在過去的200年里，人類獲取能量的方式發(fā)生了巨大的變化?。這些變化是由蒸汽機、油燈、內(nèi)燃機和大規(guī)模用電等創(chuàng)新驅動的。從農(nóng)業(yè)為主的全球經(jīng)濟向工業(yè)經(jīng)濟的轉變需要新的能源來提供更有效的能源投入。
為了避免氣候變化的災難性影響，需要減少溫室氣體排放，這一認識推動了當前的全球能源轉型。下圖使用來自《數(shù)據(jù)中的世界》和科學家瓦茨拉夫·斯米爾的數(shù)據(jù)，展示了正在進行中的能源轉型及其歷史背景。
01. 煤炭與第一次能源轉型
在工業(yè)革命之前，人們?nèi)紵静暮蜁窀傻募S便來取暖和做飯，同時依靠人力、風力和水力磨坊來研磨谷物；使用馬或其他動物驅動手推車來幫助運輸。在16和17世紀，由于供應短缺，木柴和木炭的價格飆升。隨著經(jīng)濟的增長和變得更加復雜，家庭和行業(yè)的消費都在增加，像英國這樣的工業(yè)化經(jīng)濟體需要一種更廉價的新能源，于是轉向了煤炭，這也標志著第一次重大能源轉型的開始。
隨著煤炭使用和生產(chǎn)的增加，在規(guī)模經(jīng)濟下，生產(chǎn)成本降低。同時，技術進步和適應帶來了使用煤炭的新方法。蒸汽機正是工業(yè)革命背后的主要技術之一。由于該技術嚴重依賴煤炭，同時居民們使用煤炭取暖和做飯，煤炭在全球能源結構中的份額從1800年的1.7%上升到1900年的47.2%。
02. 石油和天然氣的崛起
1859年，美國人埃德溫·L·德雷克（Edwin L.Drake）在賓夕法尼亞州建造了第一口商業(yè)油井，但近一個世紀后，石油才成為主要能源。
在汽車大規(guī)模生產(chǎn)之前，油主要用于燈具。在引進生產(chǎn)線后，內(nèi)燃機汽車帶來的石油需求開始上升。在第二次世界大戰(zhàn)后，隨著汽車購買量的猛增，石油需求開始上升。
同樣，燃氣燈的發(fā)明為家庭使用天然氣開辟了新的機會。隨著管道的鋪設，天然氣成為家庭取暖、烹飪、熱水器和其他電器的主要能源來源。
在家庭供暖市場，煤炭不及天然氣和電力，在運輸領域不及石油。盡管如此，煤炭還是世界上最重要的發(fā)電來源，至今仍占全球發(fā)電量的三分之一以上。
03. 向可再生能源的過渡
可再生能源是正在進行的能源轉型的核心。隨著各國加大減排力度，太陽能和風能正在全球擴大應用。以下是過去20年來可再生能源在全球能源結構中所占份額的變化：
在2000年至2010年的十年間，可再生能源的份額僅增長1.1個百分點。但從2010年到2020年增長速度加快，份額增長3.5個百分點。
此外，目前的能源轉型在規(guī)模和速度上都是前所未有的，氣候目標要求到2050年實現(xiàn)凈零排放。這基本上意味著在未來不到30年的時間里，化石燃料電力基本消失，可再生能源發(fā)電將快速增長。
繼2020年創(chuàng)紀錄的一年之后，全球可再生能源新增產(chǎn)能在2021年創(chuàng)下了年度紀錄。此外，全球能源轉型投資在2021年達到創(chuàng)紀錄的7550億美元。
然而，歷史表明，僅僅增加發(fā)電能力不足以促進能源轉型。完全轉向低碳能源需要在自然資源、基礎設施和電網(wǎng)存儲方面進行大規(guī)模投資，同時改變我們的能源消費習慣。
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