NG体育能源行业的非连续性伊恩·莫里斯在《西方将主宰多久》中，通过定义和测量【社会发展指数】，帮助我们看清了人类历史发展的基本轮廓。

　　这个社会发展指数，由四大因素构成：能量获取、社会组织、战争能力和信息技术。通过定期推算东西方核心区域的得分，莫里斯勾勒出自公元前14000年至公元2000年间，人类文明交替上升的基本发展脉络。

　　本文无意对此做全面综述，真正吸引我的地方在于，如果四个因素仍然嫌多，仅选取能量获取这一项，就能将人类社会的发展，刻画个七七八八。

　　在人类历史的早期，人类活动的规模非常小，无论是社会组织、战争能力还是信息技术，都可忽略不计。与之相反，能量获取却是不可或缺的，这是因为一旦能量摄入不足，人类将会直接面临死亡。

　　为了生存，每天的人均能耗约为2000千卡。这驱使着早期的人类，终日奔走于森林与草原之间，或采集野果，或狩猎野兽，用以果腹。

　　实际上，尽管食物占据了能量获取的绝大部分比例，原始人类仍有额外的能量来源，比如钻木取火，以之取暖或者烘烤食物。

　　距今41-67万年前，生存在周口店洞穴中的北京猿人，已经能够随心所欲的生火了。洞中的沉积物显示，他们曾经烘烤过野马的头。

　　始于两万年前的全球变暖，在公元前12700年前后，在地球上形成了所谓的【幸运纬度带】。在欧亚位于北纬20-35度之间，在美洲则位于南纬15度到北纬20度之间。

　　这其中，最大的幸运儿位于南亚一个跨越底格里斯河、幼发拉底河以及约旦河谷的弧形带，称为【侧翼丘陵区】。

　　这个地区集中了地球上大部分的野生禾本科植物，以及易于驯化的野生动物。自然资源的得天独厚，使得侧翼丘陵区成为首个见证人类【摆脱采集狩猎、走向农耕定居】的生活方式转变的地区。

　　公元前8000～前7500年之间，长江流域的人们就开始种植稻；公元前6500年，中国北部的人们开始种植粟；粟和稻分别在公元前5500年和公元前4500年完全人工种植；野猪也在公元前6000～前5000年之间被驯化。

　　农业和畜牧业的诞生与发展，让曾经不断迁徙的人类逐步定居下来，同时也让人类所能获取的能源，不再仅限于大自然的恩赐。种植业日益精耕细作，亩产逐渐提升，人均食物获取量持续增长；畜牧业的发展，以及畜力的大规模使用，进一步扩大了人类的能源使用总量，既提升了农业生产，又改善了交通效率。

　　在这一时期，人类获取能源的方式，主要来自生物能，包括食物中的热量，以及所使用的畜力。要想获得更多能量，就要扩大耕种的面积，同时改进种植和养殖的技术。

　　如果说农业的诞生，是人类能量获取方式的第一次重大突破的话，那接下来的几千年，都只有量变，而没有质变。

　　做一个高度的简化，那就是单产的提高，多出来的粮食可以养活更多的人口，帮助繁育更多的家畜。而更多的人口，以及更多或食用、或使用的畜力，则需要更多的粮食来养活，因而有充足的动力开垦出更大面积的农田。

　　这其中，对金属物品的需求，推动了人类不断寻找新的能量来源。早期的青铜冶炼，由于熔点较低，主要通过燃烧采伐的树木，来提供能量。

　　此后，随着铁器的日益普及，越来越多的木材被砍伐。有记录显示，宋城的铁产量在公元800～1078年间增长了6倍，高达12.5万吨，这几乎和整个欧洲在1700年时的钢铁生产总量相同。

　　当时的都城开封城拥有百万人口，众多炼铁厂围绕着主要市场聚集起来，炼出的铁被制成军队所需的武器和百姓日常生活所需的器皿。

　　在城墙之外，铸造厂夜以继日地燃烧着火焰，黑暗的作坊喷射出火苗和浓烟，消耗数万棵树木，将矿石熔化成铁水。有铁器制造者买下整座山后将树木全部砍伐殆尽，因此将木炭价格哄抬到普通家庭无法承担的程度。甚至在公元1013年，由于燃料短缺而引发了一场。

