中美兩國可再生能源裝機容量的大博弈

　　大凡從盤古王開天地以來直到英國工業(yè)革命之前，人類利用能源稱之為“柴薪時代”，簡單點說，就是說燒柴獲得熱量。燃燒柴薪排放的二氧化碳不斷被植物吸收又轉化為生物質，不會增加大氣的二氧化碳含量，所以柴薪時代即為用現代時髦語言稱為“碳中和時代”。

　　隨著人類經濟發(fā)展，全球局勢大變。1860年瓦特發(fā)明了改良的蒸汽機，從而大幅提升了人類的生產力水平。到18世紀中葉，英國工業(yè)革命發(fā)展使用熱值高的煤，大氣層中的溫室氣體開始不斷累積增加。（撰文：龐名立）

　　柴薪時代逐步朝向煤炭時代轉化。隨著經濟發(fā)展及工業(yè)革命的推進，煤炭在英國能源消費結構中的比重還在增加，1938年時達到歷史峰值(97.7%)。

　　隨著煤炭消費量和產量的增加，生產成本由于規(guī)模經濟而下降。煤炭也以其高熱值、分布廣的優(yōu)點成為全球第一大能源，隨之帶動了鋼鐵、鐵路、軍事等工業(yè)的迅速發(fā)展，大大促進了世界工業(yè)化進程，煤炭時代所推動的世界經濟發(fā)展超過了以往數千年的時間。

　　1859年，埃德溫·勞倫丁·德雷克(Edwin L. Drake)在美國賓夕法尼亞州建造了第一口商業(yè)油井，但直到將近一個世紀后，石油才成為主要的能源來源。

　　19世紀末，人們發(fā)明了以汽油和柴油為燃料的內燃機，福特成功制造出世界第一輛量產汽車。這一時期，石油以其更高熱值、更易運輸等特點，于20世紀60年代取代了煤炭第一能源的地位，成為第三大主體能源。

　　由于人類大量使用化石燃料釋放溫室氣體造成大氣暖化。人類必然要求降低二氧化碳的排放。可再生能源是正在進行的能源轉型的核心。隨著各國加大減碳排放力度，太陽能和風能發(fā)電能力正在全球范圍內擴大。此外，當前的能源轉型在規(guī)模和速度上都是前所未有的，全球氣候目標要求到2050年實現凈零排放。這本質上意味著化石燃料將在30年內完全消失，可再生能源將不可避免地迅速增加。

　　事實上，能源革命的內在邏輯，就是人類文明發(fā)展的需求驅動—原始社會能源主要滿足生存需求;封建社會人類生活品質提高，初級工業(yè)生產使得對能源的需求量大幅提升;工業(yè)革命以來社會文明加快發(fā)展，人類對交通、信息和文化娛樂的需求大幅提升;現代工業(yè)對能源的需求量達到了前所未有的高度。

　　無論人類是否愿意，這場正在發(fā)生的能源更替都是大勢所趨，別無選擇。這場革命不僅技術挑戰(zhàn)很大，社會和經濟成本也都是巨大的。

　　當今能源消費仍然以化石燃料為主。此表來自BP 2019～2021年報告的數據匯總而成，很明顯地看出，中國化石燃料的可采儲量遠低于美國，因此支撐中國經濟發(fā)展的原煤、原油和天然氣均需大量進口。
　　中美兩國化石燃料可采儲量的比較

　　就拿中國居世界之首的燃煤發(fā)電來說，我們總是認為中國 “富煤”，其實仍然貧煤。

　　請參見：

　　原煤國際貿易報告： http://www.charlesfam.com/zx/zxbg/20220117/128489.html

　　中國原煤還可以開采37年：http://www.charlesfam.com/zx/hyfx/20210118/45348.html

　　有人認為，中國頁巖氣遠比美國豐富。的確，中國頁巖氣技術可采儲量遠超美國，要注意“頁巖氣技術可采儲量”是畫的一張餅，能不能吃這張餅要看“可采儲量”。這是能源的基本常識?？蓞⒁姡?/p>

　　當頁巖氣進入能源市場 http://www.scecea.org.cn/show-98-110853-1.html

　　化石燃料的衍生物很多，如煤制油、煤制氣、甲醇、再生天然氣、電轉氣 (Power to gas，簡寫P2G)、液化天然氣和氫能等等。能源市場有個極為簡單的規(guī)矩：無論哪種能源品種要進入市場營銷，其價格必須被用戶接受;否則吹得再兇都沒有用。

　　我們現在處于能源轉型的時代。能源轉型是用低碳能源替代化石燃料的持續(xù)過程。能源轉型是能源系統(tǒng)在供應和消費方面的重大結構變化。工業(yè)革命是由從(柴薪時代)生物質能源到(煤炭時代)煤炭、(石油時代)石油和天然氣的能源轉型推動的。向零碳能源過渡需要一場新的革命。

　　本報告的數據來自IRENA 2022年報告，由于中國和美國是世界上最大的經濟體，跟世界各國一樣都在追求“Net zero by 2050”。 本文匯總兩大經濟體在再生能源方面的進展，單位使用的是裝機容量，以MW表示。
　　2012～2021年中美兩國再生能源裝機容量(單位：MW)

　　再生能源發(fā)電在世界各國發(fā)電量的地位參見：

　　2021年世界各國電力生產、消費及結構報告：http://www.charlesfam.com/zx/zxbg/20210719/89067.html

　　由于每年IRENA都有再生能源報告，這里只選2021年的數據。

　　2021年中美兩國再生能源裝機容量(單位：MW)

　　從表中可以看出：

　　1、全球再生能源聯網的裝機容量為3 063 926MW，離網的裝機容量為11 225MW，僅為聯網的裝機容量的0.4%。

　　2、美國再生能源聯網的裝機容量為325 391MW，而中國為1 020 234MW，是美國的3倍。

　　3、中國再生能源聯網的裝機容量為1 020 234MW，而離網的為906MW，而美國全部聯網。

　　4、全球電力發(fā)電順序為燃煤發(fā)電、燃氣發(fā)電和水力發(fā)電，中國電力發(fā)電順序為燃煤發(fā)電和水力發(fā)電?？梢娝Πl(fā)電占再生能源的主導地位。

　　5、目前再生能源以水力發(fā)電、風力發(fā)電和太陽能發(fā)電為主力，中國均高于美國。

　　6、目前生物氣和地熱能的裝機容量，中國遠低于美國?？蓞⒁姡?/p>

　　2020年全球地熱發(fā)電報告：http://mm.chinapower.com.cn/zx/zxbg/20210112/43993.html

　　7、海洋能是全球能源開發(fā)的軟肋，但是西歐國家有所進展，只能說是實驗性的，均未大規(guī)模生產。