以大力發展可再生能源替代化石能源、降低碳排放為主要內容的“能源轉型”，已經成為很多國家能源政策的重要內容。全球有164個國家制定了可再生能源發展目標，約145個國家頒布了可再生能源支持政策。

　　然而，可再生能源發展“必要性”與“經濟可行性”之間存在的反差，傳統能源利益集團對可再生能源發展的阻撓，對發展路徑有意或無意的曲解，決定了可再生能源替代化石能源之路必將是曲折、艱難和反復的。

　　在我國，一個更為強烈的反差是：一方面，我們“極端重視”可再生能源發展，不斷出臺支持可再生能源發展的政策；另一方面，對現有能源系統以何種恰當方式轉向一個以“可再生能源為主導”的能源系統方面的研究“高度忽視”。對可再生能源“如何轉型”缺乏基礎性研究與系統性思考，導致本應是系統推動能源轉型的政策在實踐中“各自為政”，并演變為單純以實現某個“既定份額”為目標。

　　將可再生能源發展置于人類能源轉型歷史進程之中，探討能源轉型的基本內涵與動因，梳理能源轉型的邏輯，系統分析可再生能源轉型與歷史上能源轉型的異同，對于正確認識我國可再生能源發展中的問題和轉型方式，不僅有理論必要性，也有實踐重要性。

　　一問：能源轉型如何發生

　　很多報告和論文將“能源轉型”（energytransition）一詞等同于“向可再生能源轉型”或“低碳轉型”來理解。這一含義最早可能來自1980年德國科學院出版的一份報告：《能源轉型：沒有石油與鈾的增長與繁榮》。該報告當時呼吁徹底放棄核電和石油能源的觀點受到強烈反對，但在進入21世紀后逐漸演變成為德國能源政策的基本內容。相應的，德國“能源轉型”的含義逐漸演變為“轉向分布式可再生能源和提高能源效率”，并宣稱最終目標是建立百分之百基于可再生能源的能源體系。

　　能源轉型的含義當然不僅僅是可再生能源發展。在更一般意義上，能源轉型通常被理解為一個國家或社會主導能源的轉換或更替過程。比如，煤炭替代薪柴并成為主導能源，石油替代煤炭成為主導能源。不過，對能源轉型的這種描述性的理解，以及基于這一理解的相關研究難以適應復雜、豐富的能源轉型實踐的需要，無法對認識當前能源轉型提供洞見。

　　美國天然氣專家羅伯特˙海夫納三世試圖另辟蹊徑。在其2009年出版的著作《能源大轉型》中，羅伯特˙海夫納三世從能源存在的三種物理形態，即固體（木材、煤炭等）、液體（石油）和氣體（天然氣、風能、太陽能、氫能等）出發，把人類能源利用的歷史與未來概括為兩次能源轉型：第一次能源轉型是固體能源向液體能源的轉型，第二次能源轉型是液體能源向氣體能源的轉型。這一觀點具有理論抽象性和邏輯一致性，為我們認識能源轉型方向提供了有價值的觀察視角；但這一理論對于能源轉型判斷標準過于抽象，對能源轉型的內涵和特征等問題缺乏深入研究，對理解能源“如何轉型”作用有限。

　　加拿大的瓦茨拉夫˙斯米爾（VaclavSmil）教授認為，能源轉型是各種能源利用“原動機”（primemovers）驅動下的能源結構不斷變化過程。“每當效率更高的新能量‘原動機’出現取代舊的原動機，顯著提高了人類所能利用的能源的量級，能源轉型就會發生。”

　　斯米爾教授根據“原動機標準”將人類能源利用劃分為四次能源轉型：第一能源轉型發生在距今1萬年到5000年，人類通過馴養役畜來替代部分人力；第二次能源轉型發生在公元前1000年風車和水車的出現，進一步替代人和動物的肌肉力；第三次能源轉型隨著1765年瓦特改良后的蒸汽機的擴散和進一步改進，啟動了煤炭替代薪柴的能源轉型進程。第四次能源轉型的發生則伴隨著發電機的發明使用，以及1882年世界第一座中心發電站在紐約和倫敦投入使用，人類進入電氣化時代而出現。

　　斯米爾教授所提出的“原動力發明、改進和擴散”邏輯為我們認識歷史上的能源轉型“何時發生”、“如何發生”提供了非常有啟發性的見解。然而，回顧人類能源利用史就會發現，以“原動機”單一標準來判斷能源轉型至少存在兩個問題：

