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摘要：自传统农业时代以迄1973年第一次“能源危机”发生之前，西方主要国家的一次能源消费结构经历了持续的转型过程，突出表现在从以柴薪、木炭占主导的有机植物型能源转变为以煤炭、石油和天然气占主导的矿物型能源。通过对英国、荷兰、美国、德国四国为代表的西方主要国家能源转型历程进行长时段、定量化考察，发现各国出于具体国情的不同在能源转型过程中产生差异性的同时，又存在一些明显的共性特征。就四国能源转型历程展开分析，有助于从能源角度理解近代世界经济的发展，尤其是两次工业革命得以发生、持续的背后动力机制。 关键词：能源；能源转型；煤炭；石油；工业革命； 作者简介：裴广强，历史学博士，西安交通大学近现代历史研究所讲师，研究方向为中外能源史，中国近代社会经济史、环境史。 原载于《史学集刊》 2017年第4期，注释从略。感谢裴广强老师授权推送！  一、问题的提出 所谓能源，包括能够直接取得或者通过加工、转换而取得的，可产生各种能量（热能、光能和机械能等）的资源。人类利用能源的种类、数量以及方式，是决定人类政治、经济和文化得以不断演进的最为基础和关键的因素之一。鉴于能源的地位如此重要，有学者将不同时期占主导地位的能源种类或类型作为划分人类历史阶段的标准，也就不足为怪了。长久以来，能源史都是西方历史学界以及经济史学界的重要研究领域之一。从1865年边际主义学派的杰出代表威廉姆·斯坦利·杰文斯刊行传世名著——《煤炭问题》一书以来，迄今已积累了丰富的研究成果。而且，随着20世纪后半期经济学界从此前注重积累———投资刺激经济增长的宏观分析角度返回到从强调历史细节的微观层面探讨经济演化问题，能源在社会经济发展中的作用再次受到广泛重视。尤其是最近十余年来，伴随着“加州学派”的崛起以及学界围绕其颇富争议的观点进行的持续讨论，能源史的学术领地开始超越单纯行业史及国别史的限制，被引入到全球史的视阈之中。历史上的能源利用情况也因此被当作重要的引证变量，成为衡量东西方社会由前近代向近代过渡程度乃至成功与否的关键指标之一。概言之，能源史研究得到了前所未有的重视。 在有关能源经济学的概念之中，能源转型（Energy Transition）是考察一国或地区能源史发展脉络的基本概念之一。不过，就能源转型的定义和分期而言，国内外能源史学界尚存在多种表述，没有形成一致共识。瓦茨拉夫·斯米尔认为能源转型是指从一种具体的能源形式转变为另一种能源形式的过程，迄今经历的四次能源转型其阶段性标志依次是驯养役畜和使用火——风车和水车的出现——蒸汽机和内燃机的发明——发电机的发明——天然气原动机的使用。罗伯特·海夫纳三世认为能源转型是从固体能源依次向液体能源、气体能源的转变，同时在每个能源转型阶段内部也都会发生周期性的能源替代，如在固体能源时代柴薪被煤炭替代，在液体时代鲸脂油被汽油替代。布鲁斯·波多布尼克则是从能源变化（Energy Shift）的层面来理解能源转型，意指一种借助技术应用将新的一次能源大量运用于人类消费的过程。他认为人类历史上共有三次大的能源转型，各转型阶段的标志性能源依次为煤炭—石油—天然气、水电和核能——风能和太阳能为代表的可再生能源。我国学者朱彤认为能源转型是由“能量原动机推动的，伴随着能源体系深刻变革的一次能源长期结构变化过程”。具体而言，他将能源转型划分为从植物能源依次向化石能源以及可再生能源转型两大阶段。基于观察角度的不同，上述学者的观点见仁见智，难免互有差异。但是一般而言，都认为能源转型意指能源系统内部根本的、结构性的变化过程，突出表现为一次能源消费结构中主导性能源种类的变化，这也是目前学界的主流观点。由此看来，在1973年第一次“能源危机”发生之前，西方主要国家的一次能源消费结构（下文简称能源结构）都已完成从以柴薪为代表的有机植物型能源依次到以煤炭、石油和天然气为代表的矿物型能源的转型过程。 相比西方学界而言，国内学界对近代能源转型问题的关注较少，且已有成果研究时段多限定在第一次工业革命时期，研究对象多侧重英国和荷兰，对于第二次工业革命时期以及英国、荷兰之外主要资本主义国家能源转型情况的探讨明显不足。另外，既往研究在方法上偏重定性描述，缺乏量化分析。