进入21世纪，国际能源形势有了很大的变化，最显著的变化是“石油顶峰论”和“化石能源枯竭论”已经销声匿迹，新能源代替化石能源的声音逐步被其他声音代替。
什么原因促使发生这样的变化呢?其中包括2008年全球金融危机之后，发达经济体的能源需求下滑，而新兴经济体和发展中国家走向工业化能源需求有较快增长，能源需求中心在转移;美国页岩气开采获得成功使美国油气产量增加，开创了利用非常规能源资源的新时代，加上南美洲发现盐下油田和重油田，使全球石油储采比由上世纪90年代末不足50年，增长到2012年的55年;日本福岛核电站事故后，日本、德国等一些国家提出弃核，一些国家推迟核电建设，核电的发展受到了影响;传统能源生产国(中东和非洲)社会和政治动荡，影响能源的生产和供应，但全球并没有发生能源供应短缺;欧洲和亚洲若干国家努力发展新能源后，发现火电是新能源的有力支持者，煤电将与新能源同步发展，风电、太阳能发电不可能成为化石能源的替代者。中国近年来燃煤电厂实现近零排放，化石能源只要利用得当，都可以成为绿色能源，煤炭解决了清洁利用之后，在安全、稳定、经济方面与其他能源竞争上具有优势，这给国际能源发展增加了新的变数。
那么怎么来认识全球能源发展新趋势呢?
能源需求中心转移，中国成为第一能源进口大国
随着全球经济形势的变化，随着发达国家经济增长趋缓，发展中国家经济加速发展，能源消费重点由发达国家转向发展中国家，转向新兴经济体国家;由欧美OECD国家转向东部中国、印度和日本。按国际能源署(IEA)的报告，今后五年世界油气需求量将以1.6%的年增长速度增长，其中新增油气中新兴市场国家占90%，而45%来自中国、印度和日本。原来世界上石油、天然气的最大进口国是美国，如今美国搞了页岩气革命，一举成为世界第一的天然气生产大国，能源自给率大大提高，第一进口大国已经让位给中国，中国也成为世界上能源消耗大国。
土耳其教授沃肯˙艾迪加在不久前结束的世界能源大会上指出能源转型的一个现象：能源第一消费大国，将主导所在时代的世界事务，能源消费大国，也是经济大国、政治大国。煤炭时代，英国是第一能源消费大国，也是世界事务主导国。石油时代，美国是第一能源消费大国和世界事务主导国。那么，下一个该轮到中国了吗?对于这个问题，有两个方面问题需要思考，一是“思考问题的逻辑显然不能如此简单。世界发展到今天，必须同时考虑能源消费与能源效率两个指标，能源消费与一国的工业产出、国民收入水平，与消费能力成正比。能源消费总量与国家的硬实力相关联，而能源效率则与国家的软实力相关联。能源消费总量越大，能源效率越高的国家，竞争力就越强，国际影响力就越大。”由于中国一次能源构成以煤炭为主，而煤炭是一种低效率的能源，要想使中国能源效率达到英、美和西欧诸多国家的水平，几乎是不可能的。因此，也就可以断定，中国成为全球能源第一消费大国时，不可能相应地成为世界第一经济大国、第一军事大国、第一政治大国，也就不能像英国、美国那样成为世界事务主导国。二是英国和美国除了他们自身努力之外，还靠掠夺世界财富过日子，他们靠主导世界事务维持其生存;中国则不同，中国未掠夺任何国家和地区，完全靠自己的艰苦奋斗，与世界各国友好相处来完成自身发展，所以中国不会像英、美两国那样成为世界事务的主导国。
应对气候变化困难重重
