能源神話與現實(精裝)

能源神話與現實(精裝)

我們離電動汽車的全球化普及還有多遠?

世界的石油資源將在什麼時候耗盡?

核能能否大範圍地被民事化採用?

未來最為可能的新能源發展方向是風力?太陽能?還是乙醇?

關於全球能源的未來,媒體、政客、商界領袖、活動家,甚至科學家都存在很多誤讀。而正是這些誤讀和神話浪費了時間和金錢,阻礙了先進的能源政策的發展。

本書作者建議公眾警惕誇大的和不可能兌現的承諾。全球向新能源的過渡將是一個長期的、耗費大量金錢的過程,並且依賴於新基礎設施的建設。成熟技術和傳統能源將在這個過渡過程中持續存在,並將具有足夠的適應性。

本書為那些通常毫無根據就下結論或不做批判性思考就斷言的人,提供了一個批判性的科學視角。未來在我們可以制定出合理的能源政策之前,我們必須拋棄盛行一時的神話,它們迷惑了我們的判斷,阻礙了我們取得真正的進步。

《能源神話與現實》:將科學帶入能源政策的爭論,揭露了最常見的謬誤,指明了一條有建設性的、科學的應對全球能源挑戰的道路。

基本介紹

  • 書名:能源神話與現實
  • 作者:[加拿大] 瓦茨拉夫·斯米爾(Vaclav Smil)
  • 譯者:北京國電通網路技術有限公司
  • ISBN:978-7-111-53144-9
  • 頁數:276頁
  • 定價:49.00
  • 出版社:機械工業出版社
  • 出版時間:201609
  • 裝幀:精裝
  • 開本:32開
目錄,中文版序言,推薦序一,推薦序二,推薦序三,推薦序四,譯者序,作者簡介,

目錄

致中國讀者
推薦序一 堅守住能源工作者的良知
推薦序二 重要的是能源事實所揭示的規律
推薦序三 不管是神話還是迷思,重要的是不要迷失
推薦序四 理性看待能源轉型
譯者序 能源商業模式的中國實踐:國電通的探索與創新之路
附圖目錄
單位釋義
引 言 / 1
·喪失機遇 / 2
·亘古的神話 / 7
·挑戰神話 / 12
第一部分 歷史的教訓 o 17
第1章 未來屬於電動汽車 / 20
·電動汽車PK內燃機汽車 / 22
·電動汽車的近代史 / 23
·近期的電動汽車模型 / 25
·電動汽車和電力供應 / 28
·效率更高的汽油發動機 / 33
第2章 核電將會便宜得無須計量 / 37
·和平利用核裂變 / 39
·放棄核電 / 42
·寄希望於快中子增殖反應堆 / 45
·核能源的新情況 / 49
·成功的失敗 / 51
第3章 分散式能源幻想 / 53
·分散式能源的優勢 / 54
·分散式能源的今天 / 57
·頂級跑車 / 58
·其他分散式能源之夢 / 59
·“完美”的解決方案 / 60
·“分散式、小規模”的能源解決方案的未來 / 62
第二部分 新聞焦點中的神話 o 65
第4章 耗盡:石油峰值及其意義 / 71
·石油產量峰值的預測 / 74
·未開發的資源 / 80
·非常規石油儲備 / 82
·生產、需求和價格 / 85
·對石油峰值論者言論的反擊 / 91
第5章 二氧化碳封存 / 93
·有機方法 / 94
·技術修復 / 101
·封存的能源處罰 / 110
第6章 從植物中提取液體燃料 / 115
·用於交通領域的液體燃料 / 118
·玉米乙醇 / 119
·甘蔗乙醇 / 123
·乙醇生產的影響 / 124
·纖維素乙醇,“巨大的新能源” / 126
·生物燃料,一種不適當的解決方案 / 135
第7章 風力發電 / 137
·風能的演變 / 140
·風力發電的預期潛能 / 141
·風能的關鍵局限 / 143
·認識到風電的潛能 / 155
第8章 能源轉型步伐 / 158
·現狀 / 160
·轉型歷史 / 162
·為何能源轉型會呈現漸進性 / 166
·可再生能源挑戰 / 168
·錯誤類比 / 170
結論 經驗教訓及政策含義 / 178
·電動汽車 / 179
·核能 / 181
·分散式能源轉換 / 184
·石油峰值 / 185
·碳封存 / 186
·農作物乙醇 / 188
·風力發電 / 189
·能源轉型 / 190
·簡短小結 / 192
後 記 / 195
譯者感悟 / 196
注 釋 / 202
參考文獻 / 214
作者簡介 / 233