鉴于此，本文尝试在前人研究基础之上，欲达成三个相关目标：首先，就第一次“能源危机”爆发之前代表世界能源利用发展模式的英国、荷兰、美国以及德国（下文简称“四国”）能源结构转型历程进行长时段、定量性考察；其次，经过多重比较，初步揭示四国能源转型过程中所蕴含的差异性及一般共性特征；最后，从能源史的角度出发，围绕两次工业革命发生和近代经济兴起的原因及其所含有的本质意义，进行不同于一般理论解释模式的适度阐发。总的旨趣是希望通过对此问题的探讨，弥补以往研究不足之处的同时，更加深入地了解近代以来社会经济发展背后的动力机制。由于所涉空间范围和时间跨度均很大，加之笔者学识有限，难免有挂一漏万之处，还望学界同仁不吝指教。 二、四国能源转型历程考察 （一）前近代社会能源结构分析 如果不了解传统农业社会的基本能源结构及其属性，那么就不可能真正了解向近代社会过渡中能源转型所具有的本质内涵和意义。传统农业社会的能源结构主要由以柴薪为主的燃料、人类食物、牲畜饲料以及风力、水力等种类构成。其中，燃料和食物无一例外是所有国家最重要的能源种类。总体来看，近代早期欧洲的能源结构以燃料所占比例最大，大约为50%~60%，食物和饲料合计占到40%~50%左右，风力和水力仅占1%~2%左右。实际上，美国的能源来源情况与欧洲相似，大部分亦依赖于食物和植物型燃料。19世纪中期时，木材作为美国最主要的能源种类，估计占到当时能源消费总量的90%。在冶金行业，木炭的主导性地位要到1875年才完全被焦炭替代。据瓦茨拉夫·斯米尔估算，直到1880年代初期，木柴仍是美国最主要的燃料种类，支撑了整个国家对于热能的需求。 就动力情况而言，风力和水力是传统农业社会里最主要的一次能源种类。风力和水力被转换为有效利用能源的工具，主要是风车、帆船及水车。近代之前，欧洲各地矗立着数量众多的风车，尤其以荷兰为首的低地国家为甚。比如1650年时，仅荷兰农村地区就至少有8000座风车。到18世纪末，荷兰全国共有风车约1.2万架，每架功率为4413瓦（约6马力）。此外，在19世纪时，风车在英格兰南部、德国沿海地区也是主要的机械动力来源。伴随着西进运动的进行，风车在美国亦得到了广泛扩散和大量使用。直到20世纪后半期，其仍是美国广大半干旱地区农业庄园内的标准配置。与风力的情况相类似，水力的应用也比较早，至迟至中世纪时就已在欧洲各地得到普遍利用。如1086年时，英国有5000座水磨坊，相当于全国每400人有一座。这一时期，水力机械已经在漂染布料、冶炼鼓风和锯木等生产工序得到使用。而水车在被引入毛纺织工业以驱动漂洗的锤子后，曾导致英国乡村纺织业生产规模的扩大。就美国而言，18世纪中期时，水力和畜力作为动力源被广泛利用。1790年时，美国全国大约有1.3万台水车，到1840年增加到7.1万台。从水车和帆船所能提供的单位动力值来看，前者平均能够达到3马力，后者能够达到50马力，均远大于人力（平均0.05马力左右）和畜力（平均不足1马力）。  摆脱对于特定时段或单个年份中能源结构的片段式测度，转而从长时段视角出发对能源结构的历史演变进行连贯性考察，有助于从宏观上把握四国能源结构的整体性变动趋势。本文根据剑桥———哈佛能源史研究小组和国际能源署整理的一手能源消费序列数据，并参考保罗·沃德对英国能源史相关数据的整理分析，绘出了四国长时段能源结构趋势图（参见上图）。可知英国在17世纪初，荷兰、德国在19世纪50-60年代以及美国在19世纪80年代之前，以薪炭为代表的有机植物型能源在各自国家能源结构中都占绝大比例。值得注意的是，荷兰与上述三国能源结构存在明显差异，突出表现在水力和风力在能源结构中占据较大比重。具体来说，一直到19世纪初，两者在荷兰能源消费总量中的比例都要接近30%。在人类历史上，从来没有国家像荷兰一样如此程度地依赖水力和风力。仅依据此点，就可将荷兰归入人类能源利用模式上的一种特殊类型。 在此基础上，可以对传统农业社会的能源结构及其运行模式进行初步总结，并尝试抽离出其所具有的几点基本特征。（1）能源结构中以有机植物型能源占绝对主导地位，虽然水力和风力为代表的无机能源使用范围广泛，但多数情况下其所占比重非常有限。比如保罗·马拉尼马认为农业社会中有超过95%的能源是通过植物生长制造出来的，风力和水力等无机能源所占比例不足5%。（2）能源获取受到以“光合作用”和气候变化为内涵的自然规律制约。由于食物、燃料以及饲料等有机植物型能源都是通过土地开发和森林出产来提供，因而其可获数量受到太阳辐射能即气候变化的显著影响。风力和水力虽然摆脱了“光合作用”的束缚，但是仍受制于阴晴雨雪和寒暑冷热等气象及气候规律的制约。（3）能源结构中存在一种不以人类意志为转移的结构性冲突。