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新型能源体系革命是通向生态文明的必由之路

2015-10-08 10:19:22来源:论文网浏览:评论:0

  当前世界范围内正在经历新型能源体系变革,其特征是将以互联网技术与新型可再生能源相融合的分布式智能能源体系,取代以化石能源为基础的集中化能源体系,从而走上绿色低碳的发展道路,实现由不可持续的现代工业文明向未来可持续的生态文明过渡,最终实现人类社会与地球生物圈循环规律相协调和有机融合。以新型能源生产和利用方式革命推动的第三次工业革命将引发世界范围内经济发展方式和社会生活方式的重大变革,并伴随新的颠覆性技术的创新,同时也将促进国际和区域间的广泛合作以及全球治理制度和管理模式的改革和建设。中国当前经济社会发展面临资源制约、环境污染、生态退化的严峻挑战,粗放的资源依赖型的发展方式已难以为继。当前全球新型能源体系革命的趋势和潮流为中国实现跨越式发展提供了难得机遇。

  一、当前世界新型工业革命的标志和特征

  世界范围正在经历新一轮工业革命,这似乎已成为广泛共识。但是新型工业革命的特征是什么?历史上每次工业革命划分的标准是什么?其驱动力又是什么?不同学者从不同视角有着不同的理解和解释。有人把重大技术范式转变作为工业革命阶段划分的标准,认为当前生物技术、信息技术、新能源技术和新材料技术的突破性进展将带来第三次工业革命。也有人认为对工业革命阶段划分的依据是生产方式的根本性转变。比较有代表性的是英国《经济学人》刊发的特别报告中的观点:“第一次工业革命是18世纪晚期制造业的‘机械化’所催生的‘工厂制’,彻底荡涤了家庭作坊式的生产组织方式;第二次工业革命是20世纪早期制造业的‘自动化’所创造的‘福特制’流水生产线,使得‘大规模生产’成为制造业的主导生产组织方式,产品的同质化程度和产量实现‘双高’。而人类正在迎接的第三次工业革命是制造业的‘数字化’,以此为基础的‘大规模定制’可能成为未来的主流生产方式。”也有人认为人类社会已经历了蒸汽机革命、运输革命、科技革命和计算机革命四次重大的工业革命,当前智能制造、互联制造、定制制造和绿色制造将成为新工业革命的特征(序言)。《第三次工业革命》作者则认为,历史上数次重大的经济革命都是在新的通讯技术和新的能源系统结合之际发生的。新的能源系统会加深各种经济活动之间的依赖性,促进经济交流,有利于发展更加丰富、更加包容的社会关系,伴随而生的通讯革命也成为组织和管理新能源系统的途径。从而把新能源技术和新通讯技术的革命及相互融合作为每次工业革命的驱动力和特征。其观点抓住了每次工业革命的发生和发展在本质上都是源于能源和动力革命这一根本驱动力,新的能源生产和利用方式的革命为经济社会发展和新技术创新提供了新的动力和广阔空间。而生产和经营、商业和贸易方式的变革和各个领域颠覆性技术的出现则都是能源和动力革命所催生的成果。因此,该书作者对每次工业革命特征和驱动力的分析以及把当前世界新型能源体系变革视为第三次工业革命的观点,更具真知灼见。

  中国地质大学学报(社会科学版)何建坤:新型能源体系革命是通向生态文明的必由之路――兼评杰里米里夫金《第三次工业革命》一书纵观人类社会发展史,人类懂得利用“火”烤制熟食开始了原始文明,利用“火”的能量冶炼和打造青铜器和铁器,从而迈向“刀耕火种”的农业文明。从古代看,能源利用及利用技术和方式的根本性变革也是社会生产力发生阶跃式发展的重要驱动力。

  第一次工业革命的标志是煤炭取代木柴,并以蒸汽为动力的革命。蒸汽动力技术催生了制造业的机械化和工厂的规模化生产,蒸汽动力机车使铁路运输极大提高了物流和邮政的效率,而机械化印刷“使新闻媒体在第一次工业革命中一跃成为主要的信息传播工具,促进了历史上第一次公众文化普及运动的产生”。

  第二次工业革命的标志是石油取代煤炭,并以电力和燃气为动力的革命。电气化促进了电报、电话、广播、电视等新的通讯革命的发生,为更加复杂的第二次工业革命的管理提供了有力工具。电力和电信技术引发了工厂的电气化和自动化,形成了大批量工业产品自动化生产线的集中大生产方式,同时燃气机的发明以及汽车、飞机等更为便捷的新交通工具的普及也使石油逐渐取代煤炭成为主要的一次能源,社会也随之进入石油时代。

