新的能源革命性進展何時能到來？

01-27

前段時間看到一句話，工業革命的核心其實是能源革命。第一次以蒸汽機和煤炭為代表，第二次是燃機和石油、電力。現在能源利用在朝著多樣化的方向發展，那麼革命性的那一步到底什麼時候能邁出？引發第三次工業革命？

首先，原諒我無恥的，把之前的一個答案粘貼過來。

須知核心：
1.人類的工業文明乃至社會文明就是以能源為核心的文明，工業的歷史變革是以能源為核心的變革。

2.能源=能量源
3.能源有兩個至關重要的形式——傳播形式和存儲形式
4.補充的一點：在本回答中，新能源特指以能源形式存在的能源，以物質形式存在的成為新物質能源。
能量這個東西是無處不在的，跑的汽車需要汽油，刷知乎需要電子設備上電，你去接杯水，身體也需要消耗能量去做功。那麼目前，我們所處的這個次元呢-_-|主要提供能量的是——太陽，呃，在地球上以物質形態儲存滴油和氣，煤礦，活蹦亂搞的人等等等以及直接存在滴風光熱電和具備勢能的海洋河流這些。
電能這個能源形式是目前全世界最為普遍的能源傳播形式，但不是最普遍的儲存形式，相反的是油氣煤等可以直接通過燃燒利用的這類極其方便儲存的物質能源。核能也是以物質方式存在的但我扯這個幹嘛呢..
那麼問題來了，新能源的最大特點是啥，這個有很多說法，一般的大眾認識就是能源轉化過程中沒啥排放的清潔能源。那麼以這一點來看包括人本身在內這些物質形式的能源都不是新能源。剩下的不存在排放的能源就只有一種——就是直接存在的能源啊。
我們的社會自工業時代以來，不管是蒸汽和電力和現在的化石時代，主要依賴的是物質能源（電力時代造成的是能源革命性的傳播形式）。這樣隨著工業文明的推進呢，我們就遇到了目前的問題：生態環境受到破壞，資源枯竭等等。
好啦，那麼偉大的新能源資產無產階級的共用救世主出現了。
最早是利用河流勢能的水電，到現在風力發電和光伏發電，都是把直接存在的能源形勢轉化為另一種直接存在的能源形式，即電能。
前面說了，電能是最廣泛的傳播形式卻不是最廣泛的儲能形式，甚至可以說電能自身太難以儲存，現在咱們還沒辦法你交一個月電費我來給你家發個大電池這樣這樣。

那麼以上就是基本面了，在扯下去我都覺得我逼裝的過了
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好啦，新能源利用的技術問題。技術類別技術指標實在太多，要LZ問電氣技術，那麼第一回答的非常好的。我只談我的看法。
1.發電效率
首先澄清這個東西不是列在我的重點看法裡面的，只是我發現這個大家說得好多啊都覺得風光發電的效率低如是如是，這樣來說，只談主功率設備，輸配電我一概不討論。火電目前是最高效的，而燃氣輪機的效率在55%左右，水輪機50%，而風光發電的成套逆變裝置都在50%以上，其實是沒太大差距的。當然需要考慮其配套組件的損耗，電纜損耗等等等等計算起來太複雜。但總的來說效率這個問題其實不真的是核心問題。
2.成本
這個就是我想說的了，以前一個哥們和我聊天時就說，唉你看這個風光發電，都不要燃料的，就是派個工人維護維護基本上穩賺不陪的肯定大有可為巴拉拉拉。其實不然，成本是要考慮一次性投入成本和使用壽命內的維護成本。總的算下來，水電是最低的，哈哈哈有人不信說tm的一個水電站動輒幾十億上百億你跟我說成本低，哈哈哈哈哈你等電價市場化後看看幾個發電公司的業績情況就知道了。火電呢，雖說現在煤價低，煤價低是因為工業用電少，工業不景氣，電送不出去，這是個骨牌效應，其實火電成本主要在於運行成本，所以現在搞這個規模效應一定要超臨界，小機組都不讓開你開也是賠錢，在水電發達省份，火電都基本上靠賣發電額度給水電站來度日，想想也是一把淚...那麼提到我們的風電和光伏咋樣呢，答案是一個字：真tm高！
風電的機軸部件是其主要成本來源，因為好的葉片決定了它自身的發電效率也就是其經濟效率。但是葉片這個玩意呢不管你是製造業粉還是軍工迷，你就知道這就是咱們天朝的阿斗，不過確實也沒辦法，尖端數控本來就是軍工延伸的屬於各國保護的重中之重，只能靠咱們自己一步步逆向製造了。扯遠了就是說這個風電葉片，成本高，造價昂貴，回收周期太長。
光伏的主要成本是太陽能組件，就是大矽片板子。這些年中國光伏組件先是大躍進造成產能過剩，隨後被雙反斷了出口，而今市場已是哀鴻遍野都等著自洗牌熬死一個是一個。那組件價格實際上是不算貴的，但在回收周期的角度就難以接受了。為啥呢？上面風電漏說了一併說，就是風光電這種本身的效率很可靠，主要受環境影響太嚴重。就是說害怕的是啥，是在電價峰期不颳風了，也不出太陽了，那咋整，就只能幹擺著。不像火電，我有煤就能發，這也是火電目前還擔任國家基荷電站的主要原因，我穩定呀！而這個硅本身呢，就是一個大耗電爐，良心的說一句，造一塊組件所耗的電，它一生的產品生命周期里都未必發的出來。
3.產品生命周期