前工业经济时代“人类生存所需的食物和生产制造过程中使用的绝大多数原材料几乎都来源于土地”。因此，在有限土地供给的前提下，如果增加有机植物型能源中的食物来源，就势必要减少森林和牧场面积；而如果扩大燃料来源和畜力应用规模，则势必又要压缩耕地面积，减少可获食物数量。总之，如果将四国在传统农业时代下的能源结构作为测度各自工业化发展水平的尺度的话，则会发现在各国能源结构未发生重大转型之前，不可能建立起完整的、以巨量能源消耗为基础的近代工业体系。这种以有机植物型能源为主导的能源结构的转型和工业化生产方式的建立，只有随着矿物能源的大量开发或输入方能得以实现。 （二）第一次转型：煤炭系统的崛起 从能源转型的角度来看，前近代社会与近代社会的主要区别，当是从有机植物型能源经济转变为以煤炭、石油和天然气为主的矿物能源经济。相比有机植物型能源而言，矿物能源虽然归根结底也是“光合作用”的产物，但却是数千万乃至上亿年之前植物沉积和地质运动的结果，其开采过程及开采量并不受现时段“光合作用”和土地数量的制约，因此其生产和供应机制较之有机植物型能源更具弹性特征。从世界范围内来看，英国和荷兰率先开始了两种不同性质能源系统间的转型，也即从有机植物型能源系统向煤炭系统的过渡。此后，第一次工业革命的发生和在全球范围内的扩散，进一步促使以美国和德国为代表的西方主要国家开启了同一能源转型过程。 早在罗马占领期间，英国就已从事煤炭开采活动。瓦茨拉夫·斯米尔在分析一个国家能源转型时认为，在由一种能源转向另一种新能源的过程中，如果新能源在能源消费总量中达到5%，则可认为是能源系统开始转型的标志。而倘若新能源在能源消费总量中的比例超过一半或占据最大部分，则可认为是这一转型完成的标志。以此作为度量标准，则据上图可知，早在1560年之前，英国即已经开始向煤炭系统的转型。正如里格利所言，作为对人口——资源压力的一种回应，英国能源转型始自16世纪下半期。当时，煤炭已在英国工业生产及家庭生活中得到大规模应用。半个多世纪之后，也即到1619年左右，英国能源结构中煤炭就已占最大比例，完成了向煤炭系统的转型。由此看来，邱建群认为英国直到18世纪上半叶才在能源结构方面完成从柴薪到煤炭系统的转型，实际上是太过保守。在之后的300余年里，英国一直致力于通过提高煤炭产量、建设相匹配的基础设施等举措，来巩固煤炭为主导的能源结构。如在煤炭开采方面，英国在很长一段时间内都占据着别国难以匹敌的领先地位。到1800年前后，其煤炭产量在全世界煤炭产量中所占比例甚至大于其他所有国家总和。直到1900年时，英国煤炭产量仍然接近世界总产量的30%。此后，煤炭在英国能源结构中的比重仍逐渐上升，到1938年时达到历史峰值（97.7%），随后趋于下降。从数量上来看，自1900-1973年间，英国煤炭年产量基本都在1亿吨硬煤之上。 荷兰开始向矿物能源转型的时间也很早，不过与其他国家不同的是，这一转型过程中的最初主角是泥炭，而非煤炭。虽然由于欠缺1800年之前荷兰能源消费序列数据资料，目前尚难以对其能源转型过程产生清晰认识，但是一些研究成果还是能够为“荷兰能源转型至晚始于17世纪”的观点增加砝码。大部分学者认为泥炭支撑了17世纪荷兰“黄金时代”对于能源的需求，如马丁·帕克就认为丰富的泥炭资源是荷兰于17世纪取得成功的关键因素之一。相似观点亦可见于德齐尤乌和理查德·昂格等人的著述之中。一直到18世纪后，由于泥炭资源衰减或开采困难等因素制约，可利用泥炭数量减少，价格上涨，最终才迫使荷兰所使用的矿物能源逐渐转向以煤炭为主。有学者认为到1800年左右，煤炭为荷兰经济提供的能量已经与泥炭在17世纪的贡献相同。不过，就矿物能源在荷兰能源消费总量中的比重而言，范赞登和亚瑟·瑞尔等人所持泥炭在1850年代之前已达到50%左右的观点，可能存在夸大之处。因为据上图所示，1850年左右包括泥炭在内的煤炭类能源在荷兰能源结构中的比例当在25%左右，远没有占据总能源消耗的“半壁江山”。此后，这一比重快速飙升，仅用了15年时间（也即到1865年），煤炭在荷兰能源结构中的比重就已超过柴薪和风力、水力而位居第一。荷兰能源结构至此亦完成了向煤炭为主的转型。到1943年，煤炭在荷兰能源结构中的比重达至峰值（接近96%），后快速下降，1963年时已经不足50%，并很快被石油超过。 相比英国和荷兰而言，德国和美国的能源结构向以煤炭为主的转型时间较晚。德国在1815年方开始此一过程，当时煤炭在能源消费量中的比例已经接近20%。