儲(chǔ)量、品種分布的不均衡外，供需狀態(tài)也不平衡。在一國(guó)范圍內(nèi)看，能源儲(chǔ)量和能源消費(fèi)不對(duì)稱(chēng)。有的國(guó)家儲(chǔ)量多，而消費(fèi)少；有的國(guó)家消費(fèi)多，而儲(chǔ)量少。比如，中東地區(qū)石油儲(chǔ)量很大，約占世界總儲(chǔ)量的65%，但人口總數(shù)少，消耗量也少；歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)石油消耗量很大，而儲(chǔ)量相對(duì)不足，這就需要從國(guó)外進(jìn)口。
對(duì)任何一個(gè)國(guó)家而言，能源都是其生存和發(fā)展的最重要的資源，保證能源供應(yīng)都是頭等大事。在能源分布不均衡的情況下，解決供應(yīng)和消費(fèi)不平衡的問(wèn)題必然會(huì)催生國(guó)與國(guó)之間的各種紛爭(zhēng)。可以說(shuō)，化石能源左右著我們?nèi)祟?lèi)。
在全球經(jīng)濟(jì)體系下，任何商業(yè)活動(dòng)都與化石能源息息相關(guān)，整個(gè)人類(lèi)文明都建立在碳資源上。石油緊缺必然會(huì)帶來(lái)石油價(jià)格的上漲，這將直接導(dǎo)致全球商品和服務(wù)價(jià)格的攀升。同時(shí)，石油價(jià)格上漲將引起糧食危機(jī)和社會(huì)秩序騷亂。為轉(zhuǎn)移國(guó)內(nèi)矛盾，許多國(guó)家通常會(huì)選擇將問(wèn)題國(guó)際化，尋求外界擴(kuò)張，爭(zhēng)奪能源要地就成了戰(zhàn)爭(zhēng)的導(dǎo)火索。可見(jiàn)，能源危機(jī)可能引發(fā)一系列可怕的連鎖反應(yīng)，會(huì)上升到國(guó)家的戰(zhàn)略問(wèn)題高度，直接關(guān)乎人類(lèi)的生存和人類(lèi)文明的延續(xù)。
因此，不均衡的化石能源會(huì)直接影響人類(lèi)文明的延續(xù)。當(dāng)可替代的新能源出現(xiàn)時(shí)，化石能源逐漸退出歷史舞臺(tái)將成為必然。
該是哪一種？
我們可以用什么來(lái)替代化石能源？我認(rèn)為，對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能是最好的選擇。
我們先討論風(fēng)能。風(fēng)能除蘊(yùn)藏量豐富外，還具有可再生、永不枯竭、清潔無(wú)污染等諸多優(yōu)點(diǎn)。風(fēng)是一種自然現(xiàn)象，由太陽(yáng)輻射熱引起。太陽(yáng)光照射到地球表面，地球表面各處受熱不均，產(chǎn)生溫差，從而引起大氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，風(fēng)由此形成。雖然到達(dá)地球的太陽(yáng)能中只有2％能夠轉(zhuǎn)化為風(fēng)能，但其總量仍十分可觀。據(jù)估算，地球上的風(fēng)能資源是水能資源的10倍，高達(dá)53萬(wàn)億度/年。即使2020年全球的電力需求增長(zhǎng)至25萬(wàn)億~30萬(wàn)億度，從純技術(shù)的角度講，只需利用地球上50%的風(fēng)能就能夠滿足全球的電力需求。
風(fēng)力發(fā)電成本逐年下降，目前達(dá)到每度0.5~0.6元，是眼下最具成本優(yōu)勢(shì)的可再生能源。風(fēng)能資源豐富地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電成本與燃油發(fā)電或燃?xì)獍l(fā)電的成本相比，已經(jīng)具備成本競(jìng)爭(zhēng)力。
中國(guó)初步探明的風(fēng)能資源在陸地上約為2.53億千瓦，沿海約為7.5億千瓦，總計(jì)約為10億千瓦，但這一風(fēng)能資源只是10米低空范圍內(nèi)的風(fēng)能，如果擴(kuò)展到50~60米以上的高空，這一數(shù)字將至少再增加一倍，即20億~25億千瓦的風(fēng)能資源。如果其中的2/3被開(kāi)發(fā)，將可達(dá)到水能資源的4倍以上，開(kāi)發(fā)前景十分廣闊。
但從我國(guó)風(fēng)能資源的分布看，分布不均衡的問(wèn)題比較突出。資源豐富的地區(qū)集中在東北、內(nèi)蒙古、新疆、西藏和沿海地區(qū)，西南地區(qū)和中部的風(fēng)能資源相對(duì)貧乏。由于地形的影響，風(fēng)力的地區(qū)差異非常明顯。在鄰近的區(qū)域，有利地形處的風(fēng)力往往是不利地形處的幾倍甚至幾十倍。
