作者：中国国际经济交流中心课题组
出版社：社会科学文献出版社
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中国能源生产与消费革命试读：
总序
智库是生产知识和思想的组织，是公共决策的参与者、战略谋划的提供者，体现了一个国家的软实力。许多国家的智库直接影响国家政治、经济、社会、军事、外交、科技等方面的重大决策，被誉为继立法、行政、司法和媒体之后的“第五权力中心”。
在我国，随着党和政府对完善决策机制的重视程度不断提升，智库在决策体系中占据着越来越重要的位置。智库最重要的功能是服务决策，正是基于这样的目的，中国国际经济交流中心（China Center for International Economic Exchanges，CCIEE）于2009年3月成立，国务院前副总理曾培炎同志担任理事长，多位在国家战略和政策研究方面有着丰富实践经验的同志担任副理事长。作为智库，CCIEE把为党中央和国务院提供决策支持作为重要目标，同时也为各级地方政府和企业提供战略咨询服务。
CCIEE的研究特色突出，以国家重大战略问题研究为主攻方向，坚持全局性、战略性、长远性和前瞻性，牢牢树立精品意识，力求形成具有较高价值、较大影响力和较强应用性的研究成果，发挥智库在决策中的重要作用。CCIEE成立之时就设立了中国国际经济研究交流基金，每年安排20多个研究题目，支持中心内外的专业人员开展研究。这些研究题目主要是根据我国当前发展阶段面临的新形势、新特点、新任务提出来的，选题范围涉及政治、经济、社会、文化、生态、外交等领域，既有发展问题，又有改革问题，既有国内问题，又有国际问题，既有近期必须解决的问题，又有长远发展需要预为之谋的问题。为了使这些研究产生更大的社会影响，我们每年都公开出版其中的一部分成果。《CCIEE智库丛书》是我中心推出的全新品牌，每年由CCIEE学术委员会从众多研究成果中评选出一批优秀成果，出版成册，以期对国家和部门决策及社会舆论产生积极影响。序
粮食、水、能源是人类赖以生存的三个最基本的物质条件。回顾人类社会的发展，和先进能源的开发使用有很大的关系。十八世纪以来，由于瓦特发明蒸汽机，化石燃料大量使用，告别了以薪柴能源为主的时代，生产力发展跃入了一个高度，各项科学技术蓬勃发展。
人类近200年的发展远超过了过去几千年，和化石能源不无关系，但是随着化石燃料的大量使用，人们对温室气体大量排放带来气候变化的担忧；化石燃料逐渐昂贵和枯竭的担忧；围绕能源资源的争夺引发的战争、外交冲突；绿色能源、可再生能源、可持续发展、全球能源治理等概念逐渐成为世界各国的共识。人类社会正处于一个研究重视新能源来替代传统化石能源的躁动期，尽管这一天或早或晚，但迟早会到来，未雨绸缪才能争取主动，所以世界各国都把新能源放在国家创新发展战略的重要位置。谁掌握了新能源就会在未来发展的竞争中掌握先机。
美国剑桥能源研究所世界知名能源专家丹尼尔·耶金先生发表了《能源重塑世界》，未来学家里夫金发表了《第三次工业革命》，都对当前能源形势和未来能源技术进行了探索。国内相关政府机构、科研院所、大学、媒体和智库也纷纷就能源发展战略开展研究。国家能源局研究提出了《能源发展战略行动计划（2013～2020）》，中国工程院与国务院发展研究中心发表了《中国中长期能源发展战略研究》，各种围绕能源问题的研讨会令人目不暇接，各种能源研究机构也应运而生。在这种背景下，作为一个全国性的新型智库，中国国际经济交流中心来研究能源问题必须有全新的视角，全球的视野，全面的分析，博众家之长，也要敢于提出自己的新看法、新思路、新观点、新提法，有所创新。
中国国际经济交流中心参加研究和写作的是一批相对年轻的学者，比起其他智库来可能名望和资历不够高，但是他们框框少，思路敏锐，接受新事物快，了解国际的研究动向。《中国能源生产与消费革命》一书有些提法可能不同于已发表过的诸多能源论述，可作为“百花齐放”中的一朵小花，为繁荣的学术研究增色添景。2014年5月16日
引言
党的十八大报告指出，要推动能源生产和消费革命，控制能源消费总量，加强节能降耗，支持节能低碳产业和新能源、可再生能源发展，确保国家能源安全。这是在准确分析国内外能源形势的基础上做出的科学决策。
