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能源革命促进新质生产力爆发 精选

已有 3525 次阅读 2024-2-4 21:36 |系统分类:观点评述

能源革命促进新质生产力爆发

王元丰

中国发展战略学研究会副理事长

北京交通大学碳中和科技与战略中心主任 

新质生产力受到社会广泛关注,成为2023年十大流行语之首,对于新质生产力内涵和本质的认识也越发清晰。新质生产力不同于传统的生产力,是由技术革命性突破、生产要素创新性配置、产业深度转型升级而催生的当代先进生产力。按照这个定义,从工业革命以来人类现代化的历史看,能源往往是新质生产力爆发点,能源革命促进新质生产力的全面链式反应。

从十八世纪中叶开始到现在,人类经历四次工业革命,每一次都带来新质生产力,推动人类生产能力的极大提高,引发了产业革命。而在过去的这几次工业革命中,能源革命起到至关重要的基础性作用!被称为“蒸汽时代”的第一次工业革命是由于蒸汽机的发明,使纺织业在珍妮纺纱机(Spinning Jenny)大大提高了织布效率的基础上,有了灵活便利的动力,使纺织厂可以不必再依赖水车作动力,让工厂可以建在更方便的地点,使更大规模的纺织生产成为现实。而蒸汽机应用在交通上,产生了铁路机车与蒸汽轮船,使人类有了现代化的交通,让人与物质能够在世界更大范围流动、流通,极大地促进了人类的生产和生活水平提高。

不过一定要看到,第一次工业革命不仅仅是技术革命,更是一场能源革命。因为蒸汽机的发明,使得人类能够更为高效地使用煤炭这种能源。尽管人类很早就已经发现了煤炭作为燃料的价值,但是蒸汽机的发明,使得人类有了在钻木取火、使用柴薪等生物质燃料的第一次能源革命后,开始了人类的第二次能源革命。第二次能源的革命,带来了交通的革命,带来了产业的革命,开启了人类现代化的进程。因此,能源革命点燃了人类新质生产力,使人类的生产与生活发生了天翻地覆的变化。美国著名思想家杰里米·里夫金(Jeremy Rifkin)认为每次工业革命都是由于能源系统发生革命,加上通信系统发生革命进而就会发生工业革命。后来,他把其观点进行了拓展,认为每次发生了能源系统革命后,加上通信系统革命,再加上交通系统革命就会产生工业革命。

这个观点在被叫作“电气时代”的第二次工业革命中可以得到很好的反映。十九世纪末到二十世纪初的以电力和汽车发明为代表的第二次工业革命,是新的能源革命。电力作为一种二次能源,其使用极大地提高了生产效率,使得大规模、高速度的工业生产成为可能。电力作为基础能源的广泛使用,作为新质生产力的引入,使生产关系也发生变革,福特生产线在此基础上诞生,泰勒制的企业科学管理,也与新的生产相伴。而燃油汽车的发明,使得石油逐步替代煤炭成为人类消费最大的能源,这是人类使用能源范围的扩大,更是人类使用能源形式的跃升。最早开始大规模进行汽车生产的美国,变成“车轮滚滚上的美国(America on wheels)”,人类的交通开启了新的一章,人类的生产和生活也又一次发生了革命性跃迁。

以电话和因特网为技术代表的第三次工业革命,是信息处理和获取技术革命的“信息时代”。而当下正在发生的以人工智能、大数据和物联网等技术驱动的第四次工业革命被命名为“智能时代”。这两次工业革命不是以能源革命为主提供新质生产力的工业革命。但是这两次工业革命的技术发展,与近些年不断兴起的以光伏发电、风力发电以及电动汽车为标志的“第四次能源革命”的耦合,将驱动第五次工业革命的发展,为世界带来特别震撼的“第五次工业革命”的新质生产力。

人类正在经历“第四次能源革命”,这场能源革命与蒸汽时代和电气时代人类为了提高生产效率、提高生活水平而推动的新质生产力不同,其发展过程是在不同国家政府的政策刺激下,为了解决工业革命以来人类生产的巨大负外部性:主要是气候变化危机、环境污染和生物多样性丧失,而不断发展起来的。光伏发电与风力发电也好,电动汽车也罢,这些技术在十九世纪就已经发明,并且在过去的一百多年都曾不同程度的得到应用。但是这些新能源技术,却都是在二十一世纪得到新的发展机遇,技术水平不断提高、成本持续下降,形成当代新质生产力。这是因为过去基于煤炭、石油等化石能源的能源革命,其导致的温室气体排放,造成了愈来愈显著的温室气体效应,导致的全球气候变化已成为威胁人类可持续发展的危机。因此, 1992年在巴西里约热内卢召开联合国环境与发展会议(地球峰会),签署了《联合国气候变化框架公约(UNFCCC)》,人类开始要求应对气候变化。而从那时开始人类不断努力减少化石能源的使用,大力发展可再生能源,过去二十年,一些国家尤其是中国在政府政策的有力推动下可再生能源不断发展壮大,带动了全球可再生能源走入市场。去年刚刚结束的第28届联合国气候变化峰会(COP28),人类明确要从过去依靠化石能源的发展中转型,化石能源这个曾经推动生产力水平发生巨大进步的能源将在未来三十年左右完成其历史使命,让位给新型的可再生能源。

