有关“第三次工业革命”的话题在2012年引发了广泛的讨论。整个讨论围绕着《经济学人》2012年4月21日刊发的“第三次工业革命”系列文章以及美国著名能源专家杰里米·里夫金2011年出版的《第三次工业革命》展开。
 
  事实上,来自美国落基山研究所(Rocky Mountain Institute)的著名能源专家卢安武(Amory B.Lovins)及其同事所合著的2011年出版的《重新发明火――走向新能源时代的商业解决方案》(以下简称《重新发明火》),是同样性质的一本书。它讨论的问题是,在现有技术的基础上,如何通过一定的设计、政策和商业模式――即重新发明之新“火”,在短期内弃用石油和煤炭,在不远的未来弃用天然气,最终彻底告别化石燃料。本文是基于《重新发明火》一书第一章的编译改写,敬飨读者。
 

卢安武(Amory B. Lovins),落基山研究所的首席执行官和创始人之一,在能源、环境、安全以及发展等领域均有建树。

1978年至今,卢安武先后担任多所大学的客座教授及讲师,包括加州大学伯克利及河滨分校、不列颠哥伦比亚大学、达特茅斯学院、科罗拉多大学波尔得分校、圣加仑大学、北京大学以及斯坦福大学。

卢安武著作甚丰,大多与能源问题相关。其中《石油博弈解困之道:通向利润、就业和国家安全》(2009)、《自然资本论》(2000)有中译本,在中国有相当大的影响。《重新发明火》(2011)是其最新著作,中译本正在出版过程中。

卢安武曾获得蓝色星球奖(Blue Planet)、 吉恩.迈耶奖(Jean Meyer)、星球时代英雄奖(Time Hero for the Planet)、世界技术奖(World Technology)以及正确生活方式奖(Right Livelihood)等;并获10余个名誉博士学位,同时为美国建筑师学会名誉会员,瑞典皇家工程科学院外籍院士。

 

  如所周知,化石燃料使得瓦特的蒸汽机、工业革命、城市发展、互联网等成为可能,推动了人类社会进入现代文明并持续发展。从19世纪到20世纪,按照乔治城大学历史学家约翰R.麦克尼尔的说法,“全世界的能源使用量增长了80-90倍,是人类历史上继(对动植物)实现驯化之后最具有革命性意义的过程”,引入化石燃料,他认为,是“我们这个物种历史上三大或四大最具决定性的‘选择’之一,比起别的,它更有力地塑造了人类社会与其赖以生存的生态环境之间的关系”。
 
  但在卢安武看来,我们现在应该尝试去进化到下一个阶段了。
 

“在石油离开我们之前,我们必须先离开它”

  卢安武之所以提出要弃用化石燃料。源于它给美国以及全世界带来的巨大挑战。化石燃料首先是价格不菲的,但不仅于此。在卢安武的分析中,石油在昂贵的价格之外,还有巨大的军事成本(为了石油而发动战争等)和政治成本(为了石油而妥协集权等)等隐性成本。煤炭也是一样。燃煤发电厂在燃煤的过程中会释放硫,氮氧化合物(导致酸雨),微粒,汞和其他有毒金属;发电厂产生的煤灰会污染河流;采煤过程中会导致工人伤亡和景观变化;等等。
 
  即便不考虑成本因素,自然中的矿藏也是有限的。人类已经从原始的化石燃料银行存量中取走了大约1/3,而我们的索取速度正在不断提高――一半的索取是发生在1985年之后的。虽然关于是否已经达到或超过了石油产量峰值的讨论尚且未有定论,但毫无疑问,随着储量的减少,无论技术如何发展成熟,未来石油的成本都会只升不降。不管上升的速度是快是慢,消耗终将会导致石油所有权的集中,政治局势的紧张,价格的高涨及剧烈波动。关于煤炭,原本我们预计能使用几个世纪,但现在看来也许会耗尽的出乎意料地迅速。
 

