能源是人類文明進步的階梯，能源的開發(fā)和利用成就了人類社會的快速發(fā)展，但長期以來人類以煤炭、石油為社會主體能源，并形成了高度依賴，化石能源自身的固有弊端和特殊屬性已經(jīng)嚴重影響全球生態(tài)環(huán)境并危及人類社會的可持續(xù)發(fā)展，化石能源的替代已成為當代最重要的全球性問題之一。

人類文明的發(fā)展進程可以看作社會主體能源不斷替代升級和轉(zhuǎn)化利用方式不斷進步提高的過程。工業(yè)革命的本質(zhì)和科技革命的本源都是能源革命，能源革命的本質(zhì)是社會主體能源的替代和能源生產(chǎn)消費方式的升級或改變。能源革命會引發(fā)社會主體技術(shù)群革新、倒逼經(jīng)濟發(fā)展范式改變，從而推動人類文明演進發(fā)展。每一個時代的社會主體技術(shù)群都高度依附于社會主體能源而存在。而從重塑社會經(jīng)濟發(fā)展范式的意義上看，能源革命是推動人類文明不斷發(fā)展進步的重要源動力。

社會主體能源的替代過程也是人類文明進步的過程，同時也是“危”與“機”共存的過程。

每次社會主體能源的變革或替代都引發(fā)了社會主體技術(shù)群的全面進步，最終打破并重構(gòu)固有的經(jīng)濟基礎、社會結(jié)構(gòu)、政治制度和思想觀念，引發(fā)一系列社會變革，這條由能源革命引發(fā)的社會變革路徑值得我們充分認識和深刻思考。

化石能源以其獨特的優(yōu)勢改寫了人類文明的發(fā)展進程，成就了人類社會的“碳繁榮”，對世界各國的社會主體技術(shù)群、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟基礎和發(fā)展范式具有決定性和鎖定性影響。化石能源之所以能夠在工業(yè)革命之后成為社會主體能源，在于其三大獨特優(yōu)勢：一是能量密度高、轉(zhuǎn)化效率高、能量轉(zhuǎn)化過程相對簡單并且可控；二是能源形式多樣、分布廣泛、儲量豐富、經(jīng)濟性高，可以大規(guī)模開發(fā)利用；三是可按需開采、封裝儲運和燃燒轉(zhuǎn)化。

在成就工業(yè)文明大繁榮的同時，化石能源及其化工衍生品已經(jīng)深深融入甚至控制和主導了所有國家的經(jīng)濟和社會生活。

整個人類社會的主體技術(shù)群和產(chǎn)業(yè)體系都在高速發(fā)展的慣性驅(qū)使下，圍繞如何高效利用化石能源而不斷建構(gòu)完善和擴張發(fā)展，如同滾雪球一般形成了高度緊密的依附關(guān)系，每一個國家都建立在由化石能源驅(qū)動、由化石能源衍生品所供給的網(wǎng)絡關(guān)系之上。

在工業(yè)文明時代，人類生產(chǎn)生活對化石能源的依賴性越來越強，失去化石能源意味著整個社會運行機制停擺，從而引發(fā)社會危機甚至災難，而更替一種社會主體能源則可能帶來一個行業(yè)、一個產(chǎn)業(yè)甚至一個社會階層的消亡。

人類對化石能源的高度依賴、化石能源的固有弊端和大量無節(jié)制消耗，已經(jīng)成為影響人類可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實危機。地球上的化石能源儲量有限且不可再生，有限的化石能源、有限的環(huán)境承載能力和無限的人類社會發(fā)展需求三者之間存在著不可調(diào)和的天然矛盾。長期單一的化石能源依賴和大量消耗必然超出大自然的自我凈化能力和生態(tài)環(huán)境的承載能力，導致人與人、人與自然的矛盾越來越尖銳，最終危及人類社會自身的生存和發(fā)展?？茖W研究監(jiān)測表明，這種影響主要體現(xiàn)在可能引發(fā)生態(tài)危機、氣候危機和經(jīng)濟危機三種直接危機，并引發(fā)貧困危機、地緣政治危機兩種次生風險。