可再生能源等驱动的“第四次能源革命”将带来能源的新质生产力,推动能源行业转型,引发能源行业的革命。可再生能源与传统化石能源不同,其为绿色清洁低碳能源,是气候友好的这方面不需要多讲。而可再生能源带来的技术进步、带来的新的能源生产和使用业态,这恰恰是能源新质生产力分析方面需要特别强调的。在提高能源的利用率方面,尽管单纯比较能源的利用效率,风能发电与光伏发电的能源利用率分别为30%至40%及20%多,尚不比燃煤发电的30%到40%之间的能源利用率高。但是燃煤发电使用的是化石燃料,这么多年的发展其能源利用效率已经很难提高,而光伏及风能发电利用的是可以再生、应该是无穷尽的太阳能和风能。而且随着科技的进步,光伏、风电的发电效率还在提高,最近报道光伏发电的最高效率已经达到33.9%,风电的风机测试效率已经达到40-50%,还有较大的提升潜力。对于电动汽车的技术水平,埃隆·马斯克(Elon Musk)曾经给出一个数据:由于更高的动力效率、再生制动能力和优化的平台设计,电动汽车的效率比内燃机汽车高了整整4倍多。这就涉及到新质生产力的另一个重要特征,就是当前可再生能源革命与以数字化、智能化为特征的第四次工业革命的耦合,这将会是“绿色低碳化”加“数字智能化”叠加,形成新的“第五次工业革命”。

第五次工业革命这个概念社会上说的还不多,但是,蓬勃开展的人工智能引发的第四次工业革命与可再生能源革命融合,在各行各业出现将是不可避免的大趋势。而且,这两种革命性力量交叉融合在一起,不仅将会大大提高生产力水平,并会使生产和生活更加绿色低碳。数字化、智能化正在几乎所有行业中不断走向深入,让人类的生产和生活发生深刻的变化。美国高盛集团(The Goldman Sachs Group)研究认为AI是一种“结构性突破”,会导致生产率在较长时间内加速增长,这种情况自16世纪以来只出现过三次,预计将在2027年使美国GDP增速在原来预期基础上提高0.1个百分点,并在2034年提高到0.4个百分点。达沃斯世界经济论坛(WEF)研究显示,仅仅应用数字化、智能化技术,就会使全球碳排放减少15%左右。而国际能源署(IEA)的研究表明,运输、农业、建筑、能源和制造业等部门的数字化可以节省大量能源。因此,数字化与智能化部署在节能降碳领域,将会进一步提高人类能源利用效率,推动生产力水平的进步,加速能源革命。

去年的COP28大会上达成一项协议:到2030年将全球可再生能源装机容量增至3倍,能源利用效率提高2倍,来实现《巴黎协定》确定将全球温升控制在不超过1.5度的目标。要实现这样的可再生能源发展与能效提高目标,更加迫切需要大力推动人工智能等技术与可再生能源技术的融合,不仅要更大范围地部署光伏、风力发电等可再生能源,还要通过多种技术,尤其是数字化、智能化技术,提高人类的能源利用效率,在能源转型的过程中,发展技术水平更高的能源生产、使用,让能源行业的新质生产力得到更广泛和深入的应用。

此外,需要指出的是能源作为物质世界的基本要素,是物质世界运动的前提。能源行业发生革命产生了新质生产力,将会使各行各业都发生重大变革。而能源革命与人工智能革命耦合引发的第五次工业革命,更进一步会带来新一轮的产业革命和社会革命。就像第一次工业革命是蒸汽机这样的能源革命,带来纺织业产业革命,火车和蒸汽船出现的交通革命,第五次工业革命的光伏、风力发电等新能源革命,已经同时伴生了新能源汽车发展带来的交通革命,未来还有新能源驱动的船舶、飞机,这样更广泛的交通革命;建筑也会发生变革,因为建筑未来将是分布式光伏发电的重要载体,未来的建筑很多都是发电站,建筑的功能将发生革命性的变化;生产企业也将转型使用可再生能源,并且加上数字化、智能化的支持,绿色工厂、无人工厂将越来越多的出现,在新的生产力推动下,将发生新的产业革命!

最后,由于可再生能源与数字化和智能化耦合产生的新质生产力,将使得很多行业产生新的业态,出现过去未有的生产关系新形态。在能源领域,从过去化石能源的集中生产,到未来很多建筑能够发电,这种分布式可再生能源使人们从过去的消费者变成了生产者。国外造了一个新词,把生产者(Producer)和消费者(Consumer),两个词和到一起产生:生产消费者(Prosumer),表达这种能源行业新的生产关系。对于新能源汽车,未来换电模式会是一个重要方向,这样消费者可以拥有汽车而不一定拥有占汽车很大成本的电池,汽车的价格和使用方式与产权关系发生重大变化。而如果新能源车又是无人驾驶汽车,驾驶这件事就将成为历史,再按照有的机构预测未来汽车的保有量将降低90%,私家车可能也将退出舞台,汽车行业将发生颠覆性的改变。

还有特别重要的变化是企业的经营理念和方式的重大变化。因为发展绿色低碳新质生产力是主流方向,践行ESG(Environmental、Social and Governance)得到越来越广泛的认可,企业要调整过去的与自然、与社会、与客户、与员工的关系,并通过ESG+T(technology)或者EST+AI的方式,实现ESG的战略目标。做好ESG工作,企业将在发展绿色低碳能源等新质生产力的过程中,不断转型,走上一条可持续发展的新道路。而整个社会和国家,也在发展能源新质生产力的过程,走向新的生态文明!

《可持续发展经济导刊》2024年1-2月刊



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