从国际上看，全球能源资源供给长期偏紧的矛盾日益突出，各国能源资源竞争日趋激烈；西亚、北非地区局势持续动荡，日本福岛核事故影响世界核电发展进程，美国页岩气革命取得突破，可再生能源加快发展，全球能源消费重心逐步东移，推动世界能源格局深刻调整；国际能源价格总体呈现上涨态势，金融资本投机炒作频繁，全球能源市场波动风险加剧；围绕气候变化的博弈错综复杂，能源科技市场竞争加剧。
从国内看，我国能源需求增长过快，已成为世界上最大的能源消费国，资源约束日益凸显；能源结构以煤为主，煤消费总量占一次能源消费总量的近70%，主要污染物和温室气体排放总量居世界前列，生态环境压力加大；能源发展方式粗放，能源密集型产业比重偏大、水平较低，单位国内生产总值能耗不仅高于发达国家，也高于巴西、墨西哥等发展中国家；能源基础设施建设滞后，自主创新能力不足，能源产业总体大而不强。
面对新形势、新情况，如何兼顾需要与可能，设定既顺应世界能源发展潮流和趋势，又符合中国国情且切实可行的改革目标和实现路线图，正是课题的主旨。我国迫切需要开展一场深刻的“自觉式”能源革命，采取新思路、新举措，走出第三条道路，将建立现代能源体系作为革命目标，使经济社会发展、能源消耗与生态环境三者之间实现良性平衡稳定。本课题提出推动我国能源生产与消费革命的三条路径，即“增量革命”“减量革命”“效率革命”，并分别就转变观念、提高能效、传统能源转型、新能源发展、国际合作、能源网络构建、市场机制等七项重点内容进行了具体分析，提出有针对性的政策建议。第一章中国能源革命的国际大背景
能源是自然界为人类提供某种形式能量的物质资源总称，是人类生产生活的物质基础和生产力发展的重要驱动力。在人类社会中，无论是人们日常的吃穿住行，还是从事工农业生产，须臾离不开能源。能源革命则是能源生产和利用方式的飞跃性变革，它一方面是社会生产力发展到一定阶段的必然要求，另一方面也为生产力的大发展和生产方式的大变革提供支撑和可能。从全球角度看，中国的能源生产和消费革命是新一轮世界能源革命的重要组成部分，是在当今人类面临能源新形势、新挑战、新动向背景下发生的。从历史维度看，中国的能源生产和消费革命应当建立在人类几千年能源发展历史和现实基础之上，尊重客观规律，顺应历史潮流。因此，研究中国的能源生产和消费革命，应从了解和把握世界能源发展的历史、基本规律和最新动向开始。一能源革命是历史发展的驱动轮
人类生产力每一次大的飞跃都伴随着一场能源利用方式的革命。能源的发展历程，无疑深深影响着人类的过去、现在和未来。按人类利用的主要能源划分，能源发展的历史可以粗略地分为“薪柴时代”“煤炭时代”和“油气时代”。
从早期人类祖先掌握用火到19世纪中叶第一次工业革命完成，人类主要利用树枝、干柴、木炭等燃料生火作为能源，我们称这一时期为“薪柴时代”。火是人类掌握的第一种重要能源，从保存和利用天然火，到人工取火，原始人逐步脱离了蛮荒时代，开始了刀耕火种的农业文明社会。从煮食、取暖、照明到制陶炼丹、锻造工具，随着人类用火技术的发展，社会生产力发生了几次飞跃，经历了石器时代、青铜时代、铁器时代等历史阶段。这一时期，人类逐渐掌握了畜力、风力、水力等作为动力从事农业生产和驱动车船的技术，一定程度上替代了人力劳动。
从18世纪60年代开始，以蒸汽机的大规模使用为标志，特别是1785年瓦特改良蒸汽机，拉开了人类历史上第一次工业革命的序幕。此后直到20世纪上半叶第二次工业革命完成，煤炭成为驱动庞大工业机器的主要能源，世界各地工厂烟囱林立，浓烟滚滚，机器生产代替手工操作，人类进入“蒸汽时代”。蒸汽机的广泛使用促进了煤炭的大规模勘探开采，也极大提高了能源利用效率。从此，煤炭供应成为整个大机器时代的动力源，使工业革命得以推进和发展。因此，从能源发展的角度，我们可以把这一时期称为“煤炭时代”。
从19世纪70年代开始，科学技术突飞猛进，各种新技术、新发明层出不穷，并被迅速应用于工业生产，以电力的广泛应用、内燃机和新交通工具的发明、新通信方式的出现为主要标志的第二次工业革命由此拉开序幕。随着发电机、电动机、电力远距离输送技术及各种电器的应运而生，电力作为重要的二次能源被广泛应用于生产生活。因此，从第二次工业革命以来的时期常被称为“电气时代”。而这一时代另一伟大发明——内燃机及在此基础上发明的汽车则促进了石油工业的大发展，继而带动石油化工和天然气行业的发展。此后，石油、天然气逐步成为继煤炭之后最重要的能源品种和化工原料来源，现代工业越来越依赖油气资源。从这个意义上说，能源发展的第三阶段又可以被称为“油气时代”，人类至今仍处于这个时代。