应对气候变化困难重重。原因在于第三次能源大转换的方向不明，原来以为风电、太阳能电可以替代化石能源，欧洲若干国家的实践业已证明，由于风电、太阳能光伏发电存在间断性、随机性，不可能成为替代能源，风电、太阳能的发展积极性下降。到现在为止，第三次能源大转换还不知道用什么能源来替代化石能源?而且导致气候变化的因素在增加。有证据表明，黑碳颗粒——灶火及其他污染物产生的一种会吸收阳光的颗粒物——对亚洲季风的减弱、山顶冰川的融化和北极圈的加速变暖有推动作用。2013年一项重要的评估发现，来自灶火、柴油发动机、农田烧荒产生的黑碳颗粒物是导致气候变暖的第二大诱因，仅次于于二氧化碳的排放。在非洲和亚洲，居民使用固体生物质燃料(包括生物质和煤炭)排放的黑碳颗粒，占到所有黑碳颗粒的60%～80%。中国农村是世界上使用生物质能和煤炭最多的国家之一，据2012年统计，中国农村地区能源消费总量为33821.9万吨标准煤，其中秸秆、薪柴和煤炭为25953.8万吨标准煤，占77%。我国在解决黑碳颗粒排放方面的任务也很重。
另外，近年来世界上应对气候变化的能力在下降，2008年全球金融危机之后，世界各国经济实力有所下降，对新能源、可再生能源等低碳能源的补贴减少，减缓了可再生能源的发展;日本福岛核电危机之后，反核浪潮波及全球，影响核电的发展，日本和欧盟若干国家，原有核电停止发电，在缺电情况下，用天然气和煤炭发电弥补;乌克兰危机促使欧洲国家开始从根本上考虑他们的能源政策，减少对俄罗斯天然气的依赖，减少天然气的使用，有可能会增加煤炭的消耗;中国从2013年开始发现全国性的雾霾，雾霾是化石能源消费造成的大气污染，与化石能源消费排放二氧化碳造成气候变化是不同的影响，治理雾霾减少化石能源的消费、特别是减少污染最严重、二氧化碳排放最多的煤炭，可以起到治霾和减排二氧化碳的双重功效，但是清洁煤技术的应用只能治理大气污染，不能减排二氧化碳，中国在一次能源消费的构成中生物质能的传统利用和煤炭占的比重很大，难以在短时间内用低碳的能源替代，只能用洁净生物质能利用和洁净煤技术来解决污染问题。
从上面一些情况可以说明，气候变化尚缺乏应对条件。这次联合国气候变化峰会，当年全球减排的积极分子欧盟让位于美国，中美领衔全球减排总动员，其原因在于欧盟当年积极倡导节能减排，以风电、太阳能发电替代化石能源受挫，减排任务还没有不参加《京都议定书》的美国完成得好。美国以页岩气开发，以天然气替代煤炭，美国在减排温室气体方面为世界树立了榜样。欧盟和美国的例子告诉我们关键在于能否找到安全、稳定、经济、清洁的替代能源。现在看来，全球应对气候变化谈判遇挫的关键在于还没有找到替代能源，今后再达成新的《京都议定书》协议的可能性非常小，应对气候变化能否约束现在的能源结构调整?实际上已成为一个问号，当前能源生产革命的主要任务是寻找替代能源。不过，前不久中美两国在北京共同发表《中美气候变化联合声明》，为全球应对气候变化的进程带来何种影响有待观察。
第三次能源大转换转向何方
这几年关于第三次能源大转换谈得很多，但第三次能源大转换与第一次、第二次能源大转换有很大区别，前两次能源大转换的方向都很明确，能源一次比一次高级，每次转换都带来技术的进步、经济的飞跃、效益的提高。而中国在前两次能源大转换中，都没有完成转换，如今农村还大量使用薪柴、秸秆，在一次能源消费结构中煤炭还占70%左右，至今中国还处在煤炭时代。在能源大转换中也有几个问题需要考虑。
一是怎么处理好补课和第三次转换的关系。中国第一次和第二次能源大转换都没有完成，是否应当先补课，再进行第三次能源大转换;还是补课与转换同时进行;或者不补课，直接进行第三次大转换。过去认为传统利用生物质燃料不增加温室气体排放，补课不补课都不会影响气候变化，现在认为传统利用生物质和散烧煤炭，要产生黑碳颗粒，对气候有影响，因此补课是必要的，是必须的。