　　开封靠近中国两大煤矿储备地，又临近黄河，拥有便捷的交通，在公元1102～1106年间，开封周边开辟了20个新煤炭市场。

　　有充分证据表明，当时四川的一个铸造厂雇用了3000名工人，每年将35000吨矿石和42000吨煤炭铲入熔炉，炼出14000吨生铁。到了公元1050年，煤矿挖掘范围扩大，家家户户都开始使用煤炭。政府在公元1098年重新修订贫困救济准则时，煤炭也成为官方唯一提及的燃料。

　　宋以后的中国经济，逐步走向封闭。而西方从16世纪开始，进入了大航海时代。特别是南北美洲新的发现与持续殖民，最终于18世纪形成了蓬勃发展的【大西洋经济】。

　　到16世纪50年代时，平均每个伦敦人每年烧掉的煤几乎达到了0.25吨，到1610年时这数字又增长了3倍，而到17世纪50年代为止，整个大不列颠的燃料有一半以上来自煤炭。

　　英格兰中部伯明翰外的索霍区，再现了几个世纪之前开封的场景。此地的主人是马修·博尔顿，被称为“铁的领主”，他在日记中写道：”我在这里出售的是全世界想要的东西——能源。”

　　在博尔顿之前，几百万年来，几乎所有驱动力都来自人力和畜力。虽然人力、畜力非常惊人——可以兴建金字塔、开凿大运河、描画西斯廷大教堂——但终究有局限性。最明显的就是，人力、畜力是动物身体的一部分，动物需要吃，需要睡，还需不时地补给能量、添加衣物。

　　在这条相互依存的关系链上，所有的东西都需要土地的支持。因此，当土地在18世纪中叶越来越紧缺时，人力、畜力也变得昂贵起来。

　　尽管风能和水能推动轮船和磨石运转，助人力、畜力一臂之力。但是，风能和水能同样有弊端，它们只能在某些地方、某些时候使用。

　　人们需要的是随时随地都能方便使用的能源，这样人们可以在工作中使用能源，而不是将工作迁移到能源所在的地方完成。

　　而这个突破，就发生在博尔顿的时代。1765年，通过煤炭的助力，詹姆斯·瓦特将燃烧的热量转化为强大的动力，【蒸汽机】诞生了。此后，通过将冷凝器和蒸汽汽缸分离，瓦特最终将蒸汽机的用煤量减少了8成。

　　1776年3月，瓦特和博尔顿在一次盛大的展会上，使用蒸汽发动机在60分钟内就将水从60英尺深的矿井中抽了上来，引发了轰动。

　　随后，嗅觉灵敏的棉布制作商成为了最早利用蒸汽动力的制造商。自此，英国开启了【机械化】的新时代。尽管机械化这个词在今天听起来常常有几分贬义，在当时可是十足的高科技。在蒸汽机驱动的机械化面前，古代的一切技术都不免相形见绌。

　　在机械化的推动下，1760～1815年，英国出口的成衣数量增长了100倍。纺纱的价格从1786年的每磅38先令跌至1807年的每磅7先令。虽然价格下降，但市场扩张，利润仍在继续膨胀。

　　从英国纺织业的例子，我们可以清晰的看到带着【产量激增、成本下降、财富增长】三大特征的【现代化】的开端。此后，机械化如火如荼的渗透入越来越多的国家与行业之中。

　　在这一时期，人类获取能源的增量方式，主要来自以煤炭为代表的化学能。蒸汽机的出现，将人类获取化石能源的效率，提升到前所未有的高度，机械动力的普遍使用几乎改变了所有行业的生产效率。

　　最早的石油记录出现在北宋，沈括在《梦溪笔谈》中记述了他在西北发现的一种可燃烧粘稠液体，并命名为“石油”，称“此物后必大行于世”。

　　八个世纪之后，1859年美国宾夕法尼亚州小镇梯特斯维尔钻成了世界上第一口现代油井，现代石油工业就此拉开序幕。

　　以1900年为分界线，石油工业的发展可以分为两个时期。之前，是煤油时期，主要用途是照明和民用燃料；之后，伴随着内燃机的发明，进入了汽油时代。借助内燃机，高能量密度的汽柴油转换成强大的动力，驱动着以汽车、卡车、火车等各种交通工具。这一阶段，也是石油化工行业大发展的阶段。