  第三次工业革命的特征将是互联网技术与新型可再生能源的融合。新能源技术发展将形成以可再生能源为支撑的新型分布式能源系统,而与分布式网络通讯技术的结合将形成智能型“能源互联网”,实现绿色能源的在线分享。这意味着从前二次工业革命中形成的以化石能源为支柱的能源体系向以可再生能源为基础的可持续能源体系的转型。

  第三次工业革命将是以分散采集和转换的可再生能源替代集中开采和转换的煤炭、石油等化石能源。可再生能源就地转化为电力,在智能化区域电网中使用和共享。新的一次能源生产和转换方式的变革,也相应改变能源输配和利用的方式,所以扁平化的智能能源网络应运而生。由于太阳能、风能、水能等可再生能源发电的间歇性,氢将成为新的重要的二次能源载体。利用可再生能源所发电力制氢,氢作为重要的储能方式和洁净无污染的优质二次能源载体,既可用来再次发电,又可用于燃料电池驱动汽车。作为一次能源的可再生能源和作为二次能源的氢能的结合,有可能成为第三次工业革命中新型能源体系的重要特征。未来形成以可再生能源为主体的智能化能源体系,氢能技术将是其重要的支柱。这也即将和前两次工业革命一样,第三次工业革命也将是由新型一次能源和新型二次能源相结合的能源生产和利用方式的革命所驱动。目前由于氢的制备、存储、运输和利用等方面的技术还有待新的突破,因其成本昂贵还不能大规模推广。至于未来是否能以“氢能时代”替代“石油时代”,也取决于未来是否有其他竞争技术的突破和新的颠覆性技术的出现。但无论如何,如同第二次工业革命中电气化的广泛影响一样,未来氢能作为无污染优质二次能源渗透到经济社会各个领域中时,其颠覆性技术的创新以及新型能源体系基础设施运行方式和管理制度的演变,都将会导致经济生产运营方式和社会生活方式的革命性变革,但具体的表现形式和特征仅凭今天的认知则很难想象和预见。

  以新型能源体系革命为标志的第三次工业革命寻求人与自然的和谐,经济社会与资源环境的协调和可持续发展。中外学术界中不少人都认为生态文明将是继原始文明、农业文明、工业文明后的另一个新的社会文明形态(P138-140)(P30-32),地球生物圈意识的觉醒则促使经济社会形态由工业文明向生态文明转型。当前以可再生能源开发利用为支柱的新能源革命所带动的第三次工业革命则成为在可持续发展框架下,由工业文明通向生态文明的必由之路,第三次工业革命的完成也将意味着现代工业文明的终结和生态文明的确立。生态文明是一种长久可持续的社会文明形态,新的能源生产和利用方式的革命将使人类与自然界建立一种和谐伙伴关系,人类不再盲目向大自然摄取资源和排放废物而破坏地球生物圈循环的节律,而是重新回归到地球生物圈生态系统中的应有位置,使经济社会发展与自然生物圈有机地融为一体。最终人类社会不再以消耗地球有限资源和侵占环境容量空间来维持经济社会的持久繁荣和发展,能源生产和使用的CO2排放也趋于零,实现由当今化石能源为基础的“碳时代”向以可再生能源为基础的“后碳时代”或许是“氢时代”转型。表1列出了第三次工业革命与前两次工业革命特征和标志的差别。表1每次工业革命的特征和标志比较

  第一次工业革命第二次工业革命第三次工业革命特征和标志煤炭+蒸汽动力石油+电力、燃气可再生能源+氢通讯革命邮政、报纸电报、电话、广播、电视智能互联网、移动通讯经济社会变革火车、工厂机械化和规模化生产汽车、工厂大规模自动化生产线、城市化和电气化电动汽车、网络化、扁平化、个性化、订购式生产和共享人与自然的关系掠夺大自然全球资源枯竭、环境破坏、生态安全恶化人与自然和谐和可持续发展社会文明形态工业文明工业文明生态文明