二是怎么处理能源污染和气候变化的关系。能源使用中产生的污染物和二氧化碳，属于两种性质不同的东西，前者影响当地百姓的身心健康，后者则会影响全球气候变化。因此存在先除污，解决雾霾，最后才是应对气候变化的说法;也可先除污与气候变化一气呵成;还有一种处理办法是跟着发达国家一心一意搞应对气候变化。发达国家采取先治污和雾霾，如伦敦烟雾事件，然后再来节能减排，应对气候变化。
三是第三次能源大转换转向何方?第三次能源大转换不像前两次大转换那么明确，所以对于第三次能源大转换有种种不同的意见。最早的意见是新能源替代化石能源，直到现在不少人认为第三次能源大转换就是用风能、太阳能替代化石能源。里夫金《第三次工业革命》一书在中国翻译出版，并经一些人大肆吹捧和宣扬之后，用风电、太阳能发电替代化石能源，并且排斥核能和水能于替代能源之外，似乎更加突出了风电和太阳能发电。但由于这两种电源具有间歇性、随机性，只有电量效益、没有容量效益。2011年英国科学联盟和亚当˙斯密研究所在《可再生能源》上共同发表了一篇研究报告，报告指出“在无市场操纵的情况下，太阳能和风能不可能成为经济型可用能源”。又说：“由于能量来源的不稳定性及缺乏有效的能源储备技术，风能和太阳能无法取代煤炭、天然气及核能;……太阳能和风能在自由市场中不可能具备经济竞争力。”(《中国电力报》2011年12月29日第四版)而且，“亚当˙斯密研究所指出，太阳能发电和风电随着技术进步，电力成本会不断下降，而化石能源发电成本会不断上升，若干年后新能源的发电成本会低于煤电，这确实有这种可能，但是风电、太阳能电的容量成本却不可能低下去。为解决风电、太阳能电的间歇性和随机性，除了电网要花钱，储能的耗费也很大，据说：目前阶段光伏电站造价约为8600元/千瓦，若同步配套储能10小时的铁锂电池组储能系统，此项储能设施造价为45000元/千瓦，则总造价高达53600元/千瓦，是目前光伏电池造价的6倍多，加上输配电设施则投资更高，并且铁锂电池寿命只有8年。”(《中国能源报》2014年9月1日)。储能设施造价高、寿命短、损耗大，所以目前一般都不用储能设施，采用火电(燃煤或燃天然气电厂)配合运行，我国天然气价格是美国的四五倍，天然气发电价格高，国家补贴不起，涨电价则用户承受不起，所以主要靠煤电支撑风电调峰和备用。
对于第三次能源大转换的另一种观点是用非化石能源作为替代能源，非化石能源对于化石能源的依赖比风电、太阳能发电低一些，但是他们的经济性对化石能源发电的依赖仍很强，从目前情况看，也承担不了第三次能源大转换的责任。第三种替代能源是气体能源，包括天然气、煤层气、页岩气、致密沙岩气、生物质天然气等非常规天然气和可燃冰。海夫纳三世认为气体能源很丰富，可供人类使用几千年，甚至认为气体能源是可再生能源，可以用气体能源替代煤炭、石油。(《能源大转换——气体能源的崛起于下一波经济大发展》，中信出版社)。看来人类社会第三次能源大转换尚未成熟，需要用气体能源作为过渡。对于中国来说，第三次能源大转换有一个气体能源的过渡，可以为前两次能源大转换未完成有一个很好的补课可能，用气体能源去替代农村的生物质能源，用气体能源去替代分散的散烧煤炭，对于解决雾霾和应对气候变化都有好处。但中国生物质能源原始利用，煤的散烧的任务太重，还不能全靠气体能源。中国的天然气比美国贵四五倍，按热量计算，美国天然气与煤价相仿，中国天然气是煤价的三四倍。中国用煤炭发电上网电价每千瓦时约0.4元人民币，用天然气发电上网电价每千瓦时0.8元人民币以上，相差一倍，用天然气代替煤炭发电有个经济承受能力问题。所以中国还得采取习近平总书记提出的建立多元供应体系，用多元供应保安全。