不过，直到1850年之前，木炭炼铁产量仍占德国全部铁产量的90%。因此，希夫尔勒所持“德国在18世纪左右煤炭产量飞速增长，并逐渐取代了木柴”的观点，只可能代表局部地区情况，绝不可能适用于整个德国。此后，伴随着工业革命的开展，煤炭产量持续增长，其在德国能源结构中的比例也稳步上升。虽然德国在1850年时煤炭产量仅及英国的1/7至1/8，但是煤炭在能源结构中的比例已经接近43%。到1853年时，随着煤炭成为最大单项能源消费类目，德国能源结构完成了向以煤炭系统的转型。此后，受限于石油及天然气资源的不足，德国与英国一样积极巩固以煤炭为基础的能源系统。不过与英国不同的是，德国率先通过大力发展火电事业来达至此一目的。世界电力发展史上的一些关键性发明，如白炽灯、发电机、电气化铁路、电炉以及庞大的整合电网，都出自德国人之手。由此带来的结果，是德国的电力消费量在欧洲长期保有领先优势。保罗·沃德通过对相关数据的分析发现，德国1900-1970年间人均发电量在欧洲首屈一指。直到现在，德国在电力技术应用领域依然处于世界领先地位。 美国早期能源结构亦以有机植物型能源占据绝对主导地位，煤炭产量稀少，大部分需自英格兰和加拿大等地进口。1740年时，已有人在马里兰和弗吉尼亚交界处沿波托马克河上游地区利用奴隶开采煤炭。商业采煤业于1748年兴起于弗吉尼亚后，宾夕法尼亚、俄亥俄以及伊利诺伊、印第安纳等地也相继建立起了采煤业。到19世纪30年代，随着铁路的建成和蒸汽机车的使用，内陆煤炭得以廉价、便捷的方式进行跨区域配给，使得东北部工业区这一当时美国工业中心区的煤炭供给日渐充足。美国内战之后，由于整个国家工业化进程的开展，煤炭生产量和消费量更是增长迅速，其结果是导致美国能源结构的快速转型，而这又突出表现在有机植物型能源所占比例的迅速下降和煤炭所占比例的加速上升。据上图可知，1850年之前，美国能源结构仍属于有机植物型能源的“一统江山”，煤炭在其中几无地位可言。1850年时，煤炭已占美国能源消耗总量的10%左右，意味着能源转型过程已经开始。相比而言，此时柴薪燃料仍占90%左右。不过，随着工业革命的开展，仅过了30余年（即到1885年左右），煤炭在美国能源结构中的比例就已达到50%，标志着向以煤炭为主的能源结构转型的完成。彼得·奥康纳和卡特勒·克利夫兰的研究同样印证了此点。到1910年左右，煤炭在能源结构中的比例达至77%的历史最高点。之后，随着石油、天然气以及水电资源开发和利用程度的提高，煤炭在美国能源结构中的比例逐渐下降。到二战初期，其比重已不足50%，并在随后几年被石油超过。 （三）第二次转型：向石油——天然气系统的过渡 第一次工业革命之后，西方主要国家的经济发展虽然继续得益于第一次能源转型的结果，但是除此之外也出现了一些新的重大变化，即石油和天然气开始以规模化应用的形式登上历史舞台。从能源转型的定义来看，由煤炭系统向石油系统和由石油系统转向天然气系统均可理解为一次大的能源转型。但是，由于第一次“能源危机”前，后一转型过程并没有演变成为一种世界性现象，仅仅只是在极个别国家实现，因而本文不再对其进行单独分析，而是在必要之时将其合并到前一转型过程中进行统一论述。具体就本文所关照的四国而言，美国凭借丰富的能源资源率先开启向石油和天然气时代的过渡。英国、荷兰和德国虽然受限于资源不足，起步较晚，但是得益于二战后国际能源市场的勃兴，最终以加速度态势实现了向石油系统的转型。其中，荷兰更是凭借20世纪六七十年代境内天然气资源的大开发，先于各国实现了由石油系统向天然气系统的转型。 美国于1859年在宾夕法尼亚州的缇特斯韦尔（Titusville）地区挖掘了第一口商业油井，标志着世界现代石油产业的开端。到1861年时，宾州的两口著名油井———帝井（the Empire Well）和菲利浦油井（the Phillips Well）的日产量合计达到6500桶，当时“足以满足全世界的石油需求”。加之其他油井也同时开始出油，而市场需求非常有限，因而造成供大于求的局面。在此背景下，美国开始向世界输出石油。到1880年时，美国已经成为世界上最主要的石油生产国，每年出产达250万桶，远高于英国、法国和德国等其他西方国家。在1860年至1960年的一百年间，美国一直都是世界石油工业的主导者。究其原因，其一是因为美国开发并垄断了多数与石油有关的技术（包括钻井技术、采油技术、油气储运技术以及炼制技术等）；其二还是与美国石油产量在世界上长期处于领头羊地位有根本关系。