　　一是從原動機標準所劃分的一些能源轉型并未真正導致該種最終能源成為“主導能源”，從而不構成人類社會或者國家層面上的能源轉型。比如公元前1000年伴隨風車和水車的出現，除了在小范圍外，風能和水能并沒有在普遍范圍成為主導能源，更不用說全球了。這是風能和水能的自身局限所致，與原動機效率高低無關。二是以“發電機”出現而引發的第四次能源轉型，偏離了“一次能源”的邏輯進入二次能源（電氣化），這一轉型與當前清潔化低碳化發展存在矛盾和沖突。這是因為，化石燃料發電的“原動機”效率和能級的提升將進一步增強化石燃料的競爭力，不利于向清潔燃料過渡。因此，任何非一次能源技術革命對于“能源轉型”的價值和意義，必須回歸到其所依賴的一次能源的“源頭”來評價。

　　為了更好描述歷史上能源轉型的邏輯和解釋未來的能源轉型，筆者對能源轉型的定義是：能源轉型是由原動機推動的，伴隨著能源系統深刻變革的，一次能源結構長期變化過程。能源轉型的發生與深化，是隨著一種足以推動國家，乃至全球層面的能源轉型得以發生“原動機”發明、擴散而發生、發展的，正如歷史上的蒸汽機之于煤炭，內燃機之于石油一樣。

　　二問：中國能源轉型處于哪個階段？

　　中國處于能源轉型的哪一個階段，下一次能源轉型是第幾次轉型？判斷能源轉型的標準不同，答案也不相同。基于能源轉型的上述新定義，就國家層面而言，能源轉型應符合三個判斷標準：

　　一是要有導致能源利用方式重大變化的“技術創新”或“原動機”出現。能源轉型不是“新”能源品種使用數量的簡單“累積”，中世紀英國城市用煤非常普遍，到18世紀初，英國不僅家庭住宅取暖，很多工業行業生產中都使用煤炭。煤炭的利用方式依然是沿用過去的燃燒方式，沒有出現用煤技術的重大創新。1765年，瓦特蒸汽機作為煤炭原動機的出現，英國才真正啟動了向煤炭的轉型，隨后擴散到歐洲大陸和美國。

　　二是要有基于能源技術創新的一次能源結構變化，即新“原動機”出現后，所利用的一次能源逐漸替代原有能源，并最終成為主導能源。換句話說，替代能源需要有成為主導能源的潛質。從這個判斷標準看，瓦茨拉夫˙斯米爾所說的風車和水車發明所引發的能源轉型，并不構成國家層面的能源轉型。

　　三是要有能源系統的深刻變革。也就是說，基于新的能源利用方式（原動機），一次能源的替代與轉換的展開，必須同時構建與這種能源特性相匹配的能源生產、消費和輸送體系，否則能源轉型難以順利和有效推進。因此，就當前的可再生能源轉型而言，能否建立起與可再生能源特性相匹配的能源系統對于轉型成功至關重要。

　　根據這些標準來梳理人類能源利用的歷史，可以發現：從原動機標準和一次能源結構變化標準看，歷史上的能源轉型可以劃分為三次，即薪柴向煤炭轉型、煤炭向石油轉型、石油向天然氣轉型。目前正處于第三次能源轉型階段，即石油向天然氣轉型階段。

　　如果結合能源系統變革（第三個標準）來看，就會發現：煤炭、石油和天然氣同屬于化石能源，其能源生產和消費系統的共同特征是：大規模生產、輸送和消費。也就是說，它們均屬于“能源系統”特征相同的一次重大能源轉型。

　　人類能源利用可以劃分為兩次大的能源轉型。第一次能源轉型是植物能源向化石能源的轉型，第二次能源轉型是化石能源向可再生能源轉型。兩次大能源轉型期間存在著一些亞轉型（如向煤炭轉型，向風力發電轉型等）。特別值得指出的是，天然氣是向第二次能源轉型的重要過渡能源，這不僅是因為它比煤炭和石油更加清潔，而且因為從能源系統看，它兼具集中式和分布式的特點。

　　三問：向可再生能源轉型難在何處？

　　向可再生能源轉型有多難，難在何處？相信任何一個相關的政府官員、學者和產業人士都可以從不同角度加以概括，我認為向可再生能源轉型至少有如下“三難”：

　　一是發展可再生能源的必要性、迫切性與經濟可行性存在巨大反差。化石能源對植物能源的替代，不僅是高密度能源對低密度能源的替代，而且是高競爭力能源對低競爭力能源的替代，主要是市場競爭的產物。當前各國正在發生的可再生能源