能源转型的尝试与先锋

  在环境、安全等因素的制约下,人们开始考虑能源转型。有不少鼓舞人心的尝试证明减少或者放弃化石燃料的使用是可能的。
 
  根据有关研究,面对20世纪70年代的石油价格震荡,美国及其他一些国家通过提高效率在仅仅8年的时间里将OPEC的石油销量减少了一半。(尤其是在1977年到1985年间,美国的GDP增长了27%,石油用量却减少了17%,石油进口量更是减少了50%,从波斯湾进口的石油量甚至减少了87%。)类似地,由于公用事业开始使用更廉价的天然气,加之利用效率的提高和可再生能源的不断市场化,从2009年开始,煤炭在总发电量中的份额出现骤降。
 
  一些国家甚至已经在能源转型方面做了很好的示范。比如丹麦,它的一栋2008年建造的住宅要比一栋1977年以前建造的住宅每单位占地面积的能耗低一半。1980至2009年间,丹麦的经济增长了2/3,而其能耗却回归到了1980年的水平,碳释放量也降低了21%。丹麦总电量的53%是利用工业废热生成的,30%是利用可再生资源生成的。但丹麦人生活质量非常高,供电稳定性居欧洲之首,税前电价也处于极低的水平。并且,在2011年,丹麦的保守党政府宣布自筹资金实现一个长远来看极为有利的计划,也就是通过提高效率并转而使用可再生能源,使整个国家在2050年之前摆脱化石燃料的束缚。
 
  激励21世纪的丹麦人从19世纪以来对化石燃料的依赖中走出来的动力,事实上也在激励着世界上其他地方的人。人们想要的能源服务是:稳定的、不会意外中断的;即使在艰难时期也能负担得起的;清洁又安全的;公平的而不是过分损害他人利益的;在创新中不断进步的。很多人发现化石燃料已经不是实现这些目标唯一的或者最好的方式。以化石燃料为主的基准情形依然行得通,但其成本和风险在提高,转变的机会也在增多。
 
  国际能源总署(IEA)的首席经济学家法提赫·比罗尔(Fatih Birol)曾说过一句现在已被视为能源经济领域座右铭的话:“在石油离开我们之前,我们必须先离开它。”诚哉斯言!
 

新“火”的三大原则

  卢安武在他的大学时代,就已经心系能源问题研究。当时的石油价格还非常低,人们还没有意识到化石燃料将要带来的环境、安全等问题。如此也可说,卢安武属于最早意识到要和化石燃料说“再见”的先行者之一。比较有特色的是,卢安武及他所建立的落基山研究所,一个最重要的特点就是“想”与“做”相结合(Think-and-Do)。
 
  弃用化石燃料,启用新“火”,事实上属于具体的方案设计工作。2012年10月,在卢安武于上海交通大学的一场讲座会后,笔者问过他这样一个问题:《重新发明火》与其他讨论能源革命的著作比如《第三次工业革命》最大的不同是什么?他的回答是,他的书传达的是如何具体去做,而别的书可能更多的是传播一种理念或者理论。
 
  《重新发明火》设定的目标,是到2050年,在获得至少和现在一样的生活体验――诸如同样享用汽车、建筑、电器以及其他生活资料――的前提下,调整现有的燃料结构,降低现有的燃料用量。
 
  卢安武从四个使用化石燃料的经济部门――交通运输业,建筑业,工业和发电业――出发,探讨了每一个部门如何从现有情形进化到一个全新的、能够带来一系列显著的公共和私人利益的能源结构体系。具体来说,比如汽车如何用超轻材料和电动系统来制造;工业管道如何改造其中关节;等等。
 
  可以看出,《重新发明火》是包含了各种具体能源解决方案的一本操作手册。而在所有这些操作手段的背后,都贯彻着非常重要的三条原则:减少用量,调节需求,优化供应。
 
  用更少的能源获得更多的产出,是最首要的原则。2009年,美国能源效率的提高为近一半左右的经济活动提供了燃料。从商业角度来看,这被称为“提高能源生产率”,该原则是名符其实的金矿。每天它以更低的成本提供相同或更高的服务的同时,也降低了能源价格过高和供给中断的风险。几乎没有人注意到,美国经济实际上已经做到了这一点。2011年之前的36年中有9年,美国的能源生产率都高于GDP增长速度。《重新发明火》这本书的一个目标,就是说明如何将这一水平保持到每一年――要通过提高能源生产率和有效利用能源双管齐下。
 