風(fēng)能也具有密度低、風(fēng)力不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。此外，其發(fā)電能力僅相當(dāng)于傳統(tǒng)化石能源的1/3左右，其遠(yuǎn)距離輸送成本也頗高（理論上是煤電的3倍），若將此成本計(jì)算在內(nèi)，則其成本優(yōu)勢(shì)并不明顯。
雖然海上風(fēng)能資源更豐富，但海上風(fēng)能的建設(shè)、開(kāi)發(fā)和運(yùn)行遠(yuǎn)比陸地上復(fù)雜得多。比如，中國(guó)海洋功能區(qū)域劃分不是很明晰，海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)牽涉到海洋局、海事、軍事、交通、漁業(yè)等多個(gè)部門(mén)的利益。風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目距離海岸較近時(shí)，較易和漁業(yè)、生態(tài)保護(hù)等發(fā)生沖突；距離海岸較遠(yuǎn)時(shí)，又會(huì)影響航道。
在風(fēng)機(jī)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，維護(hù)成本高企也成為制約其發(fā)展的重要因素。由于遠(yuǎn)離海岸，維護(hù)工作需要特殊的設(shè)備和運(yùn)輸工具，并網(wǎng)均需要進(jìn)行額外投入，而且配套零部件以進(jìn)口為主。目前，無(wú)論是建設(shè)成本還是運(yùn)行成本，海上風(fēng)電場(chǎng)都要高于陸上風(fēng)電場(chǎng)。
接下來(lái)，我們?cè)賮?lái)討論水能。中國(guó)能源探明總儲(chǔ)量的構(gòu)成為原煤85.1%、水能11.9%、原油12.7%、天然氣0.3%，能源剩余可采總儲(chǔ)量的構(gòu)成為原煤51.4%、水能44.6%、原油2.9%、天然氣1.1%。我國(guó)傳統(tǒng)能源以煤炭和水能為主，水能僅次于煤炭，居于十分重要的地位。
然而，中國(guó)水資源雖然豐富但分布不均—西多東少，主要集中在西部和中部地區(qū)。根據(jù)漢能2006年的研究數(shù)據(jù)，在全國(guó)可開(kāi)發(fā)水能資源中，東部的華東、東北、華北三大區(qū)域僅占6.8％，中南五大區(qū)域占15.5％，西北地區(qū)占9.9％，西南地區(qū)占67.8%。在西南地區(qū)，除西藏外，四川、云南、貴州三省占全國(guó)的50.7%。
此外，大型電站比重大且分布集中。各�。▍^(qū)）單站裝機(jī)10萬(wàn)千瓦以上的大型水電站有203座，其裝機(jī)容量和年發(fā)電量占總數(shù)的80％左右；而且，70％以上的大型電站集中分布在西南四省。
更不均衡的是，中國(guó)氣候受季風(fēng)影響，降水和徑流分配不均，夏秋季4~5個(gè)月的徑流量占年徑流量的60%~70％，而冬季的徑流量卻很少，因而水電站的季節(jié)性電能較多。
水能開(kāi)發(fā)同樣面臨挑戰(zhàn)。一方面，中國(guó)地少人多，修建水庫(kù)往往受到淹沒(méi)損失的限制，而在深山峽谷或河流中修建水庫(kù)雖可減少淹沒(méi)損失，但必須建高壩，工程比較艱巨。另一方面，中國(guó)大部分河流，特別是中下游，往往有防洪、灌溉、航運(yùn)、供水、水產(chǎn)、旅游等綜合利用要求。在水能開(kāi)發(fā)時(shí)往往需要統(tǒng)籌規(guī)劃，牽一發(fā)而動(dòng)全身，需要綜合考慮整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的最大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
可再生能源團(tuán)隊(duì)中的其他成員，比如生物質(zhì)能、潮汐能和地?zé)崮艿�，尚未得到�?guī)模化運(yùn)用，且在“質(zhì)量”與“數(shù)量”上各有各的缺憾（下文會(huì)詳細(xì)論述）。至于頁(yè)巖氣，在我看來(lái)，它并不屬于可再生能源（下文會(huì)詳細(xì)論述）。
幸運(yùn)的是，我們還有太陽(yáng)能。太陽(yáng)是地球的主要能源供應(yīng)者。太陽(yáng)在其核反應(yīng)過(guò)程中釋放的能量是巨大無(wú)比的，其中只有二十二億分之一的能量經(jīng)過(guò)1.5億公里的長(zhǎng)途跋涉來(lái)到地球，30%的能量被大氣層反射回宇宙，23%的能量被大氣層吸收，最終，每秒到達(dá)地球表面的功率仍然高達(dá)80萬(wàn)~85萬(wàn)千瓦，相當(dāng)于每秒燃燒500萬(wàn)噸煤釋放的能量。這些能量形成了水能、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)崮艿�。事�?shí)上，化石能源也是太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化物。因此，在新能源的替代中，太陽(yáng)能理應(yīng)成為最佳選擇。