从薪柴到煤炭，再到石油、天然气，是人类历史上经历的三次能源革命，它与社会生产力发展紧密联系在一起，以人类前两次工业革命的完成为重要时间节点。由能源革命导致的时代演进，可以从世界[1]能源结构变化上明显看出（见图1-1、图1-2）。虽然三次能源革命跨越的历史时期和时间长短不同，但是它们有一个共同特点，就是都推动了社会生产力的快速发展，构成人类文明进步的驱动力量。特别是在现代社会，农业、工业和交通物流系统，以及生活设施和服务体系，越来越依赖能源的支撑，使能源消费总量节节攀升。可以说，没有能源的发展作为支撑，就没有人类文明的进步。图1-1 工业革命以来世界能源结构变化图1-2 工业革命以来世界能源消费变化
不管人类消费能源的种类、数量、效率、强度如何变化，其都遵循一定的规律，特别是进入工业化和后工业化社会，这种规律性更加明显。认识和掌握能源发展规律，对客观评估世界能源形势、科学预测未来能源需求、合理制定能源发展战略等都具有深远意义。
从能源消费总量看，在工业化过程中，总能源消费随着国内生产总值（GDP）的增长呈线性模式增长。经济增长与能源消费之所以紧密关联，是因为几乎所有经济活动都离不开能源。经济增长与能源（特别是石油）消费增长之间的线性关系如图1-3所示。经历快速工业化的国家，如日本、韩国等，其总能耗增长速度较快，工业化高峰期之后增速相对减缓。经历缓慢工业化的国家，如美国、英国、德国等，其总能耗增长速率比快速工业化国家要小，即便进入后工业化阶段也是如此。工业化高峰期和后工业化阶段，快速工业化国家比缓慢工业化国家需要更多的能源消耗（见图1-4）。一般来说，当一个国家处于工业化前期和中期时，能源消费通常经历一段快速增长期，能源消费弹性系数一般大于1。到了工业化后期或后工业化阶段，能源消费进入低增长期，能源消费弹性系数一般小于1。图1-3 GDP、能源、石油三者关系
资料来源：Gail Tverberg，“Ten Reasons Why High Oil Prices are a Problem”，http：//www.finan-cialsense.com/contributors/gail-tverberg/。图1-4 总能耗与经济发展的关系
从人均能源消费看，无论是工业化还是后工业化阶段，人均GDP与人均能耗之间均呈明显的线性关系。这表明在经济发展过程中，人均GDP的增长要求人均能耗随之以较大比例增加，经济发展到一个较高水平需要一个人均能耗的最低基准，低于这个基准，经济的发展很难发生大的飞跃（见图1-5）。在能源消费领域和经济增长方式发生重大质的变革之前，任何一个国家的经济发展都很难超越这一规则。分析不同国家的数据，人均能源消耗与人均GDP之间的线性关系，在中低收入国家更为明显，而高收入国家的人均GDP增长与人均能源消耗呈现脱钩趋势（见图1-6）。图1-5 人均能耗与人均GDP的关系图1-6 不同国家人均能耗与人均GDP的关系
资料来源：参见国际货币基金组织《世界经济展望》，2011年4月，http：//www.imf.org/external/pubs/ft/ weo/2011/01/pdf/text.pdf。
从能源消费强度看，随着工业化进程的发展，能源消费强度一般呈缓慢上升趋势，当经济逐渐成熟进入后工业化阶段，经济增长方式发生重大变革，能源消费强度开始下降。在工业化早中期阶段，由于各个国家的能源效率和产业结构差距较大，能源消费强度也具有很大差别，而后工业化阶段，伴随能源利用技术的进步与成熟，各国能源消费强度总体降低并趋于一致（见图1-7）。对中国、美国、印度和世界能源消费强度的分析，可以看出各国能源消费强度逐步下降并逐步趋于一致（见图1-8）。图1-7 总能源消费强度模式图1-8 部分国家能源消费强度
资料来源：参见英国石油公司《2030年世界能源展望》，http：//www.bp.com/statisticalreview。二化石能源将成为人类不可承受之重
人类跨入工业文明两百多年来，煤炭、石油、天然气等化石燃料成为能源中的主力。近几十年来，随着核电和可再生能源的发展，传统能源比例虽有所下降，但仍占80%以上。据国际能源署（IEA）统计，2011年，全球一次能源供应中石油占31.5%，煤炭占28.8%，天然气占21.3%，三者合计占81.6%（见图1-9、图1-10）。未来几十年，石油和煤炭的比重将进一步下降，但天然气比重将上升，化石燃料仍将是人类的主要能源。正如有些学者指出的，人类近现代以来的工业文明是建立在碳基上的。若干年后，当人们回顾这段历史时，可能将这个时期的人叫作“化石燃料人”，将这个时代叫作“碳时代”。图1-9 全球一次能源供应图1-10 2011年全球一次能源供应结构
