求解：能源革命该如何“闹”？

摘要：

A  能源革命起因、过程，最终走向何方？

B  个人、企业、国家在能源革命中扮演什么角色？

C  如何从技术原理、实现角度判断能源技术的发展？

D  LY混动车在太阳能利用系统中是一个双向终端，既是能源消耗终端，也是能源生产终端，其巨大并且廉价的储能、变换能力使得LY混动车是太阳能利用系统中最重要环节。

对于二十世纪五十年代以来的能源领域的科技、经济变化，统称为能源革命。人们对能源革命的起因，众说纷纭、莫衷一是。人们对能源革命的发展形态，百花齐放、百家争鸣并投入大量有价值的实践。对于能源革命将去往何方、至于何处，未曾有人说起。

本文以较肤浅并且通俗易通的话语，试图将事关人类幸福能源革命的概况用最简短的文字描述出来。让每个读者明白自己身处一个什么样的时代。

能源革命为什么会在第二次世界大战后萌芽、缓慢地成长，步履瞒珊地一路走来，发展到今天、能源革命的决战时刻到来了。起因非常简单的、是一个的矛盾：人类对能源需求造成的能源资源、利益分配矛盾，促使了能源革命的萌芽。

二战之前，人类对资源、能源等生存必需品的争夺、分配。除了合理社会构架之外，还有大规模的的战争。而战争技术发展到核武器的级别，因战争的支出远比获得要少，使得战争无法再成为能源分配的方式。相对和平的环境，地球上的人口迅速增长，能源需求矛盾凸显。

在化石能源等能源供求矛盾日益紧张的同时，人们发现技术的发展，如光伏、光热、储能技术的发展。理论上能够解决能源供求矛盾。因此萌发了能源革命。

图 1 二战以来全球能源消耗变化

图 2 中国燃料消耗能源需求变化

能源革命这半个多世纪以来，发展非常缓慢。尽管能源革命的理论、技术在能源革命萌发之前已经存在、并成熟了。但是理论、科技的实践成本过高，经济上无法满足人们对能源的需求。能源革命是要更多从经济学上的行为注释，而从理论、技术等自然科学思考则是辅助注解。

除经济因素外，影响能源革命最深的是遵循“摩尔定律”发展的半导体工业等信息技术。信息技术扮演着降低能源革命成本的关键角色，由信息技术演变而来的智能制造在光伏等新能源提高效率、降低成本的技术更新中承担了近100%的决定性作用。如果没有这些作用，能源革命将无法进入决战时刻。

什么才是决战时刻呢？由能源革命产生的新能源将大范围地替代化石能源，这一时期将会是二十一世纪前50年完成。直到2020年，人们仍对未来的能源之路充满忧虑、恐慌。忧虑来自无知、无望。恐慌来自温室效应的恐吓、环境恶化和已探明化石能源储量将会在百年耗尽。

然而，当人们跳出自己身处的时代，以一个历史审视者，而非亲历者的角度看待这半个世纪的能源发展，你会枉然大悟。并得到如下结论。

1：能源革命缘起能源供求矛盾，有两个特征：一是获取方式多样化，可持续化，如太阳能和核能利用。二是能源的存储和转换高效化，并且经济实用。

2：能源革命的第一阶段是以太阳能利用为核心，以“STS”（即solar to service。即太阳能转换为服务人们生产生活的有用功）和经济经济价值为评判标准，需找出太阳能应用的终极方案，并以太阳能空间能源的规模应用为成熟标志（如空间电推、月球、火星、空间站能源的规模化能源应用）。

基于上面的两个结论。我们再去探讨未来30年的能源革命趋势。未来30年内人类一定能实现第一阶段的高效经济太阳能利用终极方案。这个终极方案相对于当前以化石能源为主的模式更有优势。尤其是经济价值上，能源获取成本更低。如果能源变革方案符合这样的预期、那么这样的能源变革方案就会是能源革命的方向。

学术、课本、及新闻报道上，人们都将氢能源称为终极能源。然而这样错误的想法将会耽误能源革命的进程速度。为什么这样说呢？评判体系的不同，思考问题的出发点不同就会得到氢能源不同的结论。氢能源的支撑观点是能量密度高、在电能充足廉价的地方，电解水存储起来会是太阳能的最佳存储方式，氢能源发电效率高。而氢能源的反对观点是考虑储氢介质后，其能量密度低于甲醇等，电解水效率低，整体“STS”效率更低。氢燃料电池价格昂贵。尽管这些争论是存在，但是任何技术都是有尝试的必要，即便试错也会得到经验教训。

在作者看来氢能源不会是太阳能终极利用的最佳载体。太阳能光伏、光热、光液技术和生物质、电动车构成一个新的能源利用体系有可能成为太阳能终极利用方案的一种。为什么这样说呢？

图 3  太阳能利用LY系统图示