　　在早期，洛克菲勒创立的标准石油公司一家独大。1879年底，标准石油公司控制了全美90%的石油市场。十年之后，标准石油公司成为美国最大的原油生产商，它垄断了美国95%的炼油能力、90%的输油能力、25%的原油产量，而且这种垄断地位一直持续到1911年，因此洛克菲勒被誉为“石油大王”。

　　垄断了美国石油行业的洛克菲勒，希望更进一步拥有世界上所有的石油。这引起了民众的反感，最终标准石油公司被依据反垄断法肢解，分拆成34家小公司。

　　后来，其中的7家公司得到了蓬勃发展的机会，将业务拓展到了全球。1928年，这7家公司的负责人在苏格兰开会，联手密谋瓜分全球石油市场和稳定石油价格，人称【石油七姐妹】，它们控制了全球60%的石油生产。

　　从1859年近代石油的发端直到第二次世界大战结束，美国始终在世界原油市场占据统治地位，成为世界的能源中心。由于美国石油行业集中在墨西哥湾沿岸，所以这一历史阶段也被称为“墨西哥湾时代”。

　　随着全球范围内更多的石油发现，到了19世纪60年代之后，产业格局又发生了变化。【欧佩克】快速崛起，强烈冲击着“七姐妹”集团的垄断地位。到2016年，“七姐妹”的市场占比已经下降到了13%，石油价格的定价权转移到了欧佩克手中。

　　1967年，全球石油在一次能源消费中的比例达到40.4%，而煤炭下降到38.8%，这标志着人类终于开始了新的能源，从煤炭时代正式进入石油时代。

　　在这一时期，人类获取能源的增量方式，主要来自以石油为代表的化学能。内燃机的发明，让化石能源的转换效率，提升到新的高度。石油动力的普遍使用，大幅度提升了人类的交通速度；作为化工原料，石油也极大的丰富了人类的物质创造。

　　1905年，爱因斯坦提出了惊天动地的质能方程：E=mc2，即物体贮存的能量等于该物体的质量乘以光速的平方。这个公式揭开了宇宙的一个巨大奥秘。

　　1911年，原子能之父、英国物理学家卢瑟福提出了被誉为“第二个太阳系”的原子核模型。人们认识到，原子的几乎全部质量，集中在体积很小的带正电的原子核中；电子绕核旋转，就像行星绕太阳旋转一样。原子的内部绝大部分是空的，如果把原子放大成房屋大小的气球，那么原子核还不到针尖大小。同时，卢瑟福意识到，原子核中蕴藏着巨大的能量，这种能量是产生射线年底，德国科学家哈恩和施特拉斯曼发现了铀原子的，为核能的释放铺好了最后一块基石。

　　1942年12月2日上午8点30分，历史性的时刻到来了。在芝加哥大学的校园里，人类首次完成自持链式反应的实验，从而可控的释放了核能，这标志着原子能时代的到来。

　　不幸的是，原子能的巨大能量，最先是在战时以的形式被运用的。1945年，美军在日本的广岛和长崎投下了两颗，将两座城市瞬间夷为平地，此后造成了更多也更长久的人员伤害。

　　1954年，苏联建成世界上第一座核电站，从而掀开了人类和平利用原子能新的一页。到2004年9月28日，在世界31个国家和地区，有439座发电站是用原子能反应堆在运行，约占世界发电总容量的16%。

　　我国于1991年建成第一座30万千瓦秦山核电站，截至2013年8月底，共有17台机组相继投入商业运行，总装机容量约1475万千瓦。

　　核能发电是利用反应堆中核裂变所释放出的巨量热能，加热生成高温高压的水蒸气来推动蒸汽轮机进行发电，其基本原理与火力发电十分类似。不同之处在于，重核裂变的能量密度要比煤炭燃烧高很多，一千克铀-235释放的能量相当于燃烧2500吨标准煤。