這個是個高大上的東西啊，就是說產品從出廠到最終淘汰，總有個壽命吧。電站也一樣，水電站，必要的情況下百年都可以使用；火電站五六十年也沒問題；而風光電站呢？設計基本上在20年，能用15年還繼續發電我覺得也可以燒高香了。這麼一比較，哪怕投資成本都一樣維護也一樣，你用20年我用50年，還用比嗎？
4.穩定性
好像上面說了，就是火電廠能擔任基荷電站的根本原因，就是我原煤在沒有枯竭的情況下是穩定供應的，在用電高峰我就多用煤多發電在用電低谷我就少用煤少發電。而水電風光都不行，都售自然條件限制。水電只看豐水期和枯水期，豐水期你要用電少怎麼辦，蓄水啊，蓄不了呢，只能棄水，枯水期你要用電，看看有蓄水沒，沒有呢?對不起我發不出了。當然，當水電形成一定的規模效應後呢，整個市場可以根據發電活動來調整自身的生產活動。那麼風光就更不行了，水你能蓄，風你咋蓄，陽光你咋蓄。
5.
上面碼得我要睡覺了，這種問題沒啥特立獨行的觀點怎麼吸引觀眾朋友呢。等著，下面要放個大招。
咦，好像還有一點沒說，大招先等等放在第6點。
5.電網
上面提高過儲能的問題，咱們在這個方面技術確實非常不成熟。電這個東西要怎麼理解呢，它像水一樣，而用電的人都是沒有桶的。理論上，你用多少，它就發多少。發多了，就浪費，發少了，就有人不夠。千千萬萬的需求對應到千千萬萬的供應，就形成了電網。因為能源形式相對單一，許多國家的電網還是相對簡單的。那麼我以前就是水火來對應市場的各種需要，只要好好研究水電火電的性質，研究市場的性質，這個電網構造還是相對簡單的。而今我們有了更多的能源選擇，這些能源多是distribution，甚至傳統的需求方也能成為供應方，電網的複雜程度跟不上，就跟你CPU運算跟不上現在的計算要求一樣，我們需要先改善電網。現在供電局摩拳擦掌要乾的智能電網就是解決這個問題。那麼風光發電的大面積使用需要智能電網這個基礎。順帶一提，全球智能電網建設的最早成果最好的不是一路高歌新能源的歐洲，反而是信奉石油為王的美國。
6.大招
招一定是要放的，就是希望有人接招。