1860年时，美国石油产量占世界总产量的98.4%。进入20世纪之后，虽然世界其他地区石油产量也在增长，但是1957年之前美国的石油产量在世界总产量的比重都在40%以上。即使随后经历了一个较为快速的下降过程，但截止到第一次“能源危机”之前，这一比例仍可维持在20%左右。一定意义上可以说，美国的石油产量走势直接影响着世界石油供需平衡。不过，美国在世界石油产业中长期执牛耳的地位，并不能够保证其快速实现向以石油为主的能源结构的转型。实际上，在现代石油产业建立初的半个世纪内，受限于精炼技术和利用技术的落后，石油主要是供提炼煤油以作照明之用。加之迟迟难以刺激市场扩大需求量，故而导致其在美国能源消费总量中所占比例不大。一直到1910年左右，石油消费量在能源消费总量中的比例才超过5%，意味着新一轮能源转型的姗姗来迟。此后，随着各行业（尤其是交通运输业）中对汽油、柴油和燃料油的需求大增，石油消费量在能源消费总量中的比重才逐渐上升。 在石油快速提升其在能源结构中地位的同时，美国也开启了对天然气资源的开发和利用。据资料记载，北美首次天然气钻井开采活动发生在1821年纽约弗洛德尼亚地区。如同早期石油的情况一样，天然气在其初期发展阶段主要用于产地周边地区的照明、取暖及炊事之用，利用规模有限，且开采过程中伴随有大量浪费现象。此后，得益于长距离燃气输送系统的建设，美国于1925年正式开启了向天然气系统转型的进程。20世纪30年代以后，美国城市家庭中开始集中使用燃气，工业亦在制造和加工环节利用天然气来加热锅炉或发电。因此，天然气消费量迅速提高，仅在二战期间就增加了50%以上。二战结束后至1970年间，美国继续加大对天然气管道网络建设的投资，天然气行业遂获得黄金发展期。到1958年时，天然气消费在能源消费总量中的比例达到25%左右，超过煤炭成为第二大类主导能源。1971年时接近33%，达到有史以来的峰值。其后虽缓慢下降，但仍长期占据第二把交椅。从美国能源结构变化趋势来看，到1950年左右，石油的比重（38.4%）超过煤炭（35.5%），成为最主要的能源消费种类。而若将天然气也合并进来的话，则早在1950年之前，美国就已完成了向石油—天然气系统的转型。彼得·奥康纳认为这一时间点具体发生在1946年。迄至第一次“能源危机”发生之前，石油和天然气逐渐提高其在美国能源结构中的比重。1973年时，两者合计达76%左右，已完全占据主导地位。 相比美国而言，英国、荷兰和德国由煤炭系统向石油———天然气系统转型的历程则曲折得多。欧洲石油资源主要分布在波兰、法国以及意大利部分地区，储量非常有限，1860年时总产量只有3.6万桶，到1880年时接近300万桶。由于生产能力远不能满足消费需求，欧洲只好依赖从美国和俄国进口石油，以弥补自身照明用油的不足。直到19世纪末20世纪初，石油在上述三国能源结构中的比重都仅维持在1%左右。一战的爆发及其进程凸显了石油之于国家军事安全和经济安全的重要性，故而在一战之后，所有大国均对石油给予了高度重视。不过，除美国之外，石油在其他主要资本主义国家能源结构中仍未占有重要地位。二战之前，英国（1926年）和荷兰（1919年）虽然已开始向石油系统的转型，但是石油在两国能源结构中的比重直到1939年时都没有超过20%，德国更是近乎于零。二战的爆发不但使得输入欧洲的石油数量降低，而且导致各国原有煤炭工业体系遭到严重破坏，煤炭产量骤降，煤炭系统难以为继。二战结束时，德国（不含萨尔区）煤炭产量仅相当于其战前的21%，荷兰为40%，英国为79%。1946年西欧煤产量为3.4亿吨，仅为战前一半。作为传统煤炭生产大国的英国在1946年冬竟然由于缺煤而关闭了部分发电厂，全国工业生产被迫暂停3周。不过，战后国际石油供给环境的改善，则给西欧各国向石油系统转型创造了良机。 一般而言，致使国际石油供应量飙升的内中缘由主要有两个，即中东地区的石油大开发和苏联石油出口量的快速增长。中东在1945年时石油产量仅为2626万吨，与美国相差甚远。但是此后由于油气资源的大量开发，产量增长很快。到1960年时增至2.6亿吨，1970年已接近7亿吨，25年间增长接近27倍。因此，丹尼尔·耶金认为1948年至1972年间世界每新发现10桶石油储量中，就有7桶是在中东。中东地区由此取代墨西哥湾地区，成为世界上最主要的石油供应地区。另据相关资料显示，苏联石油出口增长率在1958-1960年间平均每年都要超过80%，石油出口量在1955年至1976年间增长达17倍之多。