中文版序言

生命總是充滿了驚喜。甚至在一年前,我都沒想到我的工作會再次對中國的能源研究有所助益。這本書的絕大部分文章是中國讀者從未見過的,但是40多年前,我便開始為現代西方社會研究中國能源與環境問題做了奠定基礎的工作。
1974 ~2004年,我花費了近一半的時間來研究中國。我出版了第一本綜合介紹中國能源的書籍(Smil,1976)和第一本有關中國環境的系統性調查(Smil,1983)。5年後,這本有關中國環境的系統性調查被翻譯成了中文並在北京發行而後暢銷(Smil,1988)。之後,我又陸續出版了有關中國能源與環境,以及有關中國人口、糧食和經濟方面的專著和論文,但2004年是我最後一次到訪北京,也是在那一年出版了我關於中國的最後一本著作(Smil,2004)。
當中國經濟的飛速增長吸引全球目光之時,我對中國的研究便戛然而止,而此時每個人都好像是中國問題的研究專家;我厭倦了向那些在為期一周的訪問之後就形成粗淺觀點的人解釋這個國家複雜的現實情況。然而,我並沒有徹底放棄對中國的研究。在過去10年間,我出版了14本涉獵不同主題的書籍,其中5本涉及全球能源的方方面面,幾乎所有書中都有部分內容、章節和參考文獻與中國有著千絲萬縷的聯繫。
我最近出版的兩本關於能源的書籍很受讀者歡迎,這兩本書分別是《能源轉型》(Smil,2010) 和《能源神話與現實》(Smil,2010a)。其中,《能源轉型》從本質上解析了能源轉型為何是一段漫長的歷程,以及一種新的能源如何經過數十年才能夠在市場上占據主導或領先的地位。大家即將讀到的中文版《能源神話與現實》進一步揭示了很多人普遍同意但卻是極其錯誤的觀念—這些所謂被誤解的真相包括對電動汽車快速普及或是對碳封存快速部署所抱有的過大預期,以及對生物燃料或風力發電所做貢獻的不切實際的評估。
這本書採用了直截了當、用事實說話的敘述手法,並不需要我在這裡進行更深入的評論;唯獨一點,雖然明顯但非常重要的就是要對這些所謂的神話保持警惕。本書的最終列印稿於2009年完成,2010年出版發行。5年過去了,很多具體問題已改變,一些新的業績也已載入史冊,同時也有很多令人失望的事情影響著新的預期。當然,這些具體問題也包括這本書應該採用最新的統計數據(在2014年更新此書就意味著,絕大部分數據應採用2012年和2013年的),但是在快速發展的能源領域裡,當書出版之時,這些數據很可能又要準備更新了。
有關數據更新的問題並不會影響本書的基本信息,儘管本書的結論是精心參考了具體數字而得到的,但是結論並未被最新的生產或消費數據徹底地改變或顛覆。本書已經充分演繹了基本規律和長期趨勢;同時,根據這些研究所得出的經驗教訓已超越了這些特定的數字。那些認為這些基礎素材已經落伍,以及書中涉及的那些能源神話與現實已經被最新的研究成果所影響甚至改變的人倒是可以通過一些能源網站,包括我自己的網站查詢到相關的研究,但我依然不願意對膚淺的看法與爭論做任何解釋。
感謝這本書的譯者團隊—北京國電通網路技術有限公司組織的翻譯團隊,正是他們的努力才使得我的作品再一次與中國讀者見面。希望新讀者不要把讀到的內容都認為是理所當然之事,而要自己拿起一支鉛筆或小計算器或個人電腦來檢驗我的計算和結論—自己才是充分理解能源神話與現實的最好方法,同時也應了中國的一句古詩所說:紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行。
瓦茨拉夫·斯米爾
加拿大溫尼伯
2015年1月17日