资料来源：参见国际能源署《2013年世界能源重要统计数据》，http：//www.iea.org/publications。
对“碳时代”还能繁荣多久这一问题，各界历来争论不休。有学者提出，化石燃料正濒临枯竭，“碳时代”即将结束。有人则反对称，几十年来，随着探明可采储量的不断增长，石油、煤炭和天然气的储采比始终没有发生大的变化，没有迹象表明化石燃料即将枯竭。有科学家认为，化石燃料燃烧释放的二氧化碳（CO）制造了温室效应，2正在导致全球气候变暖，如不采取措施，地球环境将发生不可逆转的灾难性变化。反对者则认为，地球有其自身的运动变化规律，人类活动对地球环境的影响微乎其微，气候变化纯粹是伪命题。众说纷纭，莫衷一是，但可以肯定的是，世界各国已经普遍认识到，人类赖以生存的地球环境正在因为人类的活动而面临越来越大的风险，一个绿色、健康、可持续发展的地球的维持需要全世界付出共同的努力，其中很重要的一点就是能源的可持续问题。以化石燃料为主的能源体系正面临三大挑战。（一）世界能源供需矛盾日渐突出
现在看来，能源供应总体趋紧在未来很长一段时间将成为趋势，能源安全形势严峻。工业化以来，世界能源消费总量快速增长。据英国石油公司统计，仅1986～2011年，世界一次能源消费总量就增长了近七成，年均增长约2%；进入21世纪以来，这一增速进一步加快，从2001年的9434百万吨标油（Mtoe）到2011年的12275 Mtoe，年均增长率达2.7%（见图1-11）。今后一段时间，世界经济复苏，特别是新兴经济体持续保持快速增长，将继续拉动世界能源消费整体增长。英国石油公司预计，2010～2030年，世界一次能源消费将增加39%，年均增长1.6%。图1-11 世界一次能源消费量与年增长率
资料来源：参见英国石油公司《BP世界能源统计年鉴》（2012），http：//www.bp.com/statisticalreview。
与此同时，化石能源的不可再生性和有限储量却是不争的事实。尽管对石油峰值的说法还有争论，但就连IEA也承认这一峰值正在迫近。目前，世界大部分油田都进入了成熟期，许多大型油田的产量出现了超出预期的下降。新发现的石油资源越来越少，近几年发现的较大规模油田大都在海上，且大部分在深海，勘探开发的难度越来越大。虽然近年来国际油价持续高企，但全球石油产量却未见大的增长（见图1-12）。据英国石油公司统计，截至2011年底，全球煤炭储采比为[2]112，天然气为63.6，而石油仅为54.2。图1-12 2001～2011年世界石油产量
资料来源：参见英国石油公司《2030年世界能源展望》，http：//www.bp.com/statisticalreview；英国石油公司《BP世界能源统计年鉴》（2012），http：//www.bp.com/statisticalreview。
世界经济高度依赖石油，居高不下的国际油价不利于世界经济的可持续发展。根据英国石油公司的数据，进入21世纪，国际油价快速上涨，2008年国际金融危机爆发前，突破每桶100美元，按可比价格计算，已超过20世纪70年代石油危机时的价格（见图1-13）。
2011年，国际油价更是突破每桶110美元，创下历史第二高价，仅次于1864年。国际油价除受供求关系影响外，还受经济形势、地缘政治（特别是中东地区政治局势）、投机等因素影响。最近一段时间以来，新兴市场需求持续快速增加、中东地区政局动荡、国际游资投机炒作频繁等导致国际油价持续高位运行，对世界经济复苏和增长的不利影响将长期存在。（二）环境污染图1-13 1861～2011年石油价格
注：1861～1944年为美国平均价格；1945～1983年为拉斯塔努拉公布的阿拉伯轻质原油价格；1984～2011年即期布伦特原油现货价格。资料来源：参见英国石油公司《BP世界能源统计年鉴》（2012），http：//www.bp.com/statisticalreview。