由此导致的结果是国际石油生产能力过剩，供过于求，价格下跌明显，世界由此进入廉价石油时代。1900年时，英国油价还是煤炭的4-12倍。但是到20世纪五六十年代，中东原油价格要比美国便宜1/3，按照热值计算更是比西欧国产煤炭低2/3。1955-1967年间，苏联销售至西欧的石油价格也要比美国WTI原油标价（即国际能源市场基准价）低20%-30%之多。在价廉物足的石油供应下，急于恢复和发展经济的西方国家从50年代末起以每年15%甚至25%的增长速度大量进口石油，促使能源结构快速向石油系统转型。在1960年至1970年的10年间，石油在西欧能源结构中所占比例由29%增至56%。就本文所关注的欧洲三国而言，荷兰的石油消费比例在1964年前后超过煤炭，实现了向石油系统的转型。英国稍晚一些，至1971年方始完成。德国在1954年石油消费比例达到5%后转型进入加速期，到1972年实现了向石油时代的过渡。在向天然气系统转型方面，与美国相比，英国、荷兰和德国于1965年之前均乏善可陈，都没有达到5%。如果将天然气考虑在内，则英国向石油—天然气系统的转型发生在1970年，荷兰为1963年，德国为1971年。值得注意的是，得益于1959年在格罗宁根发现的巨量天然气资源，荷兰仅用了8年时间就完成了从石油系统到天然气系统的转型。其他几国一直到现在，都没有取得荷兰昔日的成就。 （四）四国能源转型的差异性及共性分析 四国的能源转型历程既存在明显差异性，又表现出一些共性特征。一定程度上，可将此种差异性归结为四种不同的能源转型模式。 （1）英国模式，具体指依靠大量消耗煤炭，在工业革命之前即率先实现向化石能源系统的转型，而其所开创的由有机植物型能源向矿物能源转型的必经路径，更是为世界各国的工业化进程所遵循。不过，由于深陷煤炭系统的“能源路径依赖”，不但导致其自发向石油—天然气系统的转型缓慢，而且在一定时段内甚至落后于同样高度依赖煤炭但火电事业发达的国家（比如德国）。（2）荷兰模式，具体指在前近代时期通过大量消耗泥炭以及水力、风力等可再生能源来满足社会经济发展所需，而在步入近代以后，又充分利用相对于其他国家（比如美国、英国和德国）国土面积和经济容量狭小及有限的“优势”，以相对最快的速度实现了从煤炭系统到石油系统继而再到天然气系统的转型。（3）美国模式，具体指依靠自身丰富的煤炭、石油和天然气资源，在能源转型过程中呈现出明显的能源多样化特征，不但领先于各国开启由煤炭系统向石油—天然气系统的转型，而且最早实现了向石油时代的过渡。此外，作为世界上最主要的能源输出国之一，其自身能源行业的发展水平和输出数量同时对其他国家的能源转型过程产生深远影响。（4）德国模式，具体指由有机植物型能源系统转向煤炭系统之后，受限于自然资源的不足，迟迟没有开启向石油和天然气系统的新一轮能源转型。相反，其主要通过煤炭系统内部的次一级能源转型（即大力发展火电技术）来对煤炭系统进行维护，支撑社会经济发展所需。 除微观方面的差异性之外，还可发现四国能源转型中蕴含着三点具有普遍参考价值的特征。 （1）整体来看，四国能源转型在时间层面及趋势演进方面均领先于世。就全球能源消费结构来看，有机植物型能源的绝对重要地位一直到19世纪初都迟迟没有受到根本性撼动。据下表可知，1840年左右，以煤炭为主的矿物能源始占全球能源消费总量的5%，全球能源转型至此开启。70年之后，也即到1910年左右，全球向煤炭时代的过渡才告完成。与之相较，英国、荷兰和德国于19世纪初期便都开始了向煤炭系统的转型。尤其是英国，早在1560年之前煤炭就已在能源消费总量中达到5%，到1619年左右即已完成转型，领先世界接近300年之久。虽然美国开始向煤炭系统的转型稍晚，但是在19世纪90年代之前即已完成转型，同样领先于世20余年。就石油系统的转型情况而言，全球石油消费量在1920年左右达到能源消费总量的5%，到1970年时尽管上升到38.2%，但仍没有占据能源消费总量的最大比例。相比而言，英国、荷兰和美国三国在1926年之前都已开始向石油系统的转型。德国虽然直到1954年才开启此一过程，但在第一次能源危机之前，已与其他三国一道完成了向以石油为主的能源系统的转型。唯一的例外是在向天然气系统转型方面，四国之中只有美国领先于世，其余三国直到20世纪六七十年代才开始。不过，考虑到全球向天然气系统的转型主要是由美国推动以及荷兰在转型中的突出表现，仍可以认为四国在推动全球能源结构向天然气系统转型方面占据领先优势。