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一图看懂200年来全球能源转型史

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摘要:在过去的200年里,人类获取能量的方式发生了巨大的变化⁠。这些变化是由蒸汽机、油灯、内燃机和大规模用电等创新驱动的。从农业为主的全球经济向工业经济的转变需要新的能源来提供更有效的能源投入。
在过去的200年里,人类获取能量的方式发生了巨大的变化⁠。这些变化是由蒸汽机、油灯、内燃机和大规模用电等创新驱动的。从农业为主的全球经济向工业经济的转变需要新的能源来提供更有效的能源投入。
 
为了避免气候变化的灾难性影响,需要减少温室气体排放,这一认识推动了当前的全球能源转型。下图使用来自《数据中的世界》和科学家瓦茨拉夫·斯米尔的数据,展示了正在进行中的能源转型及其历史背景。
 
一图看懂200年来全球能源转型史
 
01. 煤炭与第一次能源转型
 
在工业革命之前,人们燃烧木材和晒干的粪便来取暖和做饭,同时依靠人力、风力和水力磨坊来研磨谷物;使用马或其他动物驱动手推车来帮助运输。在16和17世纪,由于供应短缺,木柴和木炭的价格飙升。随着经济的增长和变得更加复杂,家庭和行业的消费都在增加,像英国这样的工业化经济体需要一种更廉价的新能源,于是转向了煤炭,这也标志着第一次重大能源转型的开始。
 
随着煤炭使用和生产的增加,在规模经济下,生产成本降低。同时,技术进步和适应带来了使用煤炭的新方法。蒸汽机正是工业革命背后的主要技术之一。由于该技术严重依赖煤炭,同时居民们使用煤炭取暖和做饭,煤炭在全球能源结构中的份额从1800年的1.7%上升到1900年的47.2%。
 
02. 石油和天然气的崛起
 
1859年,美国人埃德温·L·德雷克(Edwin L.Drake)在宾夕法尼亚州建造了第一口商业油井,但近一个世纪后,石油才成为主要能源。
 
在汽车大规模生产之前,油主要用于灯具。在引进生产线后,内燃机汽车带来的石油需求开始上升。在第二次世界大战后,随着汽车购买量的猛增,石油需求开始上升。
 
同样,燃气灯的发明为家庭使用天然气开辟了新的机会。随着管道的铺设,天然气成为家庭取暖、烹饪、热水器和其他电器的主要能源来源。
 
在家庭供暖市场,煤炭不及天然气和电力,在运输领域不及石油。尽管如此,煤炭还是世界上最重要的发电来源,至今仍占全球发电量的三分之一以上。
 
03. 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。随着各国加大减排力度,太阳能和风能正在全球扩大应用。以下是过去20年来可再生能源在全球能源结构中所占份额的变化:
 
在2000年至2010年的十年间,可再生能源的份额仅增长1.1个百分点。但从2010年到2020年增长速度加快,份额增长3.5个百分点。
 
此外,目前的能源转型在规模和速度上都是前所未有的,气候目标要求到2050年实现净零排放。这基本上意味着在未来不到30年的时间里,化石燃料电力基本消失,可再生能源发电将快速增长。
 
继2020年创纪录的一年之后,全球可再生能源新增产能在2021年创下了年度纪录。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,仅仅增加发电能力不足以促进能源转型。完全转向低碳能源需要在自然资源、基础设施和电网存储方面进行大规模投资,同时改变我们的能源消费习惯。
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