工业化伴随的环境污染侵蚀着人类的家园，而化石能源是空气污染的重要源头。化石燃料燃烧释放出二氧化硫、氮氧化合物、一氧化碳、粉尘等大气污染物，是造成酸雨、雾霾、浮尘天气的主要原因。发达国家在工业化早中期都出现过严重的空气污染，例如20世纪中期发生的“伦敦烟雾事件”（见专栏1-1）和“洛杉矶光化学烟雾事件”（见专栏1-2）都曾震惊世界。历史上，这些国家都曾花费大量人力物力治理环境污染，后来随着能源消费结构的变化和能源利用技术的进步，污染问题才变得不那么突出。现在，包括中国在内的一些发展中国家处在快速工业化过程，似乎正在重蹈发达国家的覆辙，生态环境问题日益突出，社会各方面反映强烈。近年来，我国东部地区出现大范围雾霾，其中一个重要原因就是燃煤烟尘和汽车尾气排放。而要治理空气污染，重新获得蓝天白云，除大力推广清洁燃烧技术外，降低化石燃料使用比重才是根本之策。专栏1-1 伦敦烟雾事件
1952年12月5～8日，伦敦连续数日寂静无风，由于当地多采用燃煤采暖和发电，在逆温层的作用下，燃煤产生的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、粉尘等气体与污染物在城市上空蓄积，引发大雾天气。毒雾导致许多市民呼吸困难、眼睛刺痛，发生哮喘、咳嗽等呼吸道症状的病人明显增多，死亡人数短短4天内达4000人，此后两个月内又有近8000人死于呼吸系统疾病。专栏1-2 洛杉矶光化学烟雾事件
洛杉矶位于美国西南海岸，西面临海，三面环山，是一个商业、旅游业发达的港口城市。20世纪40年代初期，全市250多万辆汽车每天消耗约1600万升汽油，向大气排放大量碳氢化合物、氮氧化物、一氧化碳。这些废气在强烈的阳光紫外线照射下，形成以臭氧为主的光化学烟雾。这种浅蓝色烟雾使人产生眼睛发红、咽喉疼痛、呼吸憋闷、头晕头痛等症状。1955年，因呼吸系统衰竭死亡的65岁以上老人达400人。1970年，约有75%的市民患上了红眼病。（三）气候变化图1-14 全球化石燃料二氧化碳排放情况
资料来源：参见国际能源署《2013年世界能源重要统计数据》，http：//www.iea.org/publications。图1-15 GDP、能源消费与二氧化碳排放（1970年=100）
资料来源：参见英国石油公司《2030年世界能源展望》，http：//www.bp.com/statisticalreview。图1-16 全球平均温度、全球平均海平面高度和北半球积雪面积变化
资料来源：参见联合国政府间气候变化专门委员会《气候变化第四次评估报告》，2007。图1-17 1850～2012年全球平均海陆气温距平
化石燃料燃烧几乎排放了人类活动所能产生的绝大部分二氧化碳（见图1-14）。随着能源消费不断增长，二氧化碳排放也随之增长，目前并没有得到有效控制（见图1-15）。根据联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）《气候变化第四次评估报告》，地球大气中的二氧化碳浓度已从工业革命前的280ppm上升到2007年的379ppm，全球平均温度在近百年内上升了0.74℃。报告指出，气候系统变暖是毋庸置疑的，目前从全球平均气温和海温升高、大范围积雪和冰融化以及全球平均海平面上升的观测中可以看出，气候系统变暖是明显的（见图1-16）。2013年5月，位于美国夏威夷的冒纳罗亚天文台二氧化碳监测站发布监测报告称，其记录的大气二氧化碳浓度达到399.72ppm，即将超过400ppm大关。而另一位于北极地区的大型二氧化碳监测站记录的二氧化碳浓度，早在2012年就已经超过400ppm。2013年9月，IPCC批准《气候变化第五次评估报告》第一工作组报告，再次[3]给出人类活动导致气候变化的证明（见图1-17）。
一些气候研究专家认为，二氧化碳浓度达到400ppm是气候变化发生不可逆转改变的临界值，超过该临界值，全球气温将上升2℃。全球变暖对地球生态系统的影响是负面的。在2013年华沙气候变化大会上，世界银行发布报告称，过去30年，自然灾害已给全世界造成超过2.5亿人丧生和3.8万亿美元经济损失，其中近3/4的损失是由极端天气造成的。世界银行专家指出，极端天气造成的损失正在不断增加，20世纪80年代年均损失为500亿美元，而过去10年的年均损失已[4]接近2000亿美元。有科学家预言，全球平均温度到21世纪末至少再上升3℃，将导致大量物种灭绝。但也有科学家认为，将温度升高与大气中二氧化碳浓度严格对应起来，缺少坚实的科学依据，由于气温和海平面上升等都要经历一个相对漫长的时期，生态系统有足够的时间进行适应性调整，气候变化对地球环境的影响不会像有些科学家预测的那么严重。