終極替代
經(jīng)過(guò)對(duì)比我們得出結(jié)論：太陽(yáng)能是最符合21世紀(jì)發(fā)展需求的新能源。那么，在適當(dāng)?shù)臈l件下，當(dāng)我們實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能發(fā)電的低成本、實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)（太陽(yáng)能發(fā)電成本與傳統(tǒng)能源發(fā)電成本相當(dāng)）時(shí)，分布式發(fā)電站就能夠得到普遍認(rèn)可與普及。屆時(shí)，新能源將實(shí)現(xiàn)對(duì)化石能源的“終極替代”。
從目前的形勢(shì)看，“終極替代”離我們?cè)絹?lái)越近。在我國(guó)，光伏電站項(xiàng)目越來(lái)越多，超過(guò)70%的光伏裝機(jī)容量都來(lái)自大型光伏電站。在世界范圍內(nèi)，分布式占光伏累計(jì)總裝機(jī)容量的68.9%，在美國(guó)超過(guò)83%，德國(guó)超過(guò)85%，日本更是高達(dá)90%以上。從2012年開(kāi)始，歐美主流的“分布式”光伏發(fā)電也在中國(guó)悄然興起。分布式光伏設(shè)備主要安裝在家庭、工廠的屋頂上，自發(fā)自用，多余的電量再上傳至電網(wǎng)。
2012年，在國(guó)家能源局的多份文件中，“分布式”取代光伏電站成為政策關(guān)注的重點(diǎn)。在提法上，對(duì)光伏電站的要求是“有序推進(jìn)”，而對(duì)“分布式”的要求則是“大力推廣”。
2012年10月26日上午，國(guó)家電網(wǎng)召開(kāi)了一場(chǎng)新聞發(fā)布會(huì)，這標(biāo)志著并網(wǎng)政策出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機(jī)。國(guó)家電網(wǎng)宣布，接受6MW以下的分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)，并承諾為此類(lèi)項(xiàng)目的接入提供便利，受理、制定接入電網(wǎng)方案，并網(wǎng)調(diào)試全過(guò)程均不收取任何費(fèi)用。不僅如此，2012年12月19日召開(kāi)的國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議更是明確提出，“積極開(kāi)拓國(guó)內(nèi)光伏應(yīng)用市場(chǎng)，著力推進(jìn)分布式光伏發(fā)電”。
對(duì)于剛剛經(jīng)歷過(guò)2012年歐美“雙反”的光伏企業(yè)來(lái)說(shuō)，如果國(guó)內(nèi)的“分布式”市場(chǎng)能夠順利開(kāi)啟，無(wú)疑將成為消化光伏產(chǎn)能的一個(gè)新出口。
不僅是個(gè)人，企業(yè)也在紛紛響應(yīng)。2013年7月30日，中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“中航工業(yè)集團(tuán)”）400MW分布式光伏發(fā)電示范項(xiàng)目首批20MW項(xiàng)目在石家莊中航通飛華北飛機(jī)工業(yè)有限公司開(kāi)工建設(shè)。這是在7月15日國(guó)務(wù)院出臺(tái)《關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展若干意見(jiàn)》后，我國(guó)首個(gè)啟動(dòng)的大型分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目，中航工業(yè)集團(tuán)也成為我國(guó)第一家利用自身的廠房屋頂建設(shè)分布式光伏項(xiàng)目的大型中央企業(yè)。