推薦序一

堅守住能源工作者的良知
從人類社會可持續發展的高度看,傳統能源發展方式帶來了全球氣候變暖及環境污染等世界性難題。當今時代一個重要特徵,就是能源創新發展不約而同成了各國最為關注的領域之一,這因此助推能源與環保產業成了“逐利之地”。有利益就有分歧和博弈,這原本也無足為奇,但“神話”越來越多甚至到了荒謬的地步,就不能不讓人警惕。
斯米爾先生寫了這本拆解“神話”的書,在我看來,他更像是安徒生童話《皇帝的新裝》中那個天真無邪的小孩,指向“赤裸的現實”。只是“能源的現實”,遠非“任何不稱職的或者愚蠢得不可救藥的人”都看不見的“新裝”那么招搖和簡單,只需一語道破即可,它更需要像斯米爾先生這樣真誠的學者,用他們的智慧和勇氣層層剝繭,才能展現出其中固有的能源常識與規律。而其寶貴价值,如同一盞燈火,雖微弱有限,但足以照進中國能源現實的各個角落。
相比於西方國家,中國的能源發展道路擁有基於本民族國家歷史與現實之情形的獨特性,能源發展理論、政策與實踐無論在政府管理的體制上,還是在市場經濟的機制上,都應該體現出這樣的獨特性。因此,斯米爾先生的能源思想無疑給了我們這樣的提醒:如何從整個能源的全周期和全產業鏈角度,立足於中國的現實去推動能源轉型,不畏“神話”遮望眼。
大道雖至簡,但運用卻存乎一心,能源涉及國家根本利益和子孫後代的幸福,能源工作者尤需懷敬畏之心,在各式各樣的“皇帝的新裝”面前,堅守住自己的良知。
中國工程院院士 韓英鐸