透过时间层面上的领先性这一表象，可以发现四国实际上揭示了能源转型中被后发国家共同遵循的一般性趋势，即依次从有机植物型能源系统———煤炭系统———石油系统———天然气系统的转型。  （2）能源转型各阶段之间并非呈现绝对承前启后关系，而是存在重叠。严格来说，能源转型并不必然意味着是在完成上一次转型后才开启下一次，实际上存在交叉，也即在上一次转型未完成之前，下一次转型就已开启，前后两个阶段存在首尾相叠期。虽然四国均是在完成向煤炭系统的转型之后才开始向石油系统的转型，但是在拉开向天然气系统转型序幕之时，却都没有完成向石油时代的过渡。时间差距最大的为美国，其在1925年时便已开启向天然气系统的转型，但是直到1950年时方才完成，前后相差25年。究其原因，正如朱彤所言，主要是因为能源系统的扩散是渐进而缓慢的，即使在所有能源转型成功要素都具备的情况下，能源利用所需技术在经济和社会组织的扩散及弥漫仍需相当时间。虽然相对于美国这样领土面积广阔、经济容量庞大的大国而言，领土面积及经济容量较小的英国、德国和荷兰等“小国”在同一能源转型过程中的重叠期短得多，仅有1年之差，但是仍然没有完全置身于重叠期之外。很明显，重叠期的存在，证明能源转型过程中依次经历的柴薪时代、煤炭时代、石油时代和天然气时代并不指分别仅利用柴薪、煤炭、石油和天然气四类能源，而实际上都是同时共用多种能源。因此，严格说来，人类历史上并不存在单一的某种能源时代，有的只是能源多样化时代。 （3）一种能源在消费结构中相对比例的变动与其绝对消费数量上的增减趋势常不尽一致。从能源消费结构的角度观察不同种类能源相对比例的变动趋势，以便从中把握能源转型的迹象，容易产生一种误解，即直观上认为每一种旧能源系统被新能源系统取代，同时意味着前者使用数量的下降和后者使用数量的上升。实际上，由于能源消费总量这一统计基数的持续增大，能源结构中某类能源比例上的下降并不一定意味着其消耗数量的降低，很多时候反而显示了能源消费数量的同步增长。以美国为例，在蒸汽机发明之后，虽然煤炭消耗量快速增长，其在美国能源结构中的比重攀升迅速，水力和风力的比重逐渐下降，但是美国使用水力和风力的绝对规模却不降反升。从1860-1900年，美国风车销售总量高达几百万台。1930年左右，风车在美国的应用规模才达到高峰，估计有60万台风车在运行。煤炭在美国能源消费中的比例从1910年的77%下降到1925年的65.5%，继而再降至1945年的48.9%，同一时间内其产量却从13400PJ增长到15508PJ，继而增长到16880PJ。第一次“能源危机”发生之前，煤炭在能源结构中的比例于1910年时达到峰值，而其产量却在1945年达到峰值。两种不同类型峰值间存在的时间差，突出反映了长时段内比重与产量变化趋势的不一致。严格说来，不但柴薪、石油以及天然气三种能源种类的比重与产量变动趋势应作如是观，而且在对英国、荷兰和德国三国能源转型的分析中同样可观察到这一特征。 三、能源转型：近代经济转型的原动力 工业革命是世界历史上划时代的标志性事件之一，是前近代经济向近代经济的分水岭。在近代两次工业革命的发展历程中，能源充当了社会经济发展的原动力，还是仅仅作为经济发展过程的跟随者？目前学界尚没有在这一原则性的问题上做出一致性解答。存在于多学科学者之间的争论，很容易引起我们的兴趣和重视。在解释近代以来经济发展的原因时，学者们大多从资产阶级的兴起、资本主义的法律制度和产权观念、一系列科技成果的发明、传统文化的作用、宏观性生产投资率的提高等角度进行分析，对能源在经济发展中的作用认识不明，或干脆置之不理。能源自身的重要性，长久以来被制度、科技、文化等因素所掩盖。 造成这一问题的原因很多，但主要源于经济学理自身的解释不足以及由此对经验史实的漠视所带来的认识缺陷。首先，古典经济学在展望经济发展前景时，存在明显理论短板。工业革命之前，亚当·斯密、马尔萨斯和李嘉图等认为经济发展的途径是有限的，对未来经济发展持消极态度。他们认为可以通过市场有效配置资源，依靠劳动分工提高生产效率，从而促进经济发展，即所谓的“斯密型”增长方式。但与此同时，他们还认为经济发展是有限度的，技术、分工、组织方面的进步虽然可以提高生产总量，推动经济增长，但却不能最终阻止经济滞缓期的来临。生产专业化程度越高、生产规模越大，意味着经济进一步发展的空间也就越小。总之，古典经济学家没有充分说明能源在推动“斯密型”成长方式发展、蔓延中的地位，也没有意识到在未来存在凭借能源部门的发展，突破旧生态机制的可能性。