1、752017 年 7 月第 4 期专题研究收稿日期 : 2016 11 26基金项目 : 本文为中央高校基本科研业务经费 “近代以来西方主要国家能源转型历程研究 ”( 1191319703) 和西安交通大学 “新教师人才支持计划 ”( ML1K012) 阶段性研究成果 。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 。 大英百科全书 “能源 ”释义 ， http: / /www. britannica. com/EBchecked/topic/187171/energy. 比如博伊登将人类历史按照木材 、
2、泥炭 、煤炭 、石油 、水力 ( 电能 ) 、核能等能源类型划分为不同的时代 ( Stephen Boyden，Western Civilization in Biological Perspective， Oxford: Oxford University Press， 1987) ; 比尔金 莫特则将工业革命以来的历史划分为煤炭时代 、石油时代 、石油时代晚期和后石油峰值时代 ( Bilgin Mert， Energy Supply Security Problems and Alternative Solutions， Turkeys Strate-gic Vision in 2023
3、Project， Istanbul: TASAM， 2008) . W. S. Jevons. The Coal Question: An Inquiry Concerning the Progress of the Nation， and the Probable Exhaustion of our Coal Mines，London: Macmillan Publishers Limited， 1906. 以煤炭史的研究为例 ， 即有从社会经济史 、环境史以及全球史三个维度来研究相关问题的大量论著 。参见裴广强 : 工业革命史煤炭问题研究中的三个维度 ， 史学理论研究 ， 2015 年第
4、2 期 。近代以来西方主要国家能源转型的历程考察以英荷美德四国为中心裴广强( 西安交通大学 近现代历史研究所 ， 陕西 西安 710049)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
5、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
6、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Collected PapersOf History Studies76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
7、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
8、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
9、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
10、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 、荷兰之外主要资本该学派的基本观点可归纳为 : ( 1) 至少在 1800 年之前 ， 西方与中国相比并没有明显的内生优势 ， 中国仍占据世界经济的中心位置 ; ( 2) 只是到了 19 世纪欧洲工业化充分发展以后 ， 一个占支配地位的西欧中心才具有了实际意义 ; ( 3) 而这又主要归因于两个外生变量 ， 即煤炭的偶然发现和殖民地的开拓 。主要参见 美 彭慕兰著 ， 史建云译 : 大分流 : 欧洲 、中国及现代世界经济的发展 ， 江苏人民出版社 2004 年版 ; 美 罗伯特 B. 马克思著 ， 夏
11、继果译 : 现代世界的起源 全球的 、生态的述说 ， 商务印书馆 2006 年版 ; 李伯重 : 江南的早期工业化 ( 15501850) ( 修订本 ) ， 中国人民大学出版社 2010 年订版 ; 美 王国斌著 ， 李伯重 、连玲玲译 : 转变的中国 : 历史变迁与欧洲经验的局限 ， 江苏人民出版社 2010 年版 。从能源史的角度对 “加州学派 ”观点进行批驳的成果主要有 P. H. H. Vries， Are Coal and Colonies eally Crucial? Kenneth Po-meranz and the Great Divergence， Journal of W
12、orld History， Vol. 12， No. 2( 2001) ， pp. 407 446; 裴广强 : 想象的偶然 从近代早期中英煤炭业比较研究看 “加州学派 ”的分流观 ， 清史研究 ， 2014 年第 3 期 ; Paolo Malanima， “Energy Consumption in Englandand Italy: Two Pathways towards Energy Transition， ”Economic History eview， Vol. 69， No. 1( 2016) ， pp. 78 103.Vaclav Smil， Energy Transitio
13、ns: History， equirements， Prospects， Santa Barbara: Praeger， 2010， pp. vii viii; World History andEnergy， C. Cleveland， et al. ， Encyclopedia of Energy， Vol. 6， New York: Elsevier， Amsterdam， 2004， pp. 549 561. 美 罗伯特 海夫纳三世著 ， 马圆春 、李博抒译 : 能源大转型 : 气体能源的崛起与下一波经济大发展 ， 中信出版社2013 年版 ， 第 4 5 页 。Bruce Podob
14、nik， Global Energy Shifts: Fostering Sustainability in a Turbulent Age， Philadelphia: Temple University Press， 2006， p.4.朱彤 、王蕾 : 国家能源转型 : 德 、美实践与中国选择 ， 浙江大学出版社 2015 年版 ， 第 76、85 88 页 。一次能源是指在自然界中未经加工即可直接利用的能源 ， 主要包括煤炭 、石油 、天然气等不可再生能源和太阳能 、风能 、水能 、生物质能等可再生能源 。参见邹广严主编 : 能源大辞典 ， 四川科学技术出版社 1997 年版 ， 第
