1.能源革命是由工業(yè)文明邁向生態(tài)文明的基礎(chǔ)
煤炭和石油的發(fā)現(xiàn)與利用，使人類有了蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)，接著又有了電，從而大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，促進(jìn)了人類的文明進(jìn)步，使人類告別了農(nóng)耕文明，進(jìn)入了工業(yè)文明。
二百多年工業(yè)文明的實(shí)踐表明，化石能源使用帶來的環(huán)境問題和氣候問題日益嚴(yán)峻，人類遭遇了“黑色困惑”。中國經(jīng)歷了近三十多年的快速經(jīng)濟(jì)增長，同時(shí)顯露了愈來愈尖銳的壓縮型、復(fù)合型的環(huán)境問題。由污染排放造成的環(huán)境污染問題和溫室氣體(GHG)排放造成的氣候變化問題，是兩個(gè)不同的概念，但在中國目前的能源結(jié)構(gòu)下，兩者基本上同根、同源。例如：北京的PM2.5成份中，2/3來自煤炭和石油的使用;而中國的GHG排放總量中，以化石能源為源的也占到3/4以上。
未來中國、乃至地球的可持續(xù)發(fā)展呼喚著人類由工業(yè)文明向生態(tài)文明轉(zhuǎn)變，而這個(gè)轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)是新的能源革命：告別黑色、高碳，轉(zhuǎn)向綠色、低碳。
2.對中國環(huán)境容量的宏觀分析
發(fā)展的可持續(xù)性是一個(gè)全球性的問題，對中國則是一個(gè)尤為尖銳的問題，這不僅是由于中國人均資源(水、耕地、礦產(chǎn)資源等)顯著低于全球平均水平，更是由于中國環(huán)境容量的有限性。
中國80%的人口居住在愛輝-騰沖線以東的國土上，東部的土地面積約為全球陸地總面積的不到1/30，我們在這塊土地上每年消耗全球煤炭的40%，即在東部的單位國土面積上消耗的煤炭(可稱“耗煤空間密度”)是全球平均值的12倍。且我國煤炭消耗中，高達(dá)一半是直接燃燒(非發(fā)電)的，這是最污染的利用方式。數(shù)據(jù)還表明：這塊土地上的“耗油空間密度”已是全球平均值的3倍。而我國東部“碳排放的空間密度”已是全球平均值的6倍。我國目前每千人汽車擁有數(shù)，不到美國的1/5，但中國東部的“汽車空間密度”已超過了美國!如果單獨(dú)計(jì)算京津冀地區(qū)的數(shù)據(jù)，則更為嚴(yán)重。僅以“煤耗空間密度”為例，它又是我國東部地區(qū)平均值的2.5倍，是全球平均值的30倍之多!可見我國發(fā)展的高碳特征十分顯著。我國東部的霧霾成為世界之最，不是很容易理解的嗎?如果我們想呼吸質(zhì)量說得過去的空氣，能去跟美國攀比人均車數(shù)、人均能耗嗎?顯然不能，也不應(yīng)該!我國東部的人口密度是全球平均值的5倍，計(jì)及上述的能耗和能源狀況，我國東部的環(huán)境負(fù)荷已比世界平均值高出五倍以上!以上最簡單的算術(shù)，給出了最基本的國情，我們的環(huán)境容量顯著小于世界平均值。中國迫切需要改變粗放的發(fā)展方式，推動(dòng)能源革命;迫切需要轉(zhuǎn)向 “新型工業(yè)化道路”，開創(chuàng)一條新型的發(fā)展之路，才能擁有可持續(xù)發(fā)展的未來。
3.化石能源的高效、潔凈化利用有重要現(xiàn)實(shí)意義
化石能源不會很快枯竭，今后幾十年間，煤炭和石油在一次能源結(jié)構(gòu)中的占比會逐步下降，但仍將是主導(dǎo)能源之一，因此，化石能源的高效、潔凈化利用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
在煤炭的勘采、洗選、加工、運(yùn)送和終端利用的各個(gè)環(huán)節(jié)中，有一系列的提高能效、減少污染的技術(shù)，燃煤電廠的節(jié)煤減排尚有明顯潛力。終端能源中直燃的煤改電或氣、汽車的油改電也是有益的方向，有關(guān)的技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)管都很重要。這方面的進(jìn)步使高碳能源可低碳利用，是重要的能源變革，但還不是治本的能源革命。
包括頁巖氣、煤層氣、天然氣水合物在內(nèi)的非常規(guī)天然氣是相對潔凈的化石能源，對緩解環(huán)境污染和應(yīng)對氣候變化會作出貢獻(xiàn)，因此要努力提高天然氣(含非常規(guī)天然氣)在一次能源結(jié)構(gòu)中的占比。但是，定量和具體的國情分析表明：天然氣的占比能從目前的百分之五提高到百分之十幾，仍需付出巨大的努力。
在今后的幾十年間，天然氣將成為一個(gè)低碳能源支柱和重要的過渡性替代能源。但僅靠天然氣不可能完成對煤炭的高比例替代，所以，在中國“頁巖氣革命”或“頁巖氣時(shí)代”的口號并不恰當(dāng)。
4.實(shí)現(xiàn)能源革命——能源結(jié)構(gòu)演變的“三階段”
能源結(jié)構(gòu)由目前的化石能源為主，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槲磥硪苑腔茉礊橹鳎潜厝坏陌l(fā)展方向，也是全球共同的發(fā)展趨勢。完成這個(gè)轉(zhuǎn)變約需百年的時(shí)間，中間將經(jīng)歷一個(gè) “多元結(jié)構(gòu)階段”，其間，煤炭、石油、天然氣、可再生能源、核能五足鼎立，前者漸消、后者漸長。