其次，现代经济学对于历史史实的漠视，使得能源在经济发展史中的作用再次被湮没。这突出表现在许多经济学家没有将能源包含在他们的解释模型里面。 早在19世纪60年代，杰文斯的同时代者就曾认为未来煤炭资源的耗尽不会对英国经济发展产生威胁。之后的很多经济学家，尤其是以罗伯特·索洛和乔尔·莫凯尔为代表的侧重科技因素的经济史学者，一直对以煤炭为代表的能源在工业革命中的地位表示怀疑。他们认为能源利用和经济发展之间不存在直接的因果关系，煤炭使用量的增加是技术变革的结果，而技术变革才是工业革命的主要推动力。即使物质资源趋于耗竭，经济系统具有的弹性特征，也会使其自然地衍生出替代性的生产要素。有的学者甚至仅根据能源部门目前只占到现代经济总收入中不到10%的事实，武断地认为能源部门不重要，并认为这显示了一种强烈的经济发展“无形化（Dematerialization）”趋势。 作为制度经济学的主要代表人物之一，道格拉斯·诺斯则坚持从“有效率的经济组织才是经济增长关键”的视角，去观察工业革命历程。他认为只有第二次工业革命才能称之为产业革命，第一次工业革命无法位列其中，而仅仅是过往发展的累积和延续。理由是只有到第二次工业革命时期，制度、组织的变迁以及产权的明确，才使得市场扩大、交易费用降低，为科学和技术的结合铺平道路。只是在能源经济学建立之后，对于现当代能源与经济关系的研究才始渐增多。但是总体而言，其研究时段侧重20世纪下半期，研究方法主要是现代经济学的一些分析范式，很少有将其应用于对近代以来能源、经济发展关系的讨论。 毫无疑问，在解读工业革命发生原因及近代经济发展历程之时，与其寻找并综合多种因素，不如探求一个适当的切入口，来串联起多种事件和现象的发生，这至少要比逐一罗列式的要素分析显得更有说服力。道理很明显，因为这有助于从整体上认识经济发展的动因、性质和水平。如美国未来学家阿尔文·托夫勒认为单单用某一种因素去探讨工业革命的原因是徒劳无功的，因为在工业革命的发生过程中，不存在“独立的不变因素”，只有相互联结的可变因素。罗斯托深谙此理，故将“起飞”环节中一个或几个能对社会经济产生广泛影响的、新制造业部门的迅速增长，看作是经济转变“强有力的、核心的引擎”。不过，导致经济各因素间产生联动效用并使整体经济实现持续发展的，却未必仅是罗斯托所强调的制造业部门，至少作为基础性行业的能源部门需被纳入其中进行重新考量。一般而言，评价自然资源投入—产出效益的基本模式是：RIO（自然资源投入产出效益）=D（直接产出效益）+I（间接产出效益）+DE（诱发产出效益）。能源所具有的这种特殊的投入—产出模式，决定了它在促进近代社会经济发展中，具备将各个部门连接成为一体的网络辐射化影响。 本文通过对以英国、荷兰、美国和德国四国为代表的西方主要国家能源转型历程进行考察，清晰地揭示出一条不同于既往工业革命史研究中过度强调制度、科技、文化因素等传统经济史理论解释模式的、“纯粹物质”的近代经济演进之路。与多数经济学理论相比，从能源转型角度来探讨近代经济发展原因的分析理路更具有一般性，因为人类社会的发展程度和经济规模并不一定源自分工、制度、产权等因素安排，但是却一定从根本上受制于利用能源的能力、方式以及可获能源的数量。瓦茨拉夫·斯米尔因而坚信“人类利用能源的可获性以及能源转换的方式，对于整个人类历史产生了深远的影响”。 从能源史的视角出发，可知四国在传统农业时代的增长极限均源自生产过程中有机植物型能源的束缚，而前近代经济要实现向近代经济的迈进，需要具有能量密度高、便于开采、储藏和运输且可以低廉价格大规模利用等特征的新型化石能源。煤炭的大规模使用，促使四国由柴薪时代向煤炭时代的第一次能源转型，并直接引发了第一次工业革命；石油的规模性开采和利用，继而推动四国由煤炭时代向石油时代的转变，引起第二次工业革命的发生和二战后经济的复苏；天然气的大量应用，则给予四国（尤其是荷兰）经济发展以更大推动力和能源支撑。从这一角度来看，近代以来两次工业革命以及经济发展的本质可以归结为能源转型，即以能源转型为基础的经济转型，因此能源转型无疑可以被看作是经济转型的内核和原动力。时至今日，对于新能源的探求仍是各国所关注的核心问题之一。  《烟囱与进步人士》 作者：【美】大卫·斯特拉德林 出版社：社会科学文献出版社 |
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