推薦序二

重要的是能源事實所揭示的規律
“人們相信他們想去相信的”(Men believe what they want to believe),古羅馬著名劇作家泰倫提烏斯的名言剛好適用於描繪當今世界能源領域的態勢。可再生能源的大規模利用是人類美好的願景,我們希望這個美好願景會迅速實現,但真的會如此順利嗎?瓦茨拉夫·斯米爾的這本《能源神話與現實》將會給我們一個全新的思路。
作者瓦茨拉夫·斯米爾是加拿大曼尼托巴大學教授,在能源、環境、人口、經濟和公共政策等多學科領域均頗有研究。他同時是一位多產的作家,曾在2004年出版過《中國的過去與未來》(China抯 Past, China抯 Future)一書,以時間為軸線,研究在這個世界人口數量最多的國家能源和資源的使用狀況以及如何來滿足如此龐大的人口的溫飽問題,在當時他是少數能夠全面系統地研究中國發展現狀的國際專家之一。
《能源神話與現實》的讀者可能會覺得本書內容稍顯悲觀,因為它列舉並反駁了太多的樂觀預測,並且用犀利的語言與鐵證般的事實對這些容易誤導眾人的樂觀預測進行了毫不客氣的批判。但是這些批判並不影響我國作為能源生產、能源消費大國,在能耗持續居高不下、大氣環境大面積嚴重惡化的形勢下,大力推進“能源革命”的信心和舉措。我們切實需要對問題的成因以及解決問題的辦法和困難有更加全面和透徹的認識,以求更有效地朝著期望的目標邁進。
在本書中,作者以一個世紀以來世界能源領域的數據為依據,結合目前新能源領域的技術發展現狀,對當今廣為流傳、過度樂觀的能源趨勢的預測進行有力反駁。作者分別從電動汽車、核能、分散式能源、石油峰值論、碳封存、生物質能源、風能和能源轉型這八個方面,採用翔實的數據和嚴密的論證來剖析長久以來能源預測和政策方面的謬誤,指出新能源技術的發展與遵循摩爾定律的計算機晶片不同,新能源技術的發展受到原有能源格局、投資成本以及生態環境代價等多方面的限制,能源結構不會在短期內發生巨大變化。能源轉型將是一個漫長的漸進過程。
作者從用能角度對電動車的發展進行了分析,提出只有到電動汽車使用的能源絕大多數來自可再生能源時,才能真正達到節能減排的效果;相反,如果電動汽車仍然主要使用火力發電和燃氣發電等提供的能源,那么其在節能減排的效果上將大打折扣。此外,充電匹配和蓄電池壽命等問題也是阻礙電動車迅速發展和普及的因素。
核能是可以有效減少碳排放的新型能源,在未來能源結構中可能占有重要地位。但從核能發展的歷史進程來看,也面臨諸多挑戰,如核電站的巨額投資、安全運行和核廢料的妥善處理等諸多挑戰,都需要進行嚴密論證和科學管理。
分散式能源可以在規模上和地理分布上使得能源供給和需求相匹配,然而目前分散式能源占比非常小,能源密度也無法與化石燃料集中式發電站相比。但這並不意味著分散式能源不會有發展,作為集中式能源的補充,可以有針對性地利用氣候和地理環境特點來規劃分散式能源。
作者列舉事實駁斥關於石油峰值論的多次預測,指出全球石油開採峰值也許在某一天終將會到來,但是並不會像一些危言聳聽的言論所描述的那樣來得如此快,現代文明也不會因此而滅亡。相反,石油峰值的到來將會更加激發我們的創造性,使我們積極尋求能源轉型,同時也會創造出生產力水平更高、更富裕的經濟體。
作者用大幅篇章來介紹碳封存,從技術方法到解決方案,再到實施案例;從有機固碳到工業固碳,再到碳封存政策,說明目前碳封存技術尚未成熟,政策也缺乏論證,對目前碳封存技術的發展趨勢並不看好。然而海洋碳匯也許是碳封存或者碳固定的一個可行方式,相關研究指出海洋固定二氧化碳的能力是森林碳匯能力的10倍以上,海洋碳匯通過食物鏈將二氧化碳由藻類向魚類和貝類轉移,以海洋生物的形式封存和固定二氧化碳。不過,不斷大規模地使用鐵施肥將會使依賴鐵元素的深海碳封存疑點重重。
作者從玉米乙醇和甘蔗乙醇兩個角度探討生物質能源的發展前景。從功率密度和淨能量回收率相比較來說,甘蔗乙醇相對玉米乙醇來說更有優勢。然而生物質能源發展受限於耕種面積和氣候環境,如果不計後果大力推廣,可能會面臨肥料過度施用和糧食耕種面積減少等問題,進而影響糧食價格和生態環境。因此基於現有能源轉換效率,生物質能源短期內大部分代替化石燃料的想法是不現實的。
對於已有遠距離高壓輸電線路配套的地區而言,風力發電由於其間歇性和某些負面環境影響,發展形勢並不樂觀。因此近年來關於快速推動風電發展並在短期內大幅提高能源占比的期望也是不現實的。但是隨著風電配套基礎設施的完善,在風力發電場與現有電網互聯的情況下,規劃合理的風電場應該會在未來能源轉型中發揮重要作用。
關於能源轉型,作者對百餘年能源結構數據的調查結果表明,煤炭能源占比從95%下降到24%用了近100年的時間;石油能源占比從不足5%提高到25%用了近80年的時間;天然氣從能源占比1%增長到20%用了接近70年時間。目前,世界範圍內能源供給還是以化石燃料為主,煤炭、石油和天然氣占能源供給總量的90%以上。雖然在不同的國家能源種類占比有所不同,但是大多都有一個共同的特點,就是傳統化石能源占比具有絕對優勢。雖然從長期來看能源轉型是必要的,也是無法避免的,但是能源轉型是一個長達數十年,甚至百年的漸進過程,在這個過程中,資金籌劃和配套基礎設施建設是影響轉型速度的重要因素。
當然,從作者引用數據的時限性看,近幾年能源轉型的速度是此前任何時間所無法比擬的。但本書所演繹的基本規律和長期趨勢並沒有被新的生產和消費數據徹底改變或顛覆。
《能源神話與現實》這部書雖然是對目前能源市場眾多盲目樂觀論調的統一批判,但並非表示作者對新能源的發展趨勢是持消極觀點的,恰恰表明作者秉承實事求是的科學態度和一絲不苟的科學精神,總結和剖析過去的錯誤預測(事實上,類似錯誤比比皆是),避免因預測錯誤而造成的重大損失和浪費,可以使我們更加警醒,更能意識到新能源變革及能源結構轉型之路是多么的任重而道遠。從這個意義上講,能源工作者、投資者,特別是能源規劃的制定者和決策者,都應該認真閱讀此書。我們學習的不只是海量數據所描述的事實,更重要的是無數事實所揭示的基本規律。如果有一天,能源神話成為現實,它將是唯一之路。
北京智中能源網際網路研究院院長兼清華大學教授
李鳳玲