虽然科学界对气候变化的认识还存在不确定性，但国际社会对其现实和未来趋势已经基本达成共识。至今已有195个国家批准《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC），缔约方一致同意采取行动保护全球气候，并且这一努力一直在继续。而要达到减排目标，就必须逐步减少化石能源使用。但各国从自身的国家利益考虑，关于应对气候变化的国际谈判异常艰难，发达国家和发展中国家就气候保护目标、减排责任、财政投入等方面尚未达成一致。三页岩气革命：撼动世界能源版图的新因素
一场源自美国的“页岩气革命”正在重塑世界能源格局。页岩气[5]是从页岩层开采出来的天然气，是一种重要的非常规天然气资源（见图1-18）。与常规天然气藏相比，页岩气具有自生自储、扩散聚集、气饱和度低、异常压力低、储层低渗透等特征，开采难度大、成本高，很长时间以来不具备商业开采的经济性。图1-18 天然气地质构造示意
自20世纪80年代开始，美国政府和私营企业合作开展页岩气商业开采技术研究，近几年在水力压裂、水平钻井等核心技术方面取得重大突破，其开采成本大幅降低，带动页岩气行业井喷式发展。2005年以后，美国页岩气产量占美国天然气总产量的比重快速上升，从2006年的1万亿立方英尺、占比5.4%，猛增到2011年的7.85万亿立方英尺、占比34.1%，年均增速达51%。2009年，美国天然气产量超过俄罗斯，首次成为全球第一大天然气生产国。预计2040年美国页岩气产量将达16.7万亿立方英尺，占其天然气产量的一半以上[6]（见图1-19）。与此同时，美国国内新探明天然气储量不断增加，总储量估计为2300万亿立方英尺，以现有消费水平计算，可维持供应近一个世纪。图1-19 美国天然气产量
随着页岩气开发技术的日臻成熟和对地质认识的深入，美国国内以含油为主的湿气开发逐渐升温，促使页岩油产量快速增长。美国页岩油产量已从2004年的11.1万桶/天增加至2012年的72万桶/天，约占美国国内石油日产量的12%。美国最主要的页岩油田——巴肯油田的产量每18个月翻一番，受此推动，2012年美国石油产量达到640万桶/天，为近15年来的最高水平，同比增长13.8%，美国成为全球石油增产最快的国家。美国石油对外依存度已从2005年的60%下降到目前的42%。
随着油气产量大幅上升，美国喊了数十年的“能源独立”有可能从政治口号变为现实。IEA 2012年底发布的《世界能源展望》预计，美国将在2020年前超越沙特成为全球最大的石油生产国，2030年前后北美将成为石油净出口地区。美国国家情报委员会预测，2030年前，美国将实现能源独立，成为石油自给国和主要的天然气出口国。
美国的页岩气、页岩油革命在世界范围形成了“蝴蝶效应”，其影响迅速波及全球，在能源及相关领域产生了一系列连锁反应。这场革命首先通过价格显示其巨大威力，美国天然气价格从2005年每百万英热单位10美元下降到目前的4美元以下，2012年曾一度跌至3美元以下。此后随着成本上升，天然气价格逐年上涨，但上涨幅度不大，预计每年2.4%左右，2040年达到7.8美元。与亚洲和欧洲相比，美国天然气价格在较长时期内具有明显优势（见图1-20）。据估算，美国如果出口液化天然气，液化、运输、气化等成本计算在内，每百万英热单位可控制在10美元以内，相比目前亚洲16美元和欧洲12美元左右的价格，仍具有较大竞争力。随着美国逐步放开天然气出口，其对世界天然气市场的影响将逐渐显现。图1-20 天然气进口价格
资料来源：参见国际能源署《2012年世界能源重要统计数据》，http：//www.iea.org/publications。
天然气价格低位运行导致大量燃煤电厂纷纷弃“煤”用“气”，使美国国内煤炭和电力价格大幅下挫，能源成本不断下降。这给美国制造业和化学工业复兴带来了机遇。几年前，由于天然气价格高昂关停在美国业务的化工企业重启建厂计划，以低廉的天然气为原料生产乙烯、合成氨、化肥和柴油燃料等产品。如陶氏化学公司计划斥资40亿美元，扩大其在美国的化工业务。钢铁等能源密集型产业也加速回流美国。
