第一章 经济社会、生态环境协调发展与能源革命
18世纪中后期始于英国，随后扩散到法国、德国和美国的第一次工业革命，拉开了工业文明的序幕，开启了经济持续增长与社会发展的新篇章。以煤炭替代植物薪柴的“能源革命”是这次工业革命关键要素。基于煤炭和油气开发利用的化石能源系统一方面为经济的持续增长和规模化发展提供了稳定的能量来源，另一方面也打破了农业文明时代人类与生态环境低水平的和谐共生关系，导致大量的环境生态问题出现。因此，从工业文明走向生态文明，推动经济社会与生态环境从“相背而行”到“相向而行”的转变的关键是通过新一轮“能源革命”实现能源系统向绿色低碳转型。
第一节 经济社会和生态环境协调发展与能源革命的关系
一、经济社会发展与生态环境矛盾加剧是工业化特定阶段的客观现象
1. 美国、日本等国家的工业化后期是生态环境问题集中爆发时期
前工业社会，由于人口集聚和生产规模有限，人类活动导致的生态环境问题主要是小范围和局部的。进入工业社会后，机器大生产对手工生产的替代和规模化，交通运输工具的机器化（蒸汽火车和轮船、燃油汽车），电报、电话通信工具的创新，导致生产活动大规模集中、人口大规模集聚、城市规模与边界大幅扩张，生态环境问题不断累积，范围不断扩大。
如果说，18世纪中后期开始的第一次工业革命开启了近现代工业化，那么 19世纪 70年代开始的第二次工业革命则进一步加速了欧美等国家和地区的工业化进程，导致生产活动对生态环境的破坏程度因经济规模快速增长而加剧。到 20世纪 40年代，一系列重大的恶性生态环境事件先后爆发。比如， 20世纪 40年代美国洛杉矶光化学烟雾事件、1952年伦敦烟雾事件，以及 1956年日本水俣病事件。
这些重大环境生态事件，实际上是这些国家经济社会发展对化石能源和资源大规模利用造成的生态环境的破坏累积到一定阶段的集中爆发。一般认为，美国工业化起步于 19世纪 20年代，到 20世纪 30年代美国初步完成工业化， 20世纪 60年代美国彻底完成工业化进入后工业化社会。从图1-1可以看到，美国第二产业占比从 1869年的 21.8%左右持续上升到 1930年的 29.3%左右， 1957年达到历史*高值（ 39.1%）后开始下降，同期第一产业占比持续下降，第三产业占比 1953年之前波动较大，但 1953年之后持续稳定上升。
图1-1 美国的产业结构变迁（1869～2016年）
资料来源：1869～1982年数据根据文献资料经作者整理计算， 1990年之后的数据来自世界银行因为数据来源受限，部分年份数据缺失
日本工业化开始于 19世纪 60年代初。进入 1920年以后，日本工业化过程快速推进，第一产业占比从 53.5%左右持续下降到 1981年的10.4%，第二产业和第三产业占比快速增加。1973年日本第二产业占比达到峰值（ 36.5%）并开始缓慢下降，第三产业占比继续增长，日本进入后工业化社会（图1-2）。
2. 我国已经处于工业化后期的初期阶段，进入生态环境事件高发期
发达国家的经验表明，当工业化发展到一定的阶段，尤其是工业化后期，经济社会发展和生态环境之间的矛盾会加剧，甚至大规模爆发。根据中国社会科学院工业经济研究所的报告，我国已经进入工业化后期的初期阶段。经济社会发展带来的生态环境压力持续加大，生态环境污染大规模爆发风险加大。比如，2007年的太湖、巢湖、滇池蓝藻的连续爆发，2011年云南曲靖铬渣污染事件，2012 年广西龙江镉污染事件，以及从 2012年以来华北地区雾霾天气的出现等，无不表明，我国已经进入生态环境事件的密集高发期。
图1-2 日本的产业结构变迁（1920～2017年）
资料来源：1920～1982年数据根据文献资料经作者整理计算， 1990年之后的数据来自世界银行因为数据来源受限，部分年份数据缺失
3. 我国经济社会发展的生态环境压力比发达国家同期更加严峻