推薦序三

不管是神話還是迷思,重要的是不要迷失
“Myth”這個詞,經常被翻譯成“神話”。查《不列顛百科全書》才知,在普羅大眾的辭彙里,“myth”代表的是沒有事實基礎的集體信仰(In popular use, a myth can also be a collectively held belief that has no basis in fact),因此可以被翻譯成“荒誕的說法”,或者簡單一點又發音相近,迷思—引人入迷途的思想,多好的中文翻譯!
斯米爾教授的這本《能源神話與現實》,用大量的事實數據和理性思考來對能源領域的一些誇張性說法做出客觀的解釋。
能源支撐著人類社會在這個星球上的所有活動,提供交通運輸動力、建築物內的照明和冷熱,還有現代通信設施的電力。它可送人上天,也可帶人入海,有朝一日,它還將推著人類脫離地球到其他星球去繼續發展。
地球上人口與日俱增,人口增長和經濟發展對地球能源資源的索取也日益增加。伴隨著能源消費的是人類活動對地球環境的破壞,而溫室氣體在大氣層中的積累導致氣候變化,又危脅著人類在這個星球上的生存。
因此,從政治領導人到普通老百姓,大家都擔心資源枯竭,都希望能有一種重大發明,既可以提供無限而廉價的能源供應,又不對環境產生任何負面影響。能源的迷思由此出現。
首先,是風靡很久的“石油峰值”和由此帶來的恐慌,它已經被美國的頁岩油氣技術革命打得落花流水。其次,是“便宜得無須計量”的核電,“毫無污染的電動車”,大幅度減少溫室氣體排放的“碳捕獲與封存”,風電、生物燃料,還有現在還很熱門的“分散式能源”和斯米爾教授出版此書時還沒有聽說過的“能源網際網路”。
斯米爾教授並不否認新技術的作用,他只是提醒我們,每一種技術都有自己的優勢,但也有自己的軟肋,能源研究者、投資者或決策者不要迷信任何一種技術,而要對任何新技術保持開放的心態,理性客觀地分析其優劣勢。
而理性客觀地分析一種新技術和新倡議並不容易。斯米爾教授認為,對能源神話的盲目追求和崇拜源於人們在以下三個認知方面的匱乏:對基礎科學的粗淺理解;對潛能和性能的盲目樂觀;對能源轉型所需時間的忽略。也就是說,要不被新概念所惑,能源從業者要彌補這三方面的匱乏。
閱讀斯米爾教授著作的最大感受就是他紮實的科學知識和嚴謹的治學精神。正是這兩者以及他豐富的閱歷,使得斯米爾教授遊刃有餘地攻破了許多大腕專家提出的似是而非的集體信仰或者說是所謂的偉大構想。
中國能源正在轉型,新的概念也層出不盡。風電和太陽能光伏裝機容量的大幅度增長,特斯拉Model S的成功推出, Model 3 漫長的訂單,各種各樣的超級電池的新聞報導,給人的感覺是我們馬上就要告別化石能源,明天將邁入一個全新的新能源時代了。
此時此刻,聆聽斯米爾教授的忠告不無裨益。他說:“歷史經驗表明,作為現代社會最複雜、資本集中並且體量龐大的基礎設施,能源系統具有強大的內在慣性。我們的決策可以加速能源系統的轉變,但並不能從本質上改變能源發展的自然屬性”。
儘管數位化是驅動能源轉型的一個巨大推動力,“網際網路+智慧能源”也具有廣闊的發展空間。在能源網際網路如火如荼的今天,讓我們也記住斯米爾教授這一充滿智慧的告誡:“能源創新並不遵守摩爾定律!”
人類社會需要一些美好神話,它們代表著我們所憧憬的未來,能激勵我們奮進。然而,能源領域不需要太多的迷思—沒有事實基礎的集體信仰,因為它們會使人們誤入歧途,導致決策失敗,進而造成巨大浪費,拖延人類進步的步伐。在社交媒體極度發達的今天,我們能源從業者更應修煉好基本功,保持定力,不要被標題黨誤導而迷失方向。
北京國際能源專家俱樂部總裁 陳新華