前面零零總總我自己也沒怎麼梳理，更沒有擺出逐項數據，太懶了碼子都累連個圖都不想加大家見諒。說白了我就是個碰巧混在行業裡面的低等生物，表達一些大嬸們不屑的觀點給其他看官科個譜。
畢竟處子答啊，必須來點驚為天人的料。
那麼饒了這麼多，關於新能源技術上的問題，需要解決，又難以解決的，這個大招就是——統治階級權力的削弱！
有沒有狼煙起江山北望的既視感！？肯定有人不屑一笑覺得我只是在博人眼球了，區區風電光伏咋就和國家統治階級扯上關係了呢？稍安勿躁，待我細細講來，並非無中生有。
能源，自被人類熟練利用開始，不管以何種形式存在的何種時代，都是由國家為單位來統一管理的。可以說能源就是國家統治階級，或者說政府的一柄無上寶劍。能源的戰略即國家的戰略，老百姓都是在這個體制下吃肉喝湯，通過出賣，哦不，通過付出自己的勞動力還換取能源需求。可以說，因為能源的集約式管理才形成了政府與國家。而國家的權利之大，取決於它能掌管的能源體系有多廣。舉個栗子，農耕時代，人類可以自給自足，菜自己種，肉自己獵，柴自己砍。那時候國家的概念遠不如現在強勢。工業革命以後，國家和政府這個概念正式開始空前強大，誰具備廉價穩定的能源誰就是強國。沒有人可以隨意說脫離這種體制，因為幾乎所有人都存在能源需求，而且幾乎是無止境的能源需求。
因為這個時代能源是集中的，所以我們的統治權或者說政權也是集中的。而風光能源其非常重要的一點特質，就是分散式。技術成熟的情況下，我們可以避開大型的水電火電核電廠來自己建個小型發電站，房頂鋪上光伏板，門口架上風電塔，等到汽車都是純電動時，我們就完全能源獨立了。等到家家戶戶都這樣做時，一個地區就能源獨立了。那麼這就是分散式，而分散式最大的特點就是扁平化。如果說以前的能源供給是金字塔型的，至上而下的供給結構，涉及原材料、發電、輸配電、使用這些環節，那麼現在的供給結構就是扁平的，理想的情況下只有一層。如此的結果，就是政府和國家的權力被削弱，因為我不再需要你保護我的石油渠道，不需要你保證發電廠安全，能源這種物資，當大家都擁有，並且能持續生產，那它本身的戰略意義也就不存在了。而政府則由權力部門轉向職能部門，更多的集中於服務人民，創造社會和諧安定大環境。
最後，摘取一段書上的話。

變燃燒碳基化石燃料的機構為可再生新能源結構；重新認識世界的一磚一瓦，將每一處建築轉變成能就地收集可再生能源的迷你能量採集器；將氫和其他可儲存能源儲存在建築里，利用社會全部的基礎設施來儲藏間歇性可再生能源，並保證持久可依賴的環保能源供應；利用網路通信科技把電能轉變為智能通用網路，從而讓上百萬的人可以把周圍建築產生的電能輸送到電網中去，在開放的環境中實現與他人的資源共享，其工作原理就像信息在網路上產生和傳播一樣；改變由汽車、公交車、卡車等構成的全球運輸模式，使之成為由插電式和燃料電池型以可再生能源為動力的運輸工具構成的交通運輸網。在全國和州際建立充電站，人們可以在充電站買賣電能，

——Jeremy Rifikin《The third industry revolution》

好的好的——————————長分割——————————————————————————

上面，說的就是能源的形式以及新能源面臨的問題。那麼這裡想要回答題主所說的何時迎來革命性的轉變？上面的基本說明是無可避免需要了解的。

首先，簡單扯扯三次工業革命對人類社會的影響。

第一次，蒸汽動力技術引入印刷業，使得新聞媒體在第一次工業革命中成為主要的信息傳播工具，以報紙雜誌以及書籍等形式出現的印刷材料，如雨後春筍般出現在美國和歐洲的大街小巷，促進了歷史上第一次公眾文化普及運動的產生。1830-1890年，在兩大洲出現的公立學校培養了一大批勞動力人才，他們具有文字讀寫能力，能夠對以煤炭為動力的蒸汽鐵路以及工廠經濟進行系統的管理和操作。
第二次，20世紀的第一個10年里，電信技術與燃油內燃機的結合引發了第二次工業革命。工廠的電氣化迎來了批量工業製成品時代，其中最重要的就是汽車。幾乎在一夜之間成千上萬的人們賣掉馬車換上汽車。為了滿足人們對燃料持續增長的需求，新型石油工業加緊開採原油，從而使美國成為世界頭號產油大國。不到20年，隨著陸權的強盛，水泥公路遍布美國各地，美國人也因此開始遷移，在幾年前還是偏遠鄉村的土地上重新安家。電話，以及隨後出現的收音機和電視機重塑人民的生活，催生了一種全新的信息網路，使人們從此踏進了石油經濟和汽車時代。
第三次，我們正處在信息技術和新能體系相融合的時代。互聯網信息技術與可再生能源的出現讓我們迎來了第三次工業革命。在21世紀，數以百萬的人們將實現在家庭、辦公區域以及工廠中自助生產綠色能源的夢想。此外，任何一個能源生產這都能夠將所生產的能源通過一種外部網格式的只能型分散式電力系統與他人分享。