至于成本與普及問(wèn)題，從目前來(lái)看，應(yīng)該很快就能攻克。就成本而言，國(guó)內(nèi)外的太陽(yáng)能電池生產(chǎn)商都在努力，目前太陽(yáng)能電池的發(fā)電成本越來(lái)越低。從2011年6月10日國(guó)家能源局與亞洲開(kāi)發(fā)銀行聯(lián)合召開(kāi)的太陽(yáng)能發(fā)電規(guī)�；�發(fā)展研討會(huì)上傳來(lái)的消息顯示，光伏發(fā)電的成本比3年前降低了50%；在不考慮土地成本的情況下，中國(guó)的太陽(yáng)能發(fā)電價(jià)格已降至1元/度以下。按照這樣的速度，也許在3~5年內(nèi)，太陽(yáng)能電池的發(fā)電成本已經(jīng)可以接近火電。
事實(shí)上，已有研究表明：火電等化石能源如果加上其對(duì)環(huán)境影響的成本，其綜合成本已在0.7元/度以上。
關(guān)于普及問(wèn)題，中國(guó)一直在努力解決商業(yè)模式問(wèn)題，比如賣(mài)給電網(wǎng)的上網(wǎng)電價(jià)是多少；政府怎么補(bǔ)貼，又怎么退出補(bǔ)貼。畢竟，政府補(bǔ)貼的目的是將來(lái)不用補(bǔ)貼。這些政策性的問(wèn)題是各國(guó)政府都在努力解決的。
2013年7月31日，國(guó)家財(cái)政部發(fā)布通知，確定了分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目按電量補(bǔ)貼的實(shí)施辦法：國(guó)家對(duì)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目按電量給予補(bǔ)貼，補(bǔ)貼資金通過(guò)電網(wǎng)企業(yè)轉(zhuǎn)付給分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目所在的單位。
清潔能源將占50%
根據(jù)多年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，我得出一個(gè)判斷：到2035年，清潔能源將占全球一次能源利用總量的50%。
有人可能會(huì)問(wèn)，50%是不是太樂(lè)觀了？我的回答是，占比低于50%只能算作補(bǔ)充，不足以證明清潔能源是對(duì)化石能源的一種“替代”。我認(rèn)為，很多人往往高估1~2年的變化，而低估5~10年的變化，更何況是20年以后！歷史已經(jīng)證明，能源結(jié)構(gòu)上發(fā)生“替代”的時(shí)間間隔一次比一次短。
目前，包括太陽(yáng)能在內(nèi)的清潔能源在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中僅占13%的份額，而化石能源占87%，但新能源的開(kāi)發(fā)與研究是大勢(shì)所趨。美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬曾經(jīng)預(yù)測(cè)，到2025年，可再生能源將占全球能源利用總量的25%；聯(lián)合國(guó)秘書(shū)長(zhǎng)潘基文也曾預(yù)測(cè)，到2030年，可再生能源將占全球能源利用總量的30%。
從世界能源結(jié)構(gòu)演變歷史看，煤炭代替木柴成為主要能源的第一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)變革用了100多年；石油替代煤炭成為主要能源的第二次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)變革用了 60年左右；目前，能源結(jié)構(gòu)正朝著高效、清潔、低碳甚至無(wú)碳的方向發(fā)展。專(zhuān)家們預(yù)計(jì)，可再生能源有望在2050年全面替代化石能源。但我認(rèn)為，替代有可能不需要那么長(zhǎng)的時(shí)間，因?yàn)楣夥�產(chǎn)業(yè)技術(shù)更新?lián)Q代的速度、光伏發(fā)電成本降低的速度超乎我們的想象。
或許很多人認(rèn)為我說(shuō)的事情虛無(wú)縹緲，認(rèn)為清潔能源替代化石能源遙不可及，而作為身處一線的企業(yè)管理者，我有最直接的感悟和體會(huì)，我天天都能看見(jiàn)市場(chǎng)的硝煙，聽(tīng)見(jiàn)市場(chǎng)的炮聲，而一線的實(shí)踐表明，這一替代并不遙遠(yuǎn)。里夫金是清潔能源的積極倡導(dǎo)者，但在企業(yè)實(shí)踐中，技術(shù)的發(fā)展速度之快仍然超乎他的想象。
從2000年開(kāi)始，太陽(yáng)能的發(fā)展在5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)了超過(guò)40%的世界年均增長(zhǎng)速度。20世紀(jì)90年代初，全球太陽(yáng)能電池的產(chǎn)量不足100MW；到20世紀(jì)90年代末，全球太陽(yáng)能電池的產(chǎn)量已經(jīng)飆升至287.7MW，年均增長(zhǎng)20%。2000~2006年，這個(gè)數(shù)字增至2.5GW。