这场革命必将对全球能源地缘政治产生深刻影响。过去40年，美国把七成以上的外交和军事力量耗费在中东，“页岩气革命”使美国减少对中东的介入成为可能，加之美国对外贸易状况改善推动强势美元回归，美国今后在外交战略上将赢得更多主动和自由空间。随着美国逐步降低对中东石油的依赖，国际能源市场将越来越倾向从“生产者”有利向“消费者”有利的转化，能源价格快速上涨的步伐将放缓。国际石油贸易加速转向，未来，中国、印度等亚洲国家对中东石油的需求量将大幅上升，迅速填补美国“退出”后的市场空缺，预计到2035年，中东约90%的石油将流向亚洲，“油气东移”将保证中东产油国地位不变。美国在中东的利益远不止石油，这决定其不会完全淡出中东，但不再愿意担负高昂的军费支出，这将使中国等亚洲国家失去国际能源通道的“便车”，不得不担负保障石油运输线安全的责任。国际天然气卖方市场格局将逐步向买方市场过渡。欧洲天然气价格博弈，促使俄罗斯等天然气生产大国增加在远东地区寻找合作伙伴的意愿。
美国“页岩气革命”掀起了世界页岩气投资热潮。2011年，美国对本国及32个国家的页岩气资源进行了评估，2013年再次进行评估时，将评估范围扩大至美国以外的41个国家的137处页岩，评估内容除页岩气外把页岩油也包括在内。这次评估认为，全球页岩油、页岩气资源非常丰富，分别占全球原油和天然气可采储量的10%、32%；页岩油储量最丰富的国家中，俄罗斯排第一位，美国排第二位，中国、阿根廷、利比亚紧随其后；页岩气储量最多的是中国，阿根廷、阿尔及利亚、美国、加拿大、墨西哥、澳大利亚的储量也很丰富（见表[7]1-1、表1-2）。目前，欧洲、澳大利亚加大了对页岩气的勘探开采力度，中国页岩气开发也开始起步。据IEA预测，2035年，非常规天然气产量将接近全球天然气产量的一半，其中大部分来自中国、美国和澳大利亚。表1-1 页岩油储量前十国家表1-2 页岩气储量前十国家
应当看到，页岩气和页岩油开发还存在一些争议。一是储量存在不确定性，大部分页岩油气田都是近几年建设投产的，维持一定规模油气产量的时间还有待观察；二是页岩气资源一般与水资源存在逆向分布关系，且水裂法用水量巨大，存在突出的用水矛盾，管理不当会造成水资源短缺，影响其他生产生活用水，甚至造成水生态系统破坏；三是水裂法要在水中添加一些有毒有害的化学物质，如果操作不当，就可能发生泄漏而污染地下水；四是开采产生的废水量巨大，很难全部处理后循环使用，大部分注入地下深处，美国地质局已怀疑，将废水注入地下引起岩层滑动是导致近几年美国部分非地震带地区地震频繁的原因。由此可见，页岩气（油）投资应十分谨慎，要综合考虑技术、储量、水资源、废水处理等问题及相关风险。四后福岛时代的核电不能因噎废食
核电是重要的清洁能源，并且成本较火电低廉，成为许多国家重点发展的能源。据IEA统计，2010年，核能供应占世界一次能源供应[8]的5.7%，核电发电量占总发电量的12.9%（见图1-21、图1-22）。其中，法国核电发电量占其国内总发电量的比例全球最高，达75.9%，日本为26%，德国为22.6%，美国为19.3%，中国为1.8%（见图1-23）。图1-21 1971～2011年全球发电量图1-22 2010年和2011年全球发电量构成图1-23 2010年和2011年核电发电量占总发电量的比例
2011年，日本福岛核事故发生后，一些国家的民众和政府对核电的安全性产生担忧，全球核电发展受到一些质疑，部分国家甚至改变了核电政策。日本政府提出，到2030年实现“零核电”，德国提出逐步“弃核”，比利时、意大利和瑞士也提出重新评估其核电项目，奥地利、丹麦、希腊和新西兰则继续坚持不利用核能的政策。受此影响，截至2011年底，全球共有13座核电站停运，核电装机容量比上一年减少2%，发电量下降4.3%，占总发电量比例降至11.7%。IEA对2030年世界核电发展前景的预期比上年调降了7%～8%。
尽管核电发展再次面临安全性方面的挑战，但绝不能因噎废食，就此“弃核”。人类和平利用核能已有近60年的历史，核电技术已经比较成熟，安全性大幅提高。目前正在建设的第三代核电，采用更加可靠的被动安全技术，将进一步降低地震、海啸等重大自然灾害引起的核泄漏风险。“行波堆”等第四代核电也进入实验阶段。总之，核电的安全问题在技术上是可以解决的，只要安全措施到位，就可以避免灾难性事故的发生，完全不必过分担心，甚至“谈核色变”。