  第一次和第二次工业革命的目标都是大幅度提高劳动生产率,追求社会物质福利或消费效用的最大化,但也带来地球化石能源资源的日趋耗竭和生态环境的严重损害。第三次工业革命则不再单纯以追求经济增长为首要目标,而是寻求人与自然、人与社会和谐,寻求人类社会永续发展的途径。如果说前两次工业革命是在科技进步推动下的自发变革过程,是在少数国家率先进行,各自经历上百年时间不断发展和深化的过程,那么第三次工业革命则是由于日趋强化的资源环境制约和生态安全威胁下被迫的能源生产和消费的革命,是人类社会自觉推动的对自身不可持续发展方式的革命,是促进社会形态由工业文明向生态文明过渡的革命,也是世界各国紧密合作,人类社会主动推动的转变经济社会发展方式的一场革命。因此,第三次工业革命比前两次工业革命将更为紧迫,变革的速度和程度也将更为剧烈,影响也将更为深远。当然,前两次工业革命中所奠定的现代产业基础和科技创新能力也将成为以可再生能源技术与智能化网络技术结合为标志的第三次工业革命的有力支撑。

  二、新型能源体系革命引发的经济社会根本性变革

  由于能源生产和利用方式革命引发的每次工业革命都将催生新的经济生产方式、管理方式和社会组织方式的根本性变革,带来经济的快速发展和科技进步。正如该书中所言:“能源机制塑造了文明的本质,决定了文明的组织结构、商业和贸易成果的分配、政治力量的作用形式,指导社会关系的形成和发展”。

  “铁路被认为是以煤炭为能源、蒸汽驱动为标志的第一次工业革命的突出成果”,发展铁路所需要的巨额资金超出当时企业和家族的筹资能力,于是开始发行有价证券,催生了纽约证券交易所,逐渐形成规模庞大的金融市场。铁路从修建到运营组织和管理工作异常庞杂,需要几十万个雇员的有机协调,因此形成了高度集中、由上而下的层级组织结构,以进行有效的管理。进而也导致了资本与管理的分离,形成一支高素质专业化的管理团队和各层级的劳动力队伍。铁路的发展也催生了电报业务,将其作为监测与协调铁路运输的主要通讯工具。规模经济成了第一次工业革命最明显的特征,而效率则成为新型工业时代最重要的价值理念。

  第二次工业革命中电力作为方便优质二次能源的广泛使用,催生了汽车等工业品的连续大批量生产的自动化生产装配线,大大提高了劳动生产率,进一步促进了规模经济的发展,石油和燃气机的利用又催生了汽车和飞机的发展,形成更为便捷和高效的交通网络,促进了商品的流通和生产要素的优化组合,促进了跨国公司的形成发展和全球化的进程。管理作为一门科学也造就了职业化企业经营管理人才队伍。而各种金融、保险等现代服务业也随之发展和完善,造就了工业化国家高度发达的生产力和现代文明。

  “第三次工业革命是以分布在世界各地、随处可见的可再生能源为基础,如太阳能、风能、水能、地热、生物质能、海浪能和潮汐能等,这些分散的资源被数百万个不同的能源采集点收集起来,通过智能电网进行整合、分配,最大限度地实现能源的有效利用并维持经济的高效和可持续发展。可再生能源这种分散式的本质更需要合作性的组织结构而不是层级结构”。虽然第一次和第二次工业革命催生的集中规模化生产极大提高了劳动生产率,但自动化装配线生产的统一型号产品也使得社会消费趋于同质化。而第三次工业革命下的生产和消费方式将更加分散化和个性化,数字化制造技术和3D打印技术的出现也将使制造业更加扁平化,千百万人可以按自己的意愿设计、生产或定购自己喜欢的个性化耐用品或消费品,从而导致充分体现生产者和消费者创新和创意的“定制化”的生产方式和消费方式。这也使物质产品生产不再单纯追求效率,而更追求独特性的使用功能和时尚情趣,消费者更加注重文化生活和精神层面的享受。大规模生产、专业化分工、有组织的生产方式也将被分散化、个性化和自由的工作方式取代,网络化环境可使每个企事业单位员工在家中从事创造性工作和服务,并彼此间随时进行远程交流。同时,减少上下班交通需求比提高效率对于节能减排和缓解交通拥堵更为有效。另一方面,分散的生产者和用户在虚拟空间中组成的分散网络替代了大批发商到零售商在内的所有中间人,并且消除了供应链中每一个层级的交易成本。这种生产方式的变革对传统以追求生产效率和消费最大化为核心并以GDP衡量经济产出价值的面向工业文明的经济学理论也提出挑战,促进经济社会与生态环境相协调和可持续发展的面向生态文明的新经济学理论体系和衡量指标也将会伴随第三次工业革命的进程应运而生并发展完善。

 

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