　　折算下来，一座100万千瓦的大型燃煤电站，每年约需原煤300-400万吨，需要2760列火车运输，还带带走4000万吨燃烧后的煤灰。同功率的核电站，每年仅需要消耗3%含量的低浓缩铀燃料28吨，极大的节约了运输成本。

　　对比来看，核电比起火电，主要具有高能量密度、燃料成本稳定、无空气污染及碳排放的优点，缺点主要来自核废料处理风险、不能灵活的开停机运行、投资成本更高、以及核电站事故会引发放射性污染等。

　　1991年11月，由欧洲四个国家资助，在欧洲联合环型核裂变装置的基础上，成功实现了首次氢同位素氘-氚受控核聚变试验，发出了1.8兆瓦电力的聚变能量，持续时间2秒钟，温度高达3亿度，比太阳内部的温度还高20倍。

　　由于核聚变的能量密度比核裂变高4倍，1千克氘和氚约相当于1万吨标准煤，因此科学家认为，氘-氚受控核聚变试验的成功，为人类打开了新的能源获取路径。

　　世界上已探明的铀储量约490万吨，钍储量约275万吨。这些裂变燃料足够使用到聚变能时代。聚变燃料主要是氘和锂，海水中氘的含量为0.034克/升，据估计地球上总的水量约为138亿亿立方米，其中氘的储量约40万亿吨，地球上的锂储量有2000多亿吨，锂可用来制造氚，足够人类在聚变能时代使用。按世界能源消费的水平，地球上可供原子核聚变的氘和氚，能供人类使用上千亿年。因此，有些能源专家认为，只要解决了核聚变技术，人类就将从根本上解决了能源问题。

　　除了发电外，体积较小的原子反应堆还有其他用途，美国1955年下水的第一艘核潜艇“鹦鹉螺号”就是用和高尔夫球一样大小的一块铀推动的。“鹦鹉螺号”第一年在海上航行了几万公里，没有添加任何燃料。

　　总体来看，原子能的研发与利用，仍处在早期阶段。2011年福岛核电站的泄露，到今天仍未得到妥善处理，这让世界各国对于核电发展整体保持谨慎态度。

　　与化石能源相比，核能的巨大能量密度、放射性、苛刻利用条件及其废料处理的复杂性，以及人们对其武器化的担忧，在相当程度上限制了其大规模的普遍运用。

　　所谓一次能源，即天然能源，指在自然界现成存在的能源，如如煤炭、石油、天然气、水能等。所谓二次能源，指由一次能源加工转换而成的能源产品，如电力、煤气NG体育、蒸汽及各种石油制品等。

　　伴随着人类对于能源利用走向深入，越来越多的能源从一次转为二次，这其中，最具代表性的就是电能。

　　1820 年奥斯特所发现电磁作用，1831 年法拉第所发现电磁感应，分别成为了电动机和发电机的起源。

　　19世纪晚期，美国西屋公司在特斯拉的助力下，先后推动了交流发电机、感应电动机以及变压器的工业化应用。

　　这一时期，大发明家生开始广泛探索电力的各种用途，我们所熟知的生发明电灯的故事，就发生在那个年代。

　　进入20世纪，一方面大量的电气设备应运而生，家用电器日益普及；另一方面，煤炭、石油、天然气、水力、风力、太阳能、地热、潮汐、核能，越来越多的一次能源通过电力生产，转化为电能。

　　2019年，全球电力消费量为25.8万亿千瓦时，全球人均用电量约为3400千瓦时/人。中国作为全球最大的电力消费国，2019年用电量7.2万亿千瓦时，中国人均用电量首次突破5000千瓦时/人。

　　与此同时，电力难以储存的特点，使得电网以及输配电系统，变得日益精密。以我国为例，当电力生产和电力消费产生空间错配时，发展以特高压技术为代表的大规模、远距离的电力输送能力，就成为了关键。

　　在我国，特高压是指±800千伏及以上的直流电和1000千伏及以上交流电的电压等级。特高压技术，通过提升电压、降低电流的方式，有效减少了电力输送时产生的热损耗。同时，电压的提高，还能够提升线万伏交流特高压输电线万伏超高压输电线倍，这使得特高压技术赢得了“电力高速公路”的美誉。