从生态环境角度来看， 2001年我国加入世界贸易组织（ World Trade Organization，WTO）融入国际分工体系后，凭借低成本熟练劳动力优势，经济规模快速扩张，迅速成长为全球主要产品的制造基地，成为经济规模仅次于美国的第二大国家。截至 2017年，我国钢铁、电解铝、化纤等主要原材料工业，造船、高铁设备等装备工业，以及汽车、冰箱、彩电等 221种主要消费品产量或制造能力居世界第一，其中很多产品的产量比世界其他国家总和还要多。这些产量与制造能力产生了庞大的化石能源消费需求。2017年，我国消费了世界上 23%的一次能源，远远超过能源消费第二大国美国（ 16.5%），其中世界煤炭消费的50.7%、石油消费的 13.3%来自中国（仅次于美国）。这给我国生态环境带来更加沉重的压力。
我国区域之间工业化发展程度差异很大。东部区域已经处于工业化后期阶段，而中部和西南地区处于工业化中期的后半阶段，大西北的工业化水平*低，处于工业化中期的前半阶段。根据发达国家的经验，东部区域甚至部分中部地区已经进入生态环境问题大规模爆发期。
我国东部地区，甚至部分中部地区近几年单位国土面积能源消耗强度远超 20世纪 50年代的处于工业化后期的法国、德国、英国等欧洲国家，相关污染物排放强度也远高于发达国家工业化后期的水平，因而与发达国家工业化后期相比，我国经济社会发展的生态环境恶化形势较为严峻。
二、能源革命是解决经济社会发展与生态环境矛盾的关键
1. 化石能源革命导致经济社会发展与生态环境“相背而行”经济持续增长与社会稳定发展不是人类社会的自然产物，而是工业革命与能源革命的结果。在前工业社会，人类社会经济处于周而复始循环增长阶段。 18世纪中后期始于英国，随后扩散到德国、法国、美国、俄罗斯、日本等国的工业革命开启了工业化进程。经济增长与社会发展也打破了人类社会各个方面长期徘徊不前的局面，打破循环增长进入持续增长阶段。人类社会经济增长以 18世纪中后期英国工业革命为界分为两个特征明显的阶段，公元前 1万年到工业革命之前，人类社会处于循环增长阶段，英国工业革命后，人类社会进入持续增长阶段，并且直到今天，仍然保持着持续增长趋势。经济学家把工业革命之前的循环增长归于土地的报酬递减规律与人口数量变化导致的人均产出“天花板”和“地板”效应。18世纪中后期的工业革命实现了机器大生产代替手工生产，打破了土地报酬递减规律对生产活动的限制，因而得以实现经济的持续增长。然而，经济学家没有认识到，工业革命打破经济循环增长的能源限制，即 18世纪中后期开始的煤炭替代薪柴的“煤炭革命”，以及 19世纪末以内燃机发明为标志的“石油革命”，打破了前工业社会经济增长的能源瓶颈。从能量转化和利用的角度看，前工业社会的问题在于人类生存所需要的食物及生产过程所需要的能源（包括以木材的形式提供有机经济所需的热能，以人类或动物的体力形式表现出来的机械能）均需依赖通过光合作用储存在有机物体内的太阳能。有机物仅储存了数年到数十年太阳能，因而无法持续满足经济增长带来的能源需求增加。而煤炭和石油则储存了亿万年的太阳能，有效解决了经济增长的能源瓶颈问题，解决了土地与经济增长之间的紧张关系，使生产与消费规模化和人口的大规模集聚成为现实。化石能源革命实现了煤炭和石油的大规模开发利用，推动了工业化进程，为大规模生产与社会生活、城市发展提供了源源不断的能量来源，但同时也排放了大量的二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等常规污染物和二氧化碳，环境和生态问题难以避免。而在粗放式发展的惯性下，经济快速发展过程中能源供应和需求侧的产能过快扩张、规划不当，也引起了大量的产能闲置和浪费，进一步加剧了生态环境问题。*终，导致经济社会发展与生态环境“相背而行”。