  在能源需求方面,人们一直以来都被灌输这样的一个想法:经济以及人们的正常生活依赖于不间断的、稳定增长的、永不枯竭的电力供应。自从工厂开始大规模生产,大型中央发电机寻找“基本荷载”客户以便保持24小时运转,这种思维范式在20世纪到21世纪期间深深扎根于人们的脑海。如今,新技术、智能控制、信息技术使我们有能力调整我们的能源需求,使之与广泛的供应技术进行更加密切、更加有利的匹配。用户在技术的支撑下合理利用能源,不需要的能源自然也就不需要生产了。
 
  一旦大幅度降低并学会如何控制和调整需求(都是在不缩减和损害服务水平情况下进行的),在如何优化供应这个问题上就有了更多选择。旧火种所给的选择很少,大部分都是通过燃烧这种或那种储量丰富的燃料获取热量或者电力。今天以及不久的将来,能源的种类会前所未有的广,从燃料转化(煤炭到天然气)到风能、太阳能,也许某天还会出现燃料电池。这些新选择为商业运营提供了迄今为止成本最低且相对稳定的能源风险控制方式。而且,一些创新不仅扩大了我们的选择范围,同时也使得我们可以同时充当能源消费者和能源生产者――“产销者”。
 
  以此三原则为指导,卢安武在对交通运输业,建筑业,工业和发电业四个部门的能源设计中,都提出了具体的一个个操作手段:技术上的、设计上的、商业策略上的以及政策上的。无论是政府、行业联盟还是大小的公司,都可以从他这“一揽子”方案中找到自己所需的内容。
 

成与不成,都有意义

  《重新发明火》试图设计一整套方案,来说明在商业上――以长期优势为出发点、以民间团体为支撑力、以高效策略为加速器――有利地实现到2050年摆脱化石燃料是可能的。
 
  这一方案不仅仅在于摆脱化石燃料,通过他的设计,就业岗位、商业利益和产品服务等方面都将有巨大的发展机会,因此也可以说有很大的社会意义。
 
  在未来,这些新能源与传统的化石燃料相比,其经济总成本会与之持平甚至更低,随着时间推移,其成本优势还会不断扩大。同时,比差异不大的成本更重要的是,新能源降低了国家安全、经济、环境和公众健康风险,也提供给我们更多选择的余地。
 
  当然,在向新火种转变的路上潜伏众多障碍,这也就解释了为什么转变现在才开始以及为什么转变如此困难。问题在于,不居安思危将可能使自己处于更危险的位置。
 
  历史上有过新“火”取代旧“火”的前例。1850年,绝大多数的美国家庭点的是鲸脂油灯。现在我们只有在读到《白鲸记》或者参观捕鲸博物馆的时候才会想到捕鲸舰队,但是在1850年,捕鲸是美国五大行业之一。对鲸脂油的巨大需求导致鲸鱼数量锐减。不断攀升的鲸脂油价格遭遇了主要来自煤油和汽油的竞争,这两种材料那时候还都是从煤炭中合成的。企业家们开始出售廉价的小包装油品,将灯从燃鲸脂油转变为燃煤制油,并在数月内收回了成本。
 
  时至1859年,当德雷克在宾夕法尼亚州挖到了石油,创造了煤油的另一个来源的时候,超过5/6的鲸脂油市场已经被其竞争者占领。这一切的发生仅用了不到12年的时间。蒙在鼓里的捕鲸者吃惊地发现,还不等他们捕光所有的鲸鱼,他们的客户都已经跑光了。捕鲸业最后沦落到以国家安全为由申请联邦政府补贴的窘境――很快美国捕鲸业就成为了过去。残存的鲸鱼家族被技术创新和追求利益最大化的资本家们拯救了。
 
  如果卢安武的预见设计能够实现,那么卢安武的新“火”取代化石燃料,将会像煤油取代鲸脂油一样,开启一个新的能源时代。如果卢安武的预见设计未能实现,他也至少提供了解决能源困境的一种思路。无论如何,《重新发明火》都必将激发出更多关于能源变革的思想火花。
 
 

责任编辑 吴