推薦序四

理性看待能源轉型
我讀完《能源神話與現實》後,發現本書在寫作初衷上與美國經濟學家丹尼爾·史普博主編的《經濟學的著名寓言》一書非常相似。丹尼爾·史普博因為發現“一些被廣泛接受的經濟學寓言或故事傳說只是傳播錯誤觀念的神話”,但驚訝於“它們對經濟學家的吸引力卻一直難以消除,並且在無數講堂、教材和學術討論中被屢屢引用”,“即使有學者發表文章糾正這些故事的錯誤和澄清歷史真相後依然流傳不止”,因而將很多流傳甚廣並經學者細緻考證後的經濟學寓言集結成書。而《能源神話與現實》一書告訴我們,在“能源神話”中,“經濟學寓言”的“故事”一再上演。如同美國經濟學家丹尼爾·史普博一樣,《能源神話與現實》的作者瓦茨拉夫·斯米爾在序言部分也強調:“所謂的神話很少能被抹去,甚至減輕其影響力都不容易”,因為“對謬見的堅信,同對客觀現實的理解和對不安事實的接受一樣,都是人類智慧的結晶。”兩位學者的上述言論發人深省,同時也提醒我們要警惕人類思維的固有“局限”。
瓦茨拉夫·斯米爾是加拿大曼尼托巴大學(University of Manitoba)環境學院教授,研究領域廣泛,著述等身。2010年,他出版了兩部有較大影響的著作:《能源轉型》和《能源神話與現實,兩本書都與能源相關,但寫作風格差異較大。
《能源轉型》一書在寫作風格上更偏重學術,論證過程更為嚴謹。斯米爾教授從能源利用“原動機”更替演進及效率提高的視角,描述了人類能源利用史中從植物能源向化石燃料轉型的長期歷史進程及其特點,深入考察了英國、法國、荷蘭、美國、日本、中國、俄羅斯和沙烏地阿拉伯等八個國家能源轉型歷史進程及其特點,揭示了植物能源向化石能源轉型的長期性和複雜性。斯米爾指出,推動植物能源向化石能源轉型的各類原動機(內燃機、電動機、燃氣輪機等)將繼續在各自領域占據主導地位,目前還沒有任何新的技術能夠對其構成威脅。歷史經驗表明,能源系統作為現代社會最複雜、資本集中且體量龐大的基礎設施,具有強大的內在慣性。雖然,我們的決策可以加速能源系統的轉變但並不能從根本上改變能源發展的自然屬性。儘管“歷史不能告訴未來”,但過去的能源轉型的部分經驗仍然可以給未來的轉型提供借鑑,特別是在能源轉型的長期性和複雜性方面。並且,未來的能源轉型更具挑戰性和曠日持久。
《能源神話與現實》則偏於科普。正如斯米爾教授所言,該書採用了“直截了當、用事實說話的敘述手法”,因而使大眾閱讀體驗更佳。本書重點研究了八個“能源神話”,其中三個屬於存續時間長、受關注度高,且預測誤差大的“神話”,分別是“電動汽車的美好未來”“便宜得無法計量的核電”和“分散式能源能夠保障未來的能源安全”;五個是作為新聞媒體焦點的“神話”,分別是“石油峰值很快就要到來”“通過二氧化碳能夠實現持久的化石燃料文明”“生物燃料能夠滿足交通燃料需求”“風力發電就能滿足人類電力需求”和“向非化石能源轉型能夠較快實現”。
《能源神話與現實》細緻考證了上述“神話”的起源與演變,從能量回報、技術可行性及其演變、經濟可行性等多角度綜合分析,語言通俗易懂,但邏輯仍不失嚴謹,達到了作者在書中所言,揭示“能源謬見,使我們對複雜能源事件的認識更加真實”的目的。因此,對關注能源問題的讀者來說,閱讀本書,定有所得。