2. 经济社会与生态环境协调发展需要新的“能源革命”基于煤炭和石油革命的经济规模扩张及工业化、城市化的加速与生态环境加速恶化，是同一逻辑进程的结果，是一个硬币的两面。随着工业化加速发展，经济社会发展与生态环境之间的矛盾累积与加剧，发达工业化国家*初通常是采取一些限制性措施，颁布一些环境保护法规。但是，由于人们尚未搞清污染及公害的原因和机理，仅采取一些限制性措施或颁布某些保护性法规，未能阻止环境污染蔓延的势头。 20世纪 50年代至 70年代，英国、美国、日本等国先后爆发了重大环境污染事件后，这些国家相继成立环境保护专门机构，以图解决这一问题。因当时的环境问题还只是被看作工业污染问题，所以工作的重点主要是治理污染源、减少排污量；所采取的措施，主要是给工厂企业补助资金，帮助它们建立净化设施，并通过征收排污费或坚持“谁污染，谁治理”的原则，解决环境污染的治理费用问题。但这类被人们归结为“尾部治理”的措施，从根本上说是被动的，因而收效不甚显著。1972年 6月联合国在瑞典的斯德哥尔摩召开了人类环境会议。会后，发达国家开始了对环境的认真治理，工作重点是制定经济增长、合理开发利用资源与环境保护相协调的长期政策。但是，要真正实现经济社会发展与生态环境从“相背而行”到“相向而行”的转变，不能仅仅依靠污染物排放的“末端治理”，还需要进行新的“能源革命”。这场新的“能源革命”有三个不可或缺的内容：一是要形成更节约的能源消费方式，从目前以物质型消费为主、高耗能工业为主的粗放式能源消费，过渡到未来以服务消费为主、高科技和服务业为主的高质量能源消费；二是要大力推动非化石能源，尤其是可再生能源发展，尽可能利用清洁无碳能源替代化石能源；三是要通过技术革命实现煤炭油气的清洁化、低碳化利用，结合化石能源消费的总量控制，把化石能源的污染物和碳排放量控制在生态环境容量许可范围之内。
而在整个革命进程中，核心要诀在于实现整个能源链条上各种新旧产能的协同发展和平稳更替，避免能耗的浪费。
三、以能源革命推动经济社会与生态环境的协调发展
主要发达国家也曾先后遭遇能源安全、生态环境及气候变化问题，但上述问题发生在不同历史时期，可以集中力量，逐一攻克解决。我国则不同，在工业化、城镇化发展阶段，同时遭遇这些问题，因此必须创新发展思路，采取非常措施，统筹应对，一并解决。由此来看，能源革命是一条必由之路。能源革命是绿色发展、生态文明、建设美丽中国的*重要方式。只有经过痛苦的破旧、艰难的立新，我国才能成为一个山清水秀、蓝天白云、空气清新的美丽国家。在漫长而艰苦的能源革命进程中，要陆续打破污染严重的旧的能源系统，逐渐建立低碳绿色的新的能源系统，而且要以*小的产能和浪费实现新旧系统的平稳切换。
1. 推动能源供给革命
我国目前的能源系统以煤炭和石油两种化石能源为主，它们既是我国发展的原动力，也是环境污染严重的根源。进行能源供给革命，就是要大力发展低碳天然气与生物质能、无碳风电、光伏、水电、地热等可再生能源，但每一种能源都有其长处和短处，同时人们的能源需求也是千变万化的，在新的能源系统逐渐建立成长过程中，会出现弃风电、弃光伏、弃水电、缺充电桩、缺加气站、缺加氢站等现象。所以，特别需要能源系统灵活与能源消费革命和能源技术革命进行战略协同。
2. 推动能源消费革命
作为世界第一能源消费大国，推动我国能源消费革命是一个长期的过程，应把节能和提高能效贯穿到经济社会发展全过程和各领域，大幅提高工业、建筑、交通运输等领域能源利用效率，抑制奢侈、浪费等不合理能源需求，避免产能浪费。重塑工业部门用能系统，推动工业高效智能循环发展。大力发展超低能耗建筑，避免建筑能耗增长的锁定效应。推进交通结构调整和技术进步，遏制石油消费过快增长。构建节约高效新型城乡用能方式，促进居民消费绿色升级。
3. 推动能源体制革命
目前我国的市场化程度需要进一步提高，因此要继续推动市场化改革，完善市场准入，鼓励各类投资主体有序进入能源产业的各个领域。从制度上提高化石能源系统的灵活性
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