第三次工业革命：信息技术与能源体系相融合

根据一般的经济学知识，人们总是想当然地认为基础设施是充当经济活动基础的静态模块。然而从更深层面上来看，这种看法是错误的。基础设施实际上是通信技术和能源的有机结合，用以开创一种具有活力的经济体系。在这一体系中，通信技术充当中枢神经系统，对经济有机体进行监管、协调和处理；与此同时，能源起到血液的作用，为将自然的馈赠转化为商品和服务这一过程提供养料，从而维持经济的持续运行和繁荣。因此，基础设施就像是一种生命系统，把越来越多的人纳入更为复杂的经济社会中。

融合的价值

印刷业中蒸汽动力技术的引入使新闻媒体在第一次工业革命中一跃成为主要信息传播工具。带有油墨辊的蒸汽印刷机，以及之后的轮转印刷机和莱诺铸排机，不仅大大提高了印刷速度，同时也大幅度降低了印刷成本。以报纸、杂志以及书籍等形式出现的印刷材料，如雨后春笋般出现在美国和欧洲的大街小巷，促进了历史上第一次公众文化普及运动的产生。1830～1890年期间，两大洲公立学校培养了一大批劳动力人才，他们具有文字读写能力，能够对以煤炭为动力的蒸汽铁路以及工厂经济进行系统的管理和操作。

20世纪的第一个10年里，电信技术与燃油内燃机的结合引发了第二次工业革命。工厂的电气化迎来了批量工业制成品时代，其中最重要的就是汽车的出现。亨利·福特对T型汽油动力汽车的大量生产，从根本上改变了以往受时间和空间限制的社会。为了满足人们对燃料持续增长的需求，新型石油工业加紧开采原料，促使美国成为世界头号产油大国。

不到20年，美国各地遍布水泥公路，美国人也因此开始迁移，在几年前还是偏远乡村的土地上重新安家。电话，以及随后出现的收音机和电视机，重塑了人们的生活，催生了一种全新的信息网络，使人们从此踏进了石油经济和汽车时代。

在21世纪到来之际，数以百万计的人们将实现在家庭、办公区域以及工厂中自助生产绿色能源的梦想。此外，正如人们在互联网上可以任意创建属于个人的信息并分享一样，任何一个能源生产者都能够将所生产的能源通过一种外部网格式的智能型分布式电力系统与他人分享。

数字化电网铺开

欧盟希望到2020年，绿色能源可以生产出三分之一的电力。这就意味着电网必须经过数字化以及智能化处理，从而能够储存足够的间歇式可再生能源，以满足成千上万的地方能源生产商的用电需求。

诚然，当间歇式可再生能源的总量超过电力总量的15%时，在欧盟基础设施建设中加快使用氢和其他存储技术是非常有必要的，否则大部分电能将会因此而丢失。同样的道理，用激励性措施来鼓励欧盟内部的建筑和房地产行业将数百万建筑大楼改变成微型发电厂，这一做法也十分重要，这样能够就地利用可再生能源，并且将多余的电力送回智能电网。只有以上这些条件都得到满足，欧盟才能够提供足够的绿色电力，用以驱动已经准备投入市场的插电式电动车和氢燃料电池汽车。如果支撑第三次工业革命的这五大支柱中的任何一个的发展出现滞后，那么其他的支柱也会因此而发展受阻，在这种情况下，基础设施自身会进行相应的调整。

低碳经济发展模式的建立意味着从以化石能源为基础的第二次工业革命向以可再生能源为基础的第三次工业革命的转型。时代的转型并非易事，人们应该记得，欧洲和美国经济模式由木质燃料到煤炭蒸汽技术的成功转型用了半个多世纪的时间；将煤炭和蒸汽火车技术转向石油、电能和汽车经济也同样如此。历史经验告诉我们，在一定时期内，向可再生能源时代转型是可能的。