當然,因知識背景不同,所得也必有差異。對我而言,斯米爾教授對“神話”的剖析,使我了解:人類對電動汽車美好未來的憧憬起源於19世紀末,貫穿於整個20世紀,但屢屢落空;石油峰值的“神話”竟然是與人類文明的終結相聯繫的;生物燃料不可能替代美國交通燃料,因為如果美國的汽油需求量都用玉米乙醇來滿足,玉米種植所需要的耕地面積比美國全部耕地面積還多20%;分散式能源的地位竟然被支持者誇張到能夠保障未來人類能源安全的高度等。讀完《能源神話與現實》,我發現,所謂的能源神話,並不是因為其中的“能源事件”不正確,而是因為其被過於誇大才成為“神話”的,與“核電”“石油峰值”“分散式能源”“生物燃料”“風力發電”等有關的神話莫不如此。而斯米爾教授正是通過書中的分析使上述“能源事件”回歸本質、回歸常識來揭開這些“神話”的外殼的。
《能源轉型》與《能源神話與現實》兩書雖然風格不同,但都體現了斯米爾教授的一個理念:客觀、理性地理解能源轉型和能源問題。這種務實而客觀的分析所揭示的“化石能源仍將是人類社會最重要的能源基礎”這一事實,可以使我們對未來能源轉型的長期性和挑戰性有一個清醒的認識,但也可能會成為當前化石能源企業強化自身政策影響力的“依據”,或者可能會讓有些讀者產生消極觀念,認為可再生能源“沒有前途”,從而對當前可再生能源的發展產生不利影響。因此,無論是《能源轉型》,還是《能源神話與現實》,對中國讀者理解我們當前的能源轉型及其存在的問題,就不夠“解渴”了。
中國與歐美等國一樣,當前都面臨著碳減排約束下的化石能源向非化石能源轉型。然而,我國作為一個處於工業化中後期的發展中大國,與歐美國家相比,能源轉型的難度和複雜性要大得多。
一是能源消費體量大。我國已經成為世界第一大能源消費國。按照《BP世界能源統計》(2014)的數據計算,我國一次能源消費量為29.72億噸油當量,相當於德國的9.6倍,日本的6.5倍,英國的15.8倍。
二是我國工業化和城市化均未完成,能源消費總量在一段時期內依然有繼續增長的內在動力。而德國、日本、英國和其他後工業化國家已經進入能源消費總量下降階段。
三是我國能源消費結構中煤炭占比極高,而作為化石能源中“清潔能源”的天然氣占比非常低。2014年,煤炭占我國一次能源消費份額為66%,這在全球僅次於南非(70.6%),是世界平均水平(30%)的兩倍多;天然氣份額僅為5.6%,屬於全球最低的國家之一,而世界平均水平為23.7%。
四是碳減排壓力大,時間緊。2014年,我國二氧化碳排放量為97.6億噸,居全球第一。2000~2014年,二氧化碳排放年均增長7.6%。2014年11月12日,中美兩國在北京發布《中美氣候變化聯合聲明》。中國承諾到2030年碳排放達到峰值。雖然近幾年碳排放增速下降加快(2009~2014年排放年均增速為4%),但中國碳排放要從目前的增長下降到零增長,僅有十五六年的時間。
總之,無論從能源的量級,能源需求的增長,或是能源結構和碳減排目標來看,我國的能源轉型將面臨前所未有的、其他國家所難以想像的挑戰。在這種情況下,我們的首要任務不是盲目模仿已開發國家能源轉型的模式與路徑,而是要在碳減排約束下,從我國實際出發,尋找一條符合自身特點的能源轉型模式與路徑,系統推進,統籌掌握能源轉型的步驟和節奏,以儘可能低的成本推進能源轉型。而這些,正是拙作《國家能源轉型:德、美實踐與中國選擇》所遵循的邏輯。
中國社會科學院工業經濟所能源經濟室主任 朱彤
於北京亦莊鬱金香舍

