建立在互聯網和新能源基礎上的新經濟模式,為我們描述了一幅不同以往的經濟前景:以互聯網、新材料和新能源相結合為基礎的第三次工業革命即將到來,第一、第二次工業革命形成和發展起來的傳統集中型工業經營模式,將被第三次工業革命的分散經營方式所取代,由此也將發生與分散生產方式相適應的社會變革。
從能源供給的角度,第一次工業革命使煤炭替代畜力成為經濟生產和社會活動的主力,第二次工業革命使石油成為整個經濟社會運轉的核心動力。前兩次工業革命發展起來的化石燃料為基礎的工業社會,在經過一個多世紀的運行后,面臨兩個日益嚴峻的問題:不可替代性帶來的資源枯竭和后續供應問題,化石燃料使用帶來的環境和氣候變化問題。
隨著信息技術和可再生能源技術的發展,綠色經濟的商業模式得到了很大發展,許多研究認為第三次工業革命即將到來,分散、綠色的新經濟模式將取代傳統、集中的經濟經營模式,化石能源經濟時代的負面效應將被克服。
然而,筆者認為,從當前技術進展和資源稟賦情況看,第三次工業革命會否帶來全新的分散經營模式,仍存較大不確定性。
首先,第三次工業革命還有著許多前景不明的技術障礙。
一般認為,第三次工業革命是建立在可再生新能源技術之上的。因此,第三次工業革命帶來的新經濟模式,是以下“五位一體”的經濟運行結構:1、可再生能源為主的能源供應格局;2、新型的能源采集模式;3、能源存儲;4、互聯的能源運輸模式;5、新動力模式。其中,能源供應格局的改變,是第三次工業革命和新經濟模式的核心。這意味著,在新經濟模式下,太陽能為主的新能源將成為主要能源;分散的太陽能采集方式將與傳統的化石能源集中采集方式有著根本區別;能源存儲將決定可再生能源主導地位能否確立;新能源的傳輸將是雙向、互動的;在新能源結構下,運輸工具的動力結構將改變,比如電動動力將取代內燃動力。
可再生能源在化石能源時代,其實也是被廣泛使用的,比如水電、風電和潮汐能等,只是比重較小。隨著太陽能發電技術的進步,太陽能電力有望成為廉價、富足的新電力供應。新工業革命設想的場景是,太陽能發電無處不在,無論是建筑物還是移動的汽車,只要有陽光,就會有源源不斷的電力供應。由于太陽能、風能等可再生能源具有間歇性的特征,產生于新能源的周期性存儲和釋放,是未來新能源供應和使用的主要方式。無論是太陽光,還是風,都不能像石油那樣直接存儲,必須先轉化為電能等其它可存儲方式,而電力存儲本身還存在技術限制,如能源存儲不能取得突破性進步,那么新能源將不可能動搖傳統化石能源的主要地位。雖然我們看到了雙向互聯的智能電網技術已開始商業應用,新動力汽車等交通運輸工具開始進入推廣普及階段,但只有太陽能發電等新能源轉換技術、能源存儲技術,才是新工業革命所獨享的;智能電網和新動力運輸工具并不基于第三次工業革命技術,只是在新工業革命下具有更大生命力而已。目前階段,可再生能源的采集、轉換、存儲等方面的技術發展,都未有根本性變革,從而在根本上制約著新經濟模式壯大。
其次,不改傳統集中經營模式的替代能源已然出現。
以頁巖氣為代表的新型能源供應增長,再一次將化石能源枯竭擔憂推后。美國頁巖氣革命,不僅改變了美國的能源結構,甚至對中國的制造業地位產生了威脅。2010年美國頁巖氣產量已經超過了1000億立方米。在過去的5年里,美國頁巖氣產量增長超過20倍從2006年僅為其天然氣總產量的1%,到2010年增長至美國天然氣總產量的20%。得益于非常規天然氣尤其是頁巖氣開發技術的突破,2009年美國以6240億立方米的產量首次超過俄羅斯成為世界第一天然氣生產國。天然氣在美國一次能源結構中的比重2005年為20%,2011年快速上升到了26%,6年間平均每年提高1個百分點。得益于頁巖氣的開采,美國的能源供應實現了由“能源安全”到“能源獨立”的轉變,對外石油依賴度明顯下降,日需進口石油從2007年最高的1562萬桶/天下降到了2011年的1318萬桶/天。廉價頁巖氣的興起,使美國石化產品成本大規模下降。而受高油價影響,包括中國在內的其它地區的石化產品成本居高難下。作為重要工業原料的石化產品,成本變化正在對中美兩國制造業在國際市場上的競爭格局產生沖擊。
除了頁巖氣外,可燃冰也是不改傳統集中經營模式,且極具商業前景的替代能源,理論儲量是當前已探明所有化石燃料的2倍。迄今為止,全球至少有30多個國家和地區在進行可燃冰的研究與調查勘探,目前處在商業開發實驗階段。
第三,可能出現延長現有工業文明模式的新技術。
環境問題和氣候變化是傳統工業文明發展未來面臨的兩大挑戰。尋找新的、甚至無化學排放的替代能源,就成了當前工業文明能否延續的關鍵。一種新的替代能源,如果能最大限度的和現有工業發展模式相適應,那么在路徑依賴的選擇模式下,這種能源將得到最大發展和應用。從現有的技術條件看,核能源具備部分充當新替代能源的作用(核能仍具有排放的環境問題),核能同樣也是集中生產的,與當前工業社會的集中化經營模式一致。沿著這條路徑,原子能開發的技術如能取得突破,那么現在集中經營的工業文明模式將能延續下去。這種不改變現有工業格局的原子能技術之一就是氫聚變技術,氫聚變沒有核裂變的放射性環境問題,且儲量分布更加合理,幾乎無處不在,當前正在實驗用于氫聚變的材料氘,在地球的藏量豐富,多達40萬億噸,如果全部用于聚變反應,釋放出的能量足夠人類使用幾百億年,而且反應產物是無放射性污染的氦。可見,如果可控核聚變技術取得突破性進展,人類社會現有的工業文明模式將又是另一番場景!國際社會對核聚變的商業應用投入了高度的熱情,2005年,國際合作項目ITER(國際熱核實驗反應堆)正式確立,歐、美、日、俄、中、印、韓等全球主要國家都參與了其中,目前在實驗室應用階段已取得重大進展。