全球能源戰(zhàn)略和供需格局已進入深度調(diào)整變革期，構(gòu)建以清潔能源為主體的清潔低碳、安全高效能源體系，已成為全世界的共識和新一輪能源革命不可逆轉(zhuǎn)的必然趨勢。隨著世界化石能源消費量的不斷增大，化石能源對環(huán)境的污染和全球氣候的影響日趨嚴重，擺脫對化石能源的依賴和大量消耗已經(jīng)成為全球共識和各國能源戰(zhàn)略的一致選擇。

從存量結(jié)構(gòu)調(diào)整看，從1977年到2017年的40年間，全球能源消費結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)石油降、煤炭穩(wěn)、清潔能源快速發(fā)展的趨勢。從全球能源供需格局的變化中可以看出，石油、煤炭等傳統(tǒng)化石能源作為社會主體能源的份額正在被熱值更高、排放更少的天然氣、核能等清潔化的化石能源和不產(chǎn)生碳排放的水電、風電、光伏等可再生能源所逐步替代，這不僅標志著新一輪能源革命的到來，也預示著新一輪能源革命的發(fā)展趨勢，即清潔低碳、安全高效。

大力發(fā)展清潔能源特別是可再生能源，是彌補、解決化石能源固有缺陷弊端的關(guān)鍵。清潔能源與傳統(tǒng)化石能源不是相對的概念，兩者存在交集。核能等無碳排放但有物質(zhì)消耗和廢料處理的新型化石能源，以及經(jīng)過凈化處理的低碳排放的清潔煤、清潔油、天然氣等傳統(tǒng)化石能源。清潔能源是指對環(huán)境友好、碳排放少、污染程度小的能源，僅僅是對能源使用結(jié)果的描述，而非能源性質(zhì)的描述。

新一代社會主體能源對上一代社會主體能源的替代是一個漸進過程。盡管新發(fā)現(xiàn)的能源載體越來越多，但替代原有社會主體能源卻越來越困難，因為上一代社會主體能源已經(jīng)決定和塑造了一個國家乃至一個時代的社會主體技術(shù)群和建立在這個技術(shù)群基礎之上的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及經(jīng)濟發(fā)展范式。如果短時間內(nèi)對社會主體能源系統(tǒng)進行全盤顛覆，將引發(fā)產(chǎn)業(yè)革命和經(jīng)濟發(fā)展范式的強烈震動，無論是就經(jīng)濟性還是技術(shù)可行性而言都不現(xiàn)實，其替代過程通常是漸進式變革和滲透式改造。

能源組成的多樣化有利于能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，而且也有利于提高和增強能源系統(tǒng)的適應性。盡管可再生能源從整體上和長遠看都具備成為社會主體能源的潛力和條件，但可再生能源也存在著出力不均衡、間歇性大、穩(wěn)定性不高和可控性不好、難以精準預測、經(jīng)濟性不高等技術(shù)性短板。從某種意義上講，能源的多樣化也是能源體系安全化的重要形式，為了維持目前的現(xiàn)代化生活和經(jīng)濟社會發(fā)展繁榮，必須保有一定量經(jīng)過低碳化、清潔化、安全化、高效化處理的化石能源作為過渡期基荷能源。

當前，新一輪世界能源革命的路徑是不斷擴大可再生能源在現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)中的比重，逐步替代落后的、高碳排放的煤電、柴油、柴碳等低熱值化石能源并最終成為下一代社會主體能源，實現(xiàn)能源供給側(cè)的結(jié)構(gòu)均衡和技術(shù)優(yōu)化，推動人類社會發(fā)展、資源儲量和自然生態(tài)三元關(guān)系的動態(tài)平衡。目前，主要發(fā)達國家和經(jīng)濟體都已將可再生能源替代戰(zhàn)略上升為國家戰(zhàn)略，并根據(jù)本國國情選擇了各自不同的發(fā)展路徑。