大电力系统和分布式发电系统结合
世界上有电不过一百多年，但是在一百多年里，电力工业出现了多次争论，最早是直流和交流的争论，争论的结果是采用了交流电。但是后来发现直流远距离输电方面有其优点，在直流输电网技术、超导输电技术尚不具备大规模工程应用能力时，在2030年前近距离输电将主要采用特高压、超高压交流输电方式，远距离则主要采用特高压、超高压直流输电方式，我国将形成超/特高压交、直流输电技术为核心的混合输电网模式。能源技术革命要设法突破直流电网技术、超导输电技术、新型大容量输电线路技术等。(周孝信，《我国未来电网的发展模式和关键技术》，《亮报》2014年7月16日)。
20世纪80年代欧洲认为大电站加远距离输电不如发展分布式能源系统经济、能效高。分布式能源系统开始是用天然气做燃料发展热电联产、冷热性联产，能源利用效率可达80%左右;后来风电、太阳能光伏发电兴起，又增加了新能源发电。20世纪90年代在英美兴起电力改革时，认为分布式能源系统可以解决电力体制改革中的电力不足问题。美国加州在电力改革时发生电力危机，分布式能源系统并没有解决缺电问题。英国电力改革中发现发电商对建设新电源不积极，电力系统备用容量不足，分布式能源系统也未能弥补其不足。20世纪90年代我国曾提倡学习丹麦发展小热电(即分布式能源系统)，由于中国缺少天然气，结果发展了很少小煤电，以煤为燃料的热电厂，这些小煤电、小热电在21世纪初期在“以大代小”中被淘汰。这证明以煤为燃料发展分布式能源系统污染环境是不可行的。近年来国家重视天然气的开发利用，开始发展以天然气为燃料的分布式能源系统，也鼓励发展风电、太阳能发电分布式电源，但由于成本高，需要补贴才能发展，影响发展速度。因此，对我国来说电源的供应主要靠集中式电源为主，分布式为辅，大电力系统和分布式发电系统结合的模式。
关于电力网模式大小问题是经常争论的问题，未来应该选择超级电网还是加强电网智能化建设?这些问题由于风电、太阳能发电的迅速发展，雾霾的威胁带来挑战被重新思考，分布式能源的建设原来以为可以控制电网规模，可是分布式能源发展到新能源，为了间歇性、随机性电源的出现，为了消纳这些不稳定电源，不得不扩大电网。在这些问题上不同国家有不同的选择，专家和业内也有诸多不同的看法。国内对电网规模有不同看法，一种意见主张大电网，全国一张网、洲际联网、全球能源互联网(杰里米˙里夫金所说的能源互联网，实际上就是电力互联网，因为能源不同于信息，煤炭、石油、天然气、电力不可能在一张互联网上输送。)全球能源互联网已经是最大的电力网络了。另一种意见主张电网不是越大越好，电网也不是越小越好，在设计电网时要多考虑成本和效益，把停电风险纳入损益计算中，随着边际成本向上升与边际收益下降，电网就不宜再扩大。但实际上电网扩大并不完全决定于损益计算，实际上电网在不断扩大，2008年11月，欧盟通过了构建跨国界的欧洲超级电网的设想。目前西欧各国的跨边界电网工程已经基本完成。随着中东欧各国逐步加入欧盟，中东欧与西欧联网也很快可以实现。但是要建设全球能源互联网，在能源和电力技术上需要有新的突破。
要调整好天然气和煤炭的价格政策