2011年，全球太陽(yáng)能光伏電池產(chǎn)量為37.2GW，相比2010年的27.4GW提升了36%；2012年第一季度，全球太陽(yáng)能光伏電池產(chǎn)量同比增長(zhǎng)率高達(dá)120%。即便是受到歐盟“雙反”的影響，中國(guó)2012年上半年的太陽(yáng)能電池產(chǎn)量仍高達(dá)11.3GW，占全球總產(chǎn)量的63%左右。
除了產(chǎn)量的提升，太陽(yáng)能技術(shù)的進(jìn)步更是重中之重。漢能選擇的方向是薄膜技術(shù)。我們依據(jù)電池材料，可以將薄膜電池分為三類(lèi)：硅基薄膜電池、化合物薄膜電池和染料敏化太陽(yáng)能電池。其中，只有非晶硅薄膜、碲化鎘薄膜和銅銦鎵硒薄膜實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。
資訊傳媒OFweek行業(yè)研究中心出版的《2013~2015年全球與中國(guó)薄膜電池行業(yè)市場(chǎng)研究及預(yù)測(cè)分析報(bào)告》顯示，全球薄膜電池行業(yè)興起于2005年，在短短5年內(nèi)，薄膜電池產(chǎn)量就從100MW增長(zhǎng)到2009年的1981MW。
該報(bào)告還預(yù)測(cè)，2013年全球薄膜電池產(chǎn)量將比2012年增長(zhǎng)30%，而2014~2016年全球薄膜電池產(chǎn)量的年均增長(zhǎng)率在25%左右。預(yù)計(jì)到2016年，全球薄膜電池產(chǎn)量將達(dá)到12.5GW，行業(yè)產(chǎn)值將達(dá)到70億美元。而且，薄膜電池的發(fā)電成本也在持續(xù)下降，MiaSole公司擁有世界上最先進(jìn)的薄膜技術(shù)，其生產(chǎn)的銅銦鎵硒薄膜光伏組件量產(chǎn)轉(zhuǎn)化率已達(dá)15.5%，預(yù)計(jì)到2014年，生產(chǎn)成本將降至0.5美元/瓦。
光伏企業(yè)通過(guò)多種渠道，快速把太陽(yáng)能引入人們的生活。第一，各國(guó)紛紛出臺(tái)“屋頂計(jì)劃”，將太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)安裝在屋頂或住宅、辦公室和公共建筑的外墻，與電網(wǎng)連接并向電網(wǎng)輸電。
第二，在新建筑模式下，光伏企業(yè)與房屋開(kāi)發(fā)商合作，以太陽(yáng)能發(fā)電為設(shè)計(jì)特點(diǎn)，請(qǐng)建筑師將電池整合在建筑物中，取代傳統(tǒng)的建筑材料。這類(lèi)建筑同樣可以接入公共電網(wǎng)，比如中國(guó)無(wú)錫機(jī)場(chǎng)屋頂?shù)奶��?yáng)能離網(wǎng)項(xiàng)目。
第三，將電池模塊安裝在系統(tǒng)上，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)充電控制器與蓄電池連接，生產(chǎn)的電力可以?xún)?chǔ)存起來(lái)供日后使用。
第四，挖掘各種新市場(chǎng)，比如太陽(yáng)能照明、太陽(yáng)能汽車(chē)等。
第五，薄膜電池具有便攜、可卷曲等特性，可以用來(lái)制造消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品和小型電器。
在這些利好因素的綜合作用下，光伏產(chǎn)業(yè)的春天即將來(lái)臨。
就我國(guó)而言，光伏應(yīng)用市場(chǎng)已經(jīng)打開(kāi)，我國(guó)將由以前的光伏制造大國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用方面的領(lǐng)先者。通過(guò)大規(guī)模的結(jié)構(gòu)調(diào)整，廣泛應(yīng)用新的更好的產(chǎn)品，比如薄膜、轉(zhuǎn)化率高的晶硅等，從而大幅降低整個(gè)市場(chǎng)成本，這樣老百姓就能買(mǎi)到便宜的太陽(yáng)能電力并最終實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)。這一天并不遙遠(yuǎn)：2012年下半年，意大利已經(jīng)實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)，中國(guó)在兩三年內(nèi)也將實(shí)現(xiàn)。
一旦太陽(yáng)能的發(fā)電成本等于或低于傳統(tǒng)化石能源的發(fā)電成本，替代還會(huì)遠(yuǎn)嗎？