陈柳钦教授：能源替代与替代能源
文| 陈柳钦 钦点智库创始人兼理事长、教授
能源替代问题对人类能源利用来说已不是什么新鲜事，在人类历史上已经出现过用煤炭替代薪柴，用石油、天然气替代煤炭的过程。纵观人类社会的发展历程，我们不难看出人类文明在每一次进步的重要时刻都会伴随着能源的替换和改进。每一次能源大替换，都是一次能源替代过程。可以说，人类的文明发展史既是一部技术经济递进史，又是一部能源替代史。
根据《现代汉语词典》的解释，“替代”与“代替”同义，即以甲换乙，起乙的作用。甲之所以要换乙，原因无非是：乙数量有限，需要用甲代替；乙有缺陷，用甲能够弥补；甲具有乙同样的功能，能够起到乙的作用，甚至比乙发挥的作用更好。于是，能源替代可理解为用一种能源替换另一种能源，替代能源能够起到被替换能源的作用。
能源是人类赖以生存与发展的物质基础。21世纪什么最贵?人才!全球经济低迷的当下什么最珍贵？能源！国际金融危机、能源供应紧张和气候变化是当前全球面临的三大挑战。其中，能源供应紧张是现实挑战，需要一场深刻的能源革命转变传统的经济发展方式，改善能源消费结构和能源生产方式，打破经济社会运行对化石能源的过度依赖，实现从高碳能源向低碳能源的转型。实现能源替代已成为全国、全世界面临的一个大课题。能源替代之路全球上演！
能源替代是能源经济学研究中一个非常重要的问题，也是一个一直困扰经济学界的问题。能源替代分为内部替代和外部替代，前者主要是能源结构优化问题，而后者主要是包括能源、资本、劳动力在内的社会资源有效配置问题。能源替代是能源领域科技进步和资源合理利用要求的反映，能源危机意味着整个时代呼吁能源替代。
能源替代机理是由能源替代双方的成本变化所决定的。常规能源由于其资源稀缺性，从供需分析，资源价格将不断上涨。这使原先开采利用成本较高的技术和资源逐渐趋于能参与竞争和替代的可能。例如在石油开采中，石油价格上涨使海上石油开采技术成为具有竞争能力的技术之一。同样在可再生新能源替代常规能源的过程中，除了技术进步使可再生新能源开发利用成本不断下降这一趋势外，常规能源资源稀缺以及其环境负面影响产生的外部成本造成的价格上涨这种双向作用，使可再生新能源逐步替代常规能源成为可能。伴随着第三次工业革命的进程，可再生新能源大规模替代化石能源的时间已经来临！
当今能源之忧，牵引着替代能源快步走上前台，替代能源成为热点和焦点话题。能源替代不是完全取代，而是要大力开发替代能源，以能源替代战略实现能源总量充裕和结构优化，为可持续发展提供能源保障。尽管过去人类已经出现过“能源替代”的事实，但那时候并没有出现“替代能源”的概念。
替代能源应该源具有以下基本特点：（1）经济上的合理性。一种能源替代另一种能源，必须经济上合理，如果不合理，这种能源替代则没有必要。（2）技术上的可行性。一种能源替代另一种能源，必须技术上可行，如果不可行或不能形成产业，仅仅停留在实验室，这种替代设想也不能变成实践中的现实，替代仍不能实现。（3）替代的目的性。一种能源替代另一种能源，必须具有某种目的，这种目的要么是为了能源可持续利用，解决能源短缺问题，要么是为了达到节能、高效、环保的要求，否则这种替代没有必要。（4）功能上的同等性。一种能源替代另一种能源，必须能够起到原有能源的功能与作用，否则不必要替代。
当然，替代能源同时也是一个开放性的、发展的集合概念，其外延是随着社会、经济与科技的发展变化而不断发展变化的。正因如此，人们对替代能源内涵的理解还略有不同。在能源领域，过去对替代能源概念的理解是狭义的，即替代能源仅仅是指一切可以替代石油的能源。这么说来，天然气可以替代石油，天然气就是未来石油的替代能源，但是很显然，天然气本身与石油一样面临同样的问题，一样需要被替代。因此，替代能源的这个概念还不很贴切。现在主要是从广义上进行理解的，即替代能源是指可以替代目前使用的化石能源的一切能源，既包括对煤炭、石油的替代，也包括对天然气的替代。笔者认为，对替代能源概念的理解还可以更严谨一些，把替代能源概念仅仅限于是对“替代化石能源”的能源的理解，还不甚准确。有学者认为，能源替代的边界约束应该明确定位在用非化石能源替代化石能源、用可再生能源替代不可再生能源的基点上。能源替代的目标应该定位在清洁生产和综合资源优化。还有学者认为，寻求能源“替代”，需要另一种思维，化石能源替代，不只是指用其他能源替代现在的化石能源，更包含“采取一整套少用化石能源、替代化石能源的可行措施”。无疑这都是正确的。因此，所谓的替代能源，是指那些在经济上合理、技术上可行，能够通过替代传统能源、不可再生能源、高碳能源而达到能源可持续利用，并实现节能、环保、高效目的的一切能源。当然，每一次能源替代都不是完全彻底地对原来能源的替代，煤炭、石油等化石能源要彻底耗尽并退出能源舞台还尚需时日，而此时，新的能源形式已登上能源舞台。