找到第三次工业革命的宏伟构想并不容易。找到构想只是开始，接下来，最重要的事情就是将这一构想论述清楚。好的构想是一个有机的过程，在这一过程中构想的内容不但会得到自我加强，而且会呈现出自身的特色，常常会给创新者带来意想不到的灵感。我的构想是：网络通信技术与可再生能源技术相融合。它引出我的构想内容，那就是支撑第三次工业革命的五大支柱。

寻找绿色能源

在2020年前，由可再生能源提供20%的电力，这一问题曾在2000～2001年引发欧洲内部的激烈讨论。这意味着2030年前，30%的电力将会来源于绿色能源。支柱一，也就是可再生能源提供20%的电力，已成为一项基准。

几年以前，任何人都不会想到，如今由传统发电技术向可再生能源发电系统的过渡会这样迅速。由于传统的化石燃料以及铀燃料的储量逐渐降低，导致其价格在国际市场上持续攀升。使用传统能源所付出的代价还包括其燃烧过程中释放的大量二氧化碳，这对地球环境以及生态系统的稳定性造成了显著的负面影响。

与此同时，受新技术突破、及早采用新技术以及规模经济等因素的影响，新型绿色能源的价格持续下降。光伏发电的成本有望以每年8%的速度下降，使得发电成本每8年可降低一半。如果全球用电量以每年5%的速度增长，到2012年，光伏发电将会在整个欧洲市场达到电网平价。

传统化石能源成本不断上扬，可再生能源成本不断下降，两者之间的巨大反差引起了全球经济的巨变，从而催生了21世纪的新型经济范式。

太阳能和风能技术的商业价值不断升高，不禁使人联想到个人电脑以及互联网用户的急剧增长。如今，太阳能和风能发电设备装置正沿着个人电脑以及互联网用户增长的轨迹继续向前发展。

生物能源是新兴绿色能源结构中的最后一个领域，它包括油料作物、林业废弃物以及城市垃圾。在绿色能源家族中，生物能源是最有争议的一类。世界生物能源协会曾发表声明指出：“到2050年，世界生物能源将能够完全满足全球对能源的需求。”美国自然资源保护委员会的一份报告指出，仅美国一个国家，每年有大约3900万吨的作物残茬没有得到利用，这些被浪费掉的资源倘若用于绿色能源发电，将能满足新英格兰所有家庭的用电量。

从现在起的25年内，数百万的建筑——家庭住房、办公场所、大型商场、工业技术园区——将会实现一物两用：既可以作为发电厂，也可以作为住所。接下来的30年，商业和居住用房大规模转变成发电厂将引发建筑业的繁荣，创造出数以万计的新商业机会和就业机会，同时，也会对其他行业产生乘数效应。

长久以来，作为后碳时代的制胜法宝，氢气备受科学家和工程师的推崇。这是宇宙中最轻、最多的气体，并且是恒星的组成成分，包含不止一种碳原子。地球上到处都能找到氢，但在自然界中，它不是以独立的形态存在的，而是以不同形式存在于其他能源之中，比如，煤炭、石油、天然气中。事实上，大部分用于商业和工业的氢气是从天然气中提取的。氢气也可以从水中分解出来。关键的问题是，从无碳的光、风、氢、地热等能源中产生电、再用这些电去分解水中的氢气、氧气，是否是个划算的选择。

包括可再生能源体系的建立、建筑物载能以及以氢的方式部分储能在内的三大支柱，引出了第四个支柱，那就是将由数以百万计的建筑物生产、存储的能源传输到整个欧洲的途径。

能源互联网应运而生

截至2005年，尽管智能电网的创建已经开始为人们带来物质上的回报，但人们始终没有找到把这一方法融入欧盟或其成员国的途径。IBM公司、思科系统、西门子以及通用公司都跃跃欲试，期望把智能电网变成能够运输电力的新型高速公路。由此，电力输送网络将会转变成信息能源网络，使得数以百万计自助生产能源的人们能够通过对等网络的方式分享彼此的剩余能源。

（本文摘自《第三次工业革命》，该书由中信出版社出版）

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