中美两国可再生能源装机容量的大博弈

　　大凡从盘古王开天地以来直到英国工业革命之前，人类利用能源称之为“柴薪时代”，简单点说，就是说烧柴获得热量。燃烧柴薪排放的二氧化碳不断被植物吸收又转化为生物质，不会增加大气的二氧化碳含量，所以柴薪时代即为用现代时髦语言称为“碳中和时代”。

　　随着人类经济发展，全球局势大变。1860年瓦特发明了改良的蒸汽机，从而大幅提升了人类的生产力水平。到18世纪中叶，英国工业革命发展使用热值高的煤，大气层中的温室气体开始不断累积增加。（撰文：庞名立）

　　柴薪时代逐步朝向煤炭时代转化。随着经济发展及工业革命的推进，煤炭在英国能源消费结构中的比重还在增加，1938年时达到历史峰值(97.7%)。

　　随着煤炭消费量和产量的增加，生产成本由于规模经济而下降。煤炭也以其高热值、分布广的优点成为全球第一大能源，随之带动了钢铁、铁路、军事等工业的迅速发展，大大促进了世界工业化进程，煤炭时代所推动的世界经济发展超过了以往数千年的时间。

　　1859年，埃德温·劳伦丁·德雷克(Edwin L. Drake)在美国宾夕法尼亚州建造了第一口商业油井，但直到将近一个世纪后，石油才成为主要的能源来源。

　　19世纪末，人们发明了以汽油和柴油为燃料的内燃机，福特成功制造出世界第一辆量产汽车。这一时期，石油以其更高热值、更易运输等特点，于20世纪60年代取代了煤炭第一能源的地位，成为第三大主体能源。

　　由于人类大量使用化石燃料释放温室气体造成大气暖化。人类必然要求降低二氧化碳的排放。可再生能源是正在进行的能源转型的核心。随着各国加大减碳排放力度，太阳能和风能发电能力正在全球范围内扩大。此外，当前的能源转型在规模和速度上都是前所未有的，全球气候目标要求到2050年实现净零排放。这本质上意味着化石燃料将在30年内完全消失，可再生能源将不可避免地迅速增加。

　　事实上，能源革命的内在逻辑，就是人类文明发展的需求驱动—原始社会能源主要满足生存需求;封建社会人类生活品质提高，初级工业生产使得对能源的需求量大幅提升;工业革命以来社会文明加快发展，人类对交通、信息和文化娱乐的需求大幅提升;现代工业对能源的需求量达到了前所未有的高度。

　　无论人类是否愿意，这场正在发生的能源更替都是大势所趋，别无选择。这场革命不仅技术挑战很大，社会和经济成本也都是巨大的。

　　当今能源消费仍然以化石燃料为主。此表来自BP 2019～2021年报告的数据汇总而成，很明显地看出，中国化石燃料的可采储量远低于美国，因此支撑中国经济发展的原煤、原油和天然气均需大量进口。
　　中美两国化石燃料可采储量的比较

　　就拿中国居世界之首的燃煤发电来说，我们总是认为中国 “富煤”，其实仍然贫煤。

　　请参见：

　　原煤国际贸易报告： http://www.chinapower.com.cn/zx/zxbg/20220117/128489.html

　　中国原煤还可以开采37年：http://www.chinapower.com.cn/zx/hyfx/20210118/45348.html

　　有人认为，中国页岩气远比美国丰富。的确，中国页岩气技术可采储量远超美国，要注意“页岩气技术可采储量”是画的一张饼，能不能吃这张饼要看“可采储量”。这是能源的基本常识。可参见：

　　当页岩气进入能源市场 http://www.scecea.org.cn/show-98-110853-1.html

　　化石燃料的衍生物很多，如煤制油、煤制气、甲醇、再生天然气、电转气 (Power to gas，简写P2G)、液化天然气和氢能等等。能源市场有个极为简单的规矩：无论哪种能源品种要进入市场营销，其价格必须被用户接受;否则吹得再凶都没有用。

　　我们现在处于能源转型的时代。能源转型是用低碳能源替代化石燃料的持续过程。能源转型是能源系统在供应和消费方面的重大结构变化。工业革命是由从(柴薪时代)生物质能源到(煤炭时代)煤炭、(石油时代)石油和天然气的能源转型推动的。向零碳能源过渡需要一场新的革命。

　　本报告的数据来自IRENA 2022年报告，由于中国和美国是世界上最大的经济体，跟世界各国一样都在追求“Net zero by 2050”。 本文汇总两大经济体在再生能源方面的进展，单位使用的是装机容量，以MW表示。
　　2012～2021年中美两国再生能源装机容量(单位：MW)

　　再生能源发电在世界各国发电量的地位参见：

　　2021年世界各国电力生产、消费及结构报告：http://www.chinapower.com.cn/zx/zxbg/20210719/89067.html

　　由于每年IRENA都有再生能源报告，这里只选2021年的数据。

　　2021年中美两国再生能源装机容量(单位：MW)

　　从表中可以看出：

　　1、全球再生能源联网的装机容量为3 063 926MW，离网的装机容量为11 225MW，仅为联网的装机容量的0.4%。

　　2、美国再生能源联网的装机容量为325 391MW，而中国为1 020 234MW，是美国的3倍。

　　3、中国再生能源联网的装机容量为1 020 234MW，而离网的为906MW，而美国全部联网。

　　4、全球电力发电顺序为燃煤发电、燃气发电和水力发电，中国电力发电顺序为燃煤发电和水力发电。可见水力发电占再生能源的主导地位。

　　5、目前再生能源以水力发电、风力发电和太阳能发电为主力，中国均高于美国。

　　6、目前生物气和地热能的装机容量，中国远低于美国。可参见：

　　2020年全球地热发电报告：http://mm.chinapower.com.cn/zx/zxbg/20210112/43993.html

　　7、海洋能是全球能源开发的软肋，但是西欧国家有所进展，只能说是实验性的，均未大规模生产。