譯者序

能源商業模式的中國實踐:
國電通的探索與創新之路
能源行業作為國民經濟的基礎領域,正以網際網路理念打造“能源網際網路”,逐步對社會加以重塑。在傳統能源的基礎上,能源網際網路疊加信息、服務等多元化內容,帶動了能源與信息通信融合產業的快速發展,信息通信、內容服務、網際網路等眾多企業,紛紛跨界進入能源領域。隨著能源網際網路的日漸矚目,電動汽車、新能源、微網等也成為眾多業內專家、學者的關注重點。當前能源發展的資源瓶頸引發的創新需求和層出不窮的新技術、新模式,為未來能源行業的轉型和發展帶來無限潛能。在網際網路與傳統能源的激烈碰撞中,冷靜地洞悉現狀,精準地剖析未來便顯得尤為重要。
斯米爾先生的《能源神話與現實》一書,正是以獨特而深刻的見解,向我們傳授客觀地思考未來能源發展方向的實證方法。書中先對20世紀流傳已久的三個神話進行深入剖析,從發展歷史、技術變革、存在的問題等多角度論證,告訴讀者電動汽車、核電以及可再生能源並不像有些專家鼓吹的可以快速顛覆傳統能源的發展,如電動汽車由於其續航能力、電池生產、充電基礎設施、自身對能源的消耗等問題,其短短几年便可快速占領全球汽車市場的想法不切實際。之後,對“石油迎來峰值後將急速下降”“碳封存可延長化石能源的使用期限”“乙醇燃料可使世界擺脫對原油的依賴”“可再生能源的零排放”等近年來備受關注的焦點進行了深入剖析,揭示了西方社會關於能源、氣候最常見的錯誤結論,使我們對眾多複雜的能源事件有了更準確的認知。在這些審慎剖析的背後,我們可以深刻地感受到,斯米爾先生對眾多主流觀點的理性思考,其另闢蹊徑的研究思路和研究方法,對我們這些早已形成定式思維的能源工作者來說,其言辭之犀利、見解之獨到,對我們今後從事的能源工作極具借鑑意義。
能源行業的發展是個緩慢的過程,具有強大的內在慣性,能源轉型、化石能源的替代並非一蹴而就。與日新月異的網際網路經濟有所不同,能源行業的創新需遵循客觀的發展趨勢並嘗試能源網際網路最佳實現路徑,逐步推廣新的治理方式以及多樣化的能源供給。
國電通作為電力信息通信領域的產業公司,認識到網際網路將會對能源行業帶來巨大改變,在網際網路“神話”的基礎上,結合當前能源行業現實,緊抓技術創新,並逐步嘗試模式創新,以構建城市級的智慧型能源管理網路為戰略願景,努力探索一條具有中國特色的電力信息通信企業發展之路。一方面,國電通通過打造多元合作生態圈,率先開展了智慧型能源管理網路相關領域的規劃和實踐,構建了從採集設備、通信網路到套用系統的完整的智慧型用電服務體系,以能效管理和節能服務為先導,開展了多個城市的智慧型小區、智慧型樓宇和智慧型園區的試點實踐,為公司建設全面覆蓋的智慧型能源管理網路打下了堅實的基礎;同時公司打造基於智慧型能源管理網路的電動汽車運營服務管理平台,嘗試以智慧交通拉動城市全面節能、智慧型的新實踐,支撐地方政府智慧城市的建設。另一方面,國電通不斷強化網際網路技術的行業套用,將雲計算、物聯網、大數據等技術與能源深度結合,開展了商業智慧型系統、海量數據挖掘平台、能效分析系統等平台的研發,深挖用電數據,延伸上層產業,開展商業智慧型的創新實踐,有效支撐能源管理網路及套用服務體系的構建,形成未來發展的商業價值基礎。
創新的動力來自對事業發展的美好嚮往,更來自對現實世界的理性認知。我們相信,在全行業的共同努力下,在對理想的理性追求中,我國的能源行業必將形成一條不同於其他任何國家的獨有的發展道路。
本書的翻譯過程對我們來說是一次很好的學習和開闊視野的機會。在此特別感謝國網能源研究院尹明博士為我們與斯米爾先生進行緊密溝通提供的重大幫助,他幫助我們準確理解和翻譯了許多能源領域的專業辭彙,這對本書的成稿起到了巨大的推動作用。衷心希望《能源神話與現實》一書的翻譯出版對我國能源電力企業管理者和專業人士有所啟發,能夠幫助他們進一步開闊思路,重新審視能源行業未來的發展。由於譯者水平有限,書中錯誤或不妥之處在所難免,誠懇希望同行和讀者們批評指正。
北京國電通網路技術有限公司董事長 王立濤

作者簡介

瓦茨拉夫·斯米爾(Vaclav Smil)
目前,他在加拿大溫尼伯的馬尼托巴大學環境學院擔任特聘教授。他先後畢業於賓夕法尼亞州立大學的地球與礦物質科學學院、布拉格Carolinum大學的自然科學學院。他的跨學科研究涉及的領域非常廣泛,包括能源、環境、食品、人口、經濟、歷史和公共政策,他還將這些方法套用於能源、食品和環境事務。
他是加拿大皇家學會(科學院)會員,還是第一個獲得美國科學促進會PUST(公眾理解科學和技術)獎的外國人。截至目前,他已受邀到美國、加拿大、歐洲、亞洲和非洲的250多個會議和研討會當演講嘉賓。他在北美、歐洲和東亞的諸多大學發表演說,並且擔任美國、歐盟及國際諸多機構的顧問。

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