新時代的來迎必伴隨著就時代的死亡，新能源給全球帶來巨大變革的那一天，就是石油時代結束的那一天。

那麼石油時代是要結束了嗎？毫無疑問是的。什麼時候結束呢？答案是30年-40年。

引用一組數據

截至2011年底，世界原油探明儲量為2335億噸儲采比為56，人均儲量為33.8噸。

這裡說到的儲采比，指的是按當前水平生產可開採的年數。石油只有56年，而且是11年的生產水平計算的，幾乎可以預估的是，30年後世界上還燒石油的汽車基本會消失。加上日益嚴重的環境問題，我覺得新能源會在這之前完全投入到市場。

技術的問題早已不是問題，因為新能源領域的技術問題本事其實不是技術瓶頸造成的，而是經濟效應所決定的。智能電網是完全為新能源分散式特性量身打造的一個平台，電池技術的不斷鑽研和氫儲存成本的不斷降低將是為新能源市場鋪平道路。

新能源革命性的那一步早就跨出了，其實變革已經開始了而且從未停止腳步，因為人類不會停止腳步，我想我們只需等著看到他恍然成人的那一天。

後記

其實關於物質能源的延續我一直抱有想法。同樣的一組數據——

截至2011年底，世界原煤探明儲量為8615.3億噸，人均為123.5噸，儲采比大於100。

根據美國能源信息署2013年評估數據,全球頁岩油技術可開發量3450億桶,頁岩油約佔原油資源總量的10%。

截至2011年底，世界天然氣探明儲量為209.7萬億m3，儲采比為60，人均儲量為2.69萬m3。

老美的頁岩氣革命，會在石油時代後期支撐起整個世界的能源結構，不僅如此，如果算上地球上巨量的可燃冰，以物質形式儲存的能源幾乎在未來的2、3個世紀都不會稀缺，而且隨著這期間人類對外太空的探索，對核物質的利用，尋找出新的穩定可控的物質能源是絕對有可能的。

那麼關於新能源和新物質能源在未來誰主沉浮的問題，我自己也沒有一個確定的答案。我想，至少從目前各個國家的活動來看，一方面，我們是選擇了新能源，這是從生存與和平兩個因素來考慮的，人類厭倦了戰爭，但另一方面，我們也不會拋棄對新物質能源探索，因為人類總是貪婪的，希望自己能獲取的比別人更多。

嚴格意義上講，現做主流還是化石能源，其他光風地酒等都是噱頭

能源革命的到來要滿足幾個條件：

1、清潔能源技術上實現發電成本接近於燃煤發電，發電特性也要接近於燃煤發電，不能有大幅度波動等影響大規模應用的技術問題。

2、地球危機真的表現比較明顯，從而使得各既得利益群體得以認識到這是個生存還是滅亡的問題。

3、一些經濟變遷可能激發能源革命到來，比如現在已經出現的嚴重產能過剩，如果以技術創新把過剩產能引導到清潔能源方向，可能促進清潔能源發展。

——————————下面說具體方案————————————————

從五十年後或更遠的將來看，什麼能源會成為主流能源？ - 容雲的回答

轉一下吧，這裡是我設計的基於光沼互補的清潔能源方案，滿足上面所說的1、3條件。

下面就等第2條發生吧，一旦大家認識到這個事情必須做，我想這事情就成了。

革命性能源進步，還有待基礎科學做出巨大突破。目前最能改變人類社會的能源就是反物質能的利用。

ITER Q=10