化石能源估計(jì)還能使用百年以上，但是，它帶來的環(huán)境和氣候問題必須解決，它畢竟是不可再生的。所以，未來地球必將倚重非化石能源。可再生能源與核能將共同為此作出貢獻(xiàn)。在我國一次能源結(jié)構(gòu)中，非化石能源2020年將占到15%，2030年應(yīng)能達(dá)到25~30%，2050年應(yīng)能超過40%。非化石能源的占比超過化石能源，可視為能源革命的一個(gè)標(biāo)志。
5.可再生能源是未來地球的支柱能源
在可再生能源中，比較成熟的水電尚有一定的發(fā)展?jié)摿Γ缓筅呌陲柡汀?/div>
在一次能源結(jié)構(gòu)中，貢獻(xiàn)可達(dá)近10%。
非水可再生能源，包括太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、海洋能、地?zé)崮艿取７撬稍偕茉丛谖覈腿颍Y源足夠豐富，技術(shù)上沒有原理性的障礙，近年來發(fā)展較快。
歐盟最近決定，2030年使可再生能源在終端消費(fèi)中占比達(dá)到30%。當(dāng)前必須解決的問題是：1.依靠科技創(chuàng)新，降低成本，使其經(jīng)濟(jì)性具有市場競爭力;2.進(jìn)一步降低其全生命周期的環(huán)境影響，例如：設(shè)備制造階段的排放;3.間歇性的風(fēng)能和太陽能如何提高并網(wǎng)率。為此，必須發(fā)展智能電網(wǎng)和大容量儲能技術(shù)(包括物理儲能和化學(xué)儲能方法);4.發(fā)展分布式用能技術(shù)、微網(wǎng)技術(shù)和不并網(wǎng)用電，峰電的直接利用(如用于海水淡化、制氫等)。
6.核能是未來地球的可持續(xù)發(fā)展能源
日本福島事故對中國和全球核電發(fā)展有一定影響，但各主要核電國家通過認(rèn)真分析，都確定了繼續(xù)發(fā)展核電的方針。究其原因，有以下三點(diǎn)：1.對核事故進(jìn)行科學(xué)的分析、總結(jié)、吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，核電安全的技術(shù)水平和管理水平將進(jìn)一步提高，棄核并不理智;2.核電作為潔凈、低碳、高能量密度能源，其優(yōu)點(diǎn)未被動(dòng)搖;3.以非化石能源高比例替代煤炭的客觀需求，需要輸出穩(wěn)定的核電與間歇式的可再生能源相結(jié)合。
中國的核電目前只占到發(fā)電量的2%，“安全、穩(wěn)步、規(guī)模發(fā)展核電”是中國的理性選擇。從目前的核裂變電站到未來的核聚變電站，是一個(gè)必然的發(fā)展方向和歷史過程，在未來的綠色地球上，核能將成為一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的能源支柱。
7.中國需要樹立新的能源安全觀并轉(zhuǎn)變能源供需模式
為了可持續(xù)發(fā)展的未來，中國需要樹立新的能源安全觀。除傳統(tǒng)的“能源供應(yīng)安全”觀念外，必需注入“能源環(huán)境安全”的觀念，以及“占據(jù)未來能源科技戰(zhàn)略制高點(diǎn)”的安全觀念。
對“能源供應(yīng)安全”的傳統(tǒng)觀念，也必須有新的思考和調(diào)整，即不能只一味要求供應(yīng)側(cè)滿足一切需求，而應(yīng)由供應(yīng)側(cè)和需求側(cè)相向而行，達(dá)到供需平衡。
改變“以粗放的供給滿足增長過快的需求(后者包含有不合理需求!)”，轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙钥茖W(xué)的供給滿足合理的需求”的供需模式。2012年中國的GDP占全球的11.6%，卻消耗了21.9%的能源，即單位GDP的能耗是全球平均水平的一倍。大量的過剩產(chǎn)能、空置建筑物和短壽命建筑是浪費(fèi)資源和不合理需求的典型。可見，抑制不合理需求、減少浪費(fèi)、大力節(jié)能、提高能效，是中國能源可持續(xù)、環(huán)境可持續(xù)、社會與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)不可或缺的戰(zhàn)略，也是能源革命的內(nèi)涵。
8.應(yīng)對全球變化的出路只能是合作共贏應(yīng)對
全球的環(huán)境問題和氣候變化，需要各國共同努力。世界各國盡管千差萬別，矛盾重重，卻共生在一個(gè)地球上，有著現(xiàn)實(shí)的和潛在的共同利益。能源革命旨在建立全球綠色、低碳的能源新體系，這是未來地球可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，在這一領(lǐng)域世界各國面臨著大同小異的科學(xué)、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的問題，國際合作空間廣闊。解決全球變化的問題，呼喚人類的良知和智慧，大家都輸，意味著災(zāi)難;一部分人輸，另一部分人贏，意味著沖突和混亂。顯然，理智的、最終的出路只能是通過合作，實(shí)現(xiàn)共贏。
(作者為中國工程院院士，原副院長，國家能源委員會專家咨詢委員會副主任)
