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人类能源发展史「能源的进化」

时间:2022-11-28 18:17:18来源:搜狐

今天带来人类能源发展史「能源的进化」,关于人类能源发展史「能源的进化」很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

纵观历史,人类能源利用经历了“火与柴草”、“煤炭与蒸汽机”、“石油与内燃机”三大转变。

在能源利用不断转变的过程中,全球经济架构也在不断变化,从以农业为主转向了以工业为主。

不过能源转型也让人们意识到了,要避免气候变化的灾难性影响就必须减少温室气体的排放。

如今,第四个阶段——“新能源与可持续发展”也正在发生与演变。

薪柴时期

在工业革命之前,人们利用木头和晒干的粪肥来取暖和做饭,依靠人力来磨谷物,使用由马或其他动物驱动的马车进行交通运输。

16世纪,随着经济增长,家庭和工业消费的增加推动了对木柴和木炭的需求。然而当时,英国工业发展却遇到了森林资源短缺的瓶颈。

1500-1630年期间,英国的木材价格猛涨7倍,木柴与木炭也因短缺而价格暴涨。

因此,像英国这样的工业化经济体需要一种新的、更便宜的能源。能源转向煤炭,标志着第一次重大能源转型的开始。

煤炭时期

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。

1550年左右,煤炭在英国能源消费结构中的比重开始超过5%;1619年左右,煤炭在英国能源消费结构中的比重超过居主导地位的柴薪,完成了向煤炭系统的转型。转型完成后,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%)。

随着煤炭使用量和产量的增加,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。

石油和天然气的崛起

1859年,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。

此后,石油作为一种新兴燃料不仅直接带动了汽车、航空、航海、军工业、重型机械、化工等工业的发展,甚至影响着全球的金融业,人类社会也被飞速推进到现代文明时代。

然而,与此同时,化石燃料大量燃烧也引发了气候变暖、两极冰川融化、极端天气突增等一系列全球性危机。

向可再生能源的过渡

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。

以下是过去20年可再生能源在全球能源结构中所占份额的变化情况:

在2000年到2010年的十年间,可再生能源的份额只增长了1.1%。但是2010年到2020年之间,增长速度开始加快,可再生能源的份额保持在3.5%。

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。

继2020年创纪录的一年之后,可再生能源产能增加有望在2021年创下年度纪录。此外,全球能源转型投资在2021年达到创纪录的7550亿美元。

然而,历史表明,仅仅增加能源资源不足以促进能源转型。煤炭的发展需要矿山、运河和铁路;石油的发展伴随油井、管道和炼油厂;电力的发展需要电机和电网。

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。

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