如同人类社会形态的更迭不平坦一样，能源替代的进程也注定不会一帆风顺，其间必将伴随着替代能源与传统能源之间的博弈。在煤炭替代薪柴，石油替代煤炭的漫长历史进程中，无不体现着这种博弈。新能源对不可再生旧能源的替代，并非是完全将旧能源取而代之、弃而不用，而是新能源对旧能源在社会能源供给中的主导地位的替代。
就能源而言，中国的经济转型实际上也是一个能源替代的过程。迄今为止，中国的能源生产和消费主要是以煤、石油和天然气等常规能源为主。而这些资源由于其不可再生性，因而它们各自的资源量终究是有限的，不可避免的要面临资源耗尽问题。同时，由于粗放型能源发展模式以及以传统能源为主的能源结构和低效率的能源利用方式，能源消费造成的环境污染问题日趋严重。面对日趋强化的资源环境约束和发展压力，中国应该尽早寻找替代能源，谋划未来发展。
调整产业结构和能源结构是中国转变经济增长模式的两个关键路径。然而，其可行性取决于能源与要素以及能源间的可替代性。当然，如果可再生新能源和不可再生能源在技术上不能实现完全替代，那么经济体就不能找到最佳的发展路径。如果可以消除不同形式能源间的技术壁垒，提高可再生新能源对常规能源的替代程度，那么，这将有力地缓解经济体对资源的依赖，并且通过征收庇古税或实行废物循环再造，增加可再生新能源的原料供给，就可以提高资源的使用效率，减少不可再生资源的开采量，对经济体产生积极的作用。
在替代能源开发上，有人把希望寄托在中国身上。有学者撰文称，中国可再生新能源开发“能够拯救世界”。这其实有点言过其实。尽管中国可再生新能源具有巨大的资源潜力，部分技术实现了商业化，产业也有一定的发展，但与国外发达国家相比，无论在技术、规模、水平还是在发展速度上，仍存在较大的差距，可再生新能源产业发展还面临许多问题和障碍。不过，在全球石油资源面临枯竭的大背景下，寻找更加环保的替代能源，无疑是中国一项长期的战略性任务。作为一项长期战略，替代能源的发展不可回避。这一方面是因为，中国是一个能源消费大国，承受着越来越大的压力；中国也是一个负责任的世界大国，理当为世界能源安全和环境保护承担责任。而且，中国目前处在工业化中后期，正进入一个资源需求量上升最快的时期，能源消耗难以降下来，因此，相对于提高能源的使用效率，开发可替代能源更为现实。发展替代能源，实现传统能源之间、传统能源和新能源之间的替代是解决中国能源供需瓶颈、供需结构性矛盾以及减轻环境压力的有效途径，也是真正实现经济“又好又快”地可持续性发展的基本保障。
可再生新能源呼唤在技术上的革命性突破，唯有如此才有望大幅度地降低价格成本。从理论上说，替代能源可以缓解甚至解决中国经济对化石能源的高度依赖，但是替代能源的技术、性能、安全、环保、成本等指标也是无法回避的现实难题。受到目前技术水平的限制，各种替代能源在资源、技术、能效、经济、环保等方面各有优势和不足，无论发展哪种替代能源，替代量都有限。某一种替代能源作为主导能源，其他类型的多种能源作为辅助能源，众多的能源利用新途径作为补充能源，这种共存的能源结构模式将会在很长一段时期内主导人类社会的能源供应。因此，中国只有因地制宜地多元化发展，才能实现经济可行、最大限度的能源替代。
着眼于长远发展，发展替代能源是保障能源安全的重大战略举措。我们应该遵循能源结构演变规律，借鉴发达国家的做法和经验，按照以新能源替代传统能源、以优势能源替代稀缺资源、以可再生能源替代化石能源的思路，大力开发利用水电、风电、生物质、太阳能等可再生能源，逐步提高替代能源在能源结构中的比重。可以预计，在今后相当一段长时间内，中国发展替代能源将实行能源结构多元化的战略，并朝着更为多元化、清洁、高效的能源消费新时代发展，到2020年，中国将会变成替代能源在世界上数一数二的国家。
来源：《“钦点”能源（二）》（陈柳钦著，知识产权出版社 2017年）