从满足快速增长的能源需求、保护环境和应对气候变化的角度，大力发展核电也是人类的必然选择。正如上文提到的，尽管化石燃料仍是人类的主要能量来源，但其不可再生性和造成的环境污染、温室气体排放等问题，决定了其不可能无限制发展。而可再生能源由于技术、经济性等因素制约，其成为主要能源还需要一个较长的过程。面对日益增长的全球能源需求，核电作为一种低碳、清洁的能源，是一个理想的选择，拥有广阔的发展空间。正是基于这样的原因，福岛核事故后，很多国家表示将继续执行核电计划，世界核电发展的方向并没有发生逆转。美国核管理委员会2012年2月突然批准建设2台110万千瓦AP1000第三代核电机组，被认为是“逆势”重启核电，这是自1979年三哩岛核电站事故以来34年“核电建设冰封期”后的第一次。英国、法国、西班牙等欧盟12个国家近期签署了一项部长级联合宣言，明确表示“今后将继续维持作为重要低碳能源之一的核能发电”，这与福岛核事故发生后欧盟国家对核电未来发展的谨慎态度形成了鲜明对比。俄罗斯2013年4月发布的《国家能源效率和能源发展规划》提出，2015年实现核电发电量比2011年增长11.4%，占总发电量的比重从16.4%增长到16.8%；2013～2016年，全国总装机容量增加27吉瓦（GW），总投资将超过4万亿卢布，其中核电投资占18%。日本政府近期动向表明，其正在为调整野田内阁提出的“2030年零核电”政策而努力。中国、印度等国家也已重启核电建设。五第三次工业革命期待可再生能源技术的新突破
针对化石能源不可持续的现实，有学者提出，可再生能源与当代互联网技术的融合，可能引发第三次工业革命。其观点认为，当前高度依赖石油的世界经济不可持续，第二次工业革命已经接近尾声，包括以能源体系向可再生能源转型、为就地收集可再生能源进行建筑物改造、以氢为主体的间歇式能源存储技术发展、便于能源共享的能源互联网建设、零排放的清洁交通运输工具普及应用为五大支柱的第三次工业革命一触即发，并将重塑人类未来的生产生活方式（见图[9]1-24）。虽然有关第三次工业革命的论述还仅停留在设想层面，要想付诸实施还面临诸如政策、经济、技术等各方面障碍，要想真正发生也不会像其倡导者所说的那样迫在眼前，仍需要一个很长的酝酿和积累过程，但其有关能源体系向可再生能源转型、可再生能源分布式发展、重视智能能源网络建设等思想十分值得关注。图1-24 第三次工业革命有关能源变革的五大支柱
大力发展可再生能源，逐步提高其在能源结构中的比重，已经成为国际社会的共识。近年来，可再生能源获得了较快发展（见图1-25）。据“21世纪可再生能源政策网”（REN21）估算，截至2011年底，可再生能源已占全球最终能源消费的19%；在发电方面，2012年，可再生能源装机容量已达1470GW，比上年增长约8.5%，占全球总装机容量的26%，发电量占全球总发电量的21.7%左右。新增容量中，风电占39%，水电和光伏发电各占26%左右。最近几年，光电和风电得到各国政府的政策支持，成本显著下降，市场发育较快。据统计，2007～2012年，全球光伏电站新增装机容量与累计装机容量均呈现逐年增长态势，2012年，新增装机容量30GW，累计装机容量101GW，均较2007年增长了10倍左右。根据全球风能理事会（GWEC）统计，全球风电累计装机容量从1996年底的6.1GW增长到2012年底的282.5GW（见图1-26）。IEA报告称，到2016年，可再生能源将超过天然气成为仅次于煤炭的第二大电力来源，到2018年，可再生能源发电量将占全球总发电量的25%，以中国为首的发展中国家的可再生能源发电量增长比重将占全球总发电量增长比重的2/3。图1-25 全球可再生能源增长速度
资料来源：21世纪可再生能源政策网（REN21）《2013全球可再生能源现状报告》，http：//www.ren21.net。图1-26 全球风电新增装机容量和累计装机容量变化
资料来源：参见全球风能理事会（GWEC）《2012年全球风电市场发展报告》，http：//www.gwec.net。
当前，可再生能源发展仍面临成本较高、政策体系不完善、技术存在短板等问题。随着各国可再生能源战略的实施和政府投入的不断加大，世界可再生能源的规模将不断扩大，政策体系将日趋完善。如果未来人类在氢能利用、热核聚变等领域能够取得突破性进展，可再生能源或许将迎来飞跃式发展的全新时代。
尽管我们现在很难知道第三次工业革命描述的愿景何时能够实现，但可以肯定的是，下一次能源生产与消费革命将以可再生能源替代化石能源作为主要能源。为此，有关机构和企业都做出了各自的预测（见图1-27）。尽管预测结果有的保守，有的乐观，但我们还是相信，未来几十年可再生能源比重不断增加的趋势不会改变，当有一天
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