　　根据国家电网统计数据，截至2019年6月，特高压建成“九交十直”、核准在建“三交一直”工程，已投运特高压工程累计线公里、累计变电(换流)容量29620万千伏安(千瓦)。在保障电力供应、促进清洁能源发展、改善环境、提升电网安全水平等方面发挥了重要作用。

　　二次能源的代表，电力的大规模生产与使用，让人类全面进入了新的电气时代。按照现在的发展趋势，电力在人类的能源结构中，会占据越来越高的比例。

　　在反思的过程中，有识之士提出：人类需要约束自身的能源获取方式，推动能源利用向着绿色、环保、可再生的方向转型。

　　以电力行业的碳排放为例，2019年，全球电力行业碳排放量约114亿吨。其中，中国电力行业碳排放量约42亿吨，占全球的37.0%。

　　在这样的大背景下，1997年12月，在日本京都参加联合国气候变化框架公约的国家制定了著名的《京都议定书》，其目标是“将大气中的温室气体含量稳定在一个适当的水平，进而防止剧烈的气候改变对人类造成伤害”。

　　近年来，受到次贷危机之后全球经济减速的影响，美国、加拿大等国先后退出《京都议定书》，让人类的减排事业蒙上阴影。这也与这些国家，强大的传统能源生产商的政府游说，密不可分。

　　与此同时，经过全球新能源企业的数十年奋斗，光伏、风力发电的度电成本，持续的例下降。特别是光伏行业，我国的领军企业逐步成长为具备全球竞争力的龙头，这也让光伏发电的度电成本在2020年全面世界范围内的平价上网。

　　截至2019年末，全球风电累计装机达到 650GW，全球光伏累计装机达到 627GW。总体而言，可再生能源装机容量已增长到世界总装机容量的33%以上。这其中，中国光伏、风电装机双双突破 200GW，可再生能源装机占电力总装机的39.5%（水电17.7% vs. 新能源21.8%）。

　　在新的产业背景下，我国提出了【2030年碳达峰，2060碳中和】的减排目标，欧洲、日本等国也纷纷跟进，提出自己的减排目标。

　　21世纪的第二个十年，人类通过持续的技术创新和大规模生产的成本下降，找到了新的能源获取方式。

　　应该说，这一次的能源获取方式上的变更，从效率来看与化石能源相比是变弱的，但从环境友好来看，是巨大的进步。

　　以风电、光伏为例，自然条件的限制，使得电力的生产不连续、且高波动，这就需要行业继续通过科技创新、降低成本，为储能的大规模商业化应用，提供必要的成本空间。

　　【可再生+储能】的未来能源发展方向，也必将深刻的影响未来的电网格局，从当下的集中为主，走向更加【分布式+智能化】，形成新的【能源互联网】。

　　叠加当下的汽车电动化趋势，以及新一代通讯技术普及，这非常有可能，系统性的引发新一轮的【能源+产业】。

　　早期的狩猎采集向农耕文明的转变，靠的是种植业和养殖业所带来的更加集约的生物能获取方式。近代的工业化进程，转向了以煤炭为代表的化学能；蒸汽机的出现，使得燃烧的热量转化为强大的动力，推动各行各业出现机械化大生产的格局。过去的一百年，石油和内燃机，让化石能源进一步发挥更大的作用；而原子能，则让人类的能源获取方式，更加深入能量的本质。

　　进入新世纪，人类越来越意识到化石能源的不可再生性，以及温室气体排放所引发的全球气候持续变暖的巨大后果。与此同时，原子能的科学进展相对有限，举世震惊的苏联切尔诺贝利以及日本福岛的核电站事故，让人们普遍对核能利用的潜在巨大风险感到恐惧。在此大背景下，以风电、光伏为代表的可再生能源，以其绿色环保的特点，引发了世界范围内的普遍重视。

　　近年来，随着光伏、风电发电成本的持续快速下降，新能源在越来越多的国家和地区实现了平价上网，日益成为世界各国减少碳排放、推动能源转型的主攻方向。

　　通过复盘能源简史，我们看到，每一次能源获取方式的重大转变，都深刻的影响了人类的发展路径。站在当下，新一轮能源的大幕正在徐徐拉开，我们能够预期的是，这必将带来新的产业发展机遇，以及新的人类版图。