最近有许多消息都说煤炭要“复辟”成为新能源的“能源皇帝”。在刚刚结束的莫斯科世界石油大会上土耳其教授艾迪加展示的PPT清晰显示，2015年石油和煤炭能源占比曲线将再次相交，交会点为30%～31%之间。石油比例下降，煤炭比例上升，煤炭将重登“能源皇帝”宝座，(《能源》2014年7月28日，第21期《谁是下一个“能源皇帝”》)。其实早在2008年初，就有人预测，从2005年开始，新建燃煤电厂要多于燃气电厂，这一逆转，一是市场担心天然气价格不断上涨以及供应安全问题。俄乌天然气价格之争更加剧了这种忧虑，许多亚洲国家缺乏稳定的天然气供应渠道而增加燃煤发电的比例。二是目前减少燃煤发电污染物排放的新技术已经比较成熟，使燃煤发电对环境的不利影响大大减弱，相比之下，燃煤机组加环保装置或技术的投资性价比仍优于燃气机组。当前世界发电燃料再度转为以煤为主，是有多种因素促成的，其中，最重要的是清洁煤技术的研究开发，煤炭使用更加环保、更为经济。(《世界发电结构发生重大转变》，《勘测设计》2008年2期)。国际能源署2014年的一个报告称：如果当前的政策不变，煤炭将在10年内超越石油成为最重要的能源来源。报告称：那些承诺减少对气候有害的二氧化碳排放的国家也难以最终放弃煤炭。2012年初煤炭消耗量在西班牙增加了65%，在英国和德国分别增加了35%和8%。国际能源署称：美国页岩气的繁荣在美国和欧洲导致煤炭价格下降。该因素以及欧盟碳排放贸易对污染权的有利规定，促使能源消费正在明显从天然气向煤炭转移。(《煤炭或取代石油成世界首要能源》，《参考消息》2012年12月20日)。最近国际能源署发布《东南亚能源展望》报告称：未来20年东南亚地区的能源消费将翻番，煤炭将取代天然气成为最重要的化石燃料，到2035年煤炭需求将增长3倍。(《煤炭需求2035年或增3倍》，《中国能源报》2013年10月21日第11版)。众口一词，都说煤炭消耗量要增加，煤炭在一次能源结构中会超过石油。
过去十年，化石能源发展最快的是天然气，化石能源中最清洁的是天然气，美国的页岩油气革命，LNG技术进步，LNG贸易迅速增加和大规模的基础设施投资等，都在强烈提升天然气的份额。国际能源署认为“天然气黄金时代”已经来到了。可是这些年许多国家青睐化石能源中最肮脏的煤炭。一方面果然是由于清洁煤技术有了很大进步，煤电可以做到近零排放(即煤电排放污染物比天然气发电还要少);另一个原因是煤电成本低廉。当大家都是清洁能源时，最终，需求将由价格决定。美国天然气价格与煤炭相近，美国用天然气电厂替煤电进展很顺利，为什么我国天然气价格比美国要高4～5倍，由此我国的发电用天然气比发电用煤要高3～4倍。美国全球安全分析研究联席会主席、美国能源安全理事会高级顾问兼能源全球安全论坛联合主席盖尔˙拉夫特说：“就电力供应而言，亚洲经济体过于依赖煤炭，且相互关联有限。更糟的是，他们向更清洁的天然气转移的能力受过时定价机制的阻碍。在这种定价机制下，天然气价格将参考石油产品价格。这就人为提高天然气的价格，最终要比这两种商品分开交易时更高。目前，亚洲进口液化天然气现货价格为每英热单位13～18美元，比北美价格差不多高4倍。石油物价指数体系也给管道天然气带来上行压力，从而给了像俄罗斯等邻近供应国家议价的能力。亚洲这种以石油价格购买燃气的体系就仿佛是在以香槟的价格买水，这增加了间接税，使得天然气既不能在发电领域与煤竞争，也不能在运输领域与石油竞争。高气价负担很可能将更加严重，因为石油价格很可能会继续攀升。天然气不能与煤炭和石油相竞争这一事实阻止着亚洲用最有效机制来解决空气污染问题。”亚洲地区天然气定价不合理的问题是一个非常严重的问题，他严重地影响天然气的利用和发展，在我国能源生产和消费革命中，要研究解决能源的价格革命。