15、4 页 。World Energy Council， Global Energy Transitions: A Comparative Analysis of Key Countries and Implications for the International Ener-gy Debate， Berlin: Weltenergierat Deutschland， 2014， p. 2.772017 年 7 月第 4 期专题研究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 :
16、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
17、， 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
18、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
19、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主要参见舒小昀 : 工业革命 : 从生物能源向矿物能源的转变 ， 史学月刊 ， 2009 年第 11 期 ; 马瑞映 、任晓刚 : 能源与近代荷兰经济发展的关系 ， 史学理论研究 ，
20、2010 年第 2 期 ; 邱建群 : 生态危机与能源转换 英国首先发生工业革命原因之新解 ， 辽宁大学学报 ( 哲学社会科学版 ) ， 2010 年第 2 期 ; 潘荣成 : 近代早期英国能源转型及其启示 ， 理论月刊 ， 2016年第 2 期 ; 宁留甫 : 能源转换的政治经济学分析 ， 吉林出版集团 2016 年版 ， 等等 。之所以将第一次 “能源危机 ”的爆发作为本文研究时段下限 ， 主要考虑到能源经济学在此后作为 “一门专门学科 ”的地位形成 ， 其对于 1973 年后能源经济问题的大量研究始见于主流经济学期刊 。参见林伯强 、何晓萍编著 : 初级能源经济学 ， 清华大学出版社 2
21、014 年版 ， 第 2 3 页 。Astrid Kander， et al. ， Power to the People: Energy in Europe over the Last Five Centuries， Princeton: Princeton University Press，2013， p. 38.杨国玉 : 美国能源结构转换的特点 ， 能源基地建设 ， 1994 年第 6 期 。Sam H. Schurr， et al. ， Energy in the American Economy， 1850 1975， p. 55; A Brief History of Coal
22、Use. http: / /www. fe. doe.gov/education/energylessons/coal/coal_ history. html， 2017. 5.Vaclav Smil， Energy Transitions: History， equirements， Prospects， p. 100. 美 阿尔弗雷德 克劳士比著 ， 王正林 、王权译 : 人类能源史 危机与希望 ， 中国青年出版社 2009 年版 ， 第 88 页 。宁留甫 : 能源转换的政治经济学分析 ， 第 86 页 。A. M. Wilson “Windmills， Cattle and the a
23、ilroad: The Settlement of the Llano Estacado， ”Journal of the West， Vol. 38， No. 1，( 1999) ， pp. 62 67.Collected PapersOf History Studies78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
24、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 ) 。长时段英荷美德四国一次能源消费结构趋势图英国（15601973) 荷兰（18001973)美国（17751973) 德国（18001973)12453100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%156016801710174017701850189019201590162016
25、5018001830196019701950194019301920191019001890188018701860185018401830182018101800100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%185519551970183519601950194019301920191019001890188018701860185018401830182018101800100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%17751795181518751895191519351972197
26、01950注 : ( 1) 各图案代表的能源种类以美国为准 ， 即 1 为柴薪和木炭 ， 2 为水力和风力 ， 3 为煤炭 ， 4 为石油 ， 5 为天然气 ; ( 2) 为便于统计 ， 美国的风力和水力一类只包括水电部分 ; ( 3) 相关数据按照 1QuadrillionBTU =1055 PJ 的标准折算 。数据来源 : ( 1) 英格兰和威尔士 : 参见 Paul Warde， Energy Consumption in Eng-land and Wales 1560 2000， Naples: Consiglio Nazionale Delle icerc，2007， pp. 115
27、 122; ( 2) 荷兰和德国 : 参见剑桥 哈佛 “能源史 :历史与经济联合中心 ”官方数据库 ( www. energyhistory. org) ; ( 3) 美国 : 参见国际能源署 ( IEA) 官网相关页面 ( http: / /www. eia. gov/to-dayinenergy/detail. cfm? id =10) 朱彤 、王蕾 : 国家能源转型 : 德 、美实践与中国选择 ， 第 58 页 。 英 H. J. 哈巴库克 、 英 M. M. 波斯坦主编 ， 王春法等译 : 剑桥欧洲经济史 第 6 卷 ， 经济科学出版社 2002 年版 ， 第310 311 页 。 美
28、 巴巴拉 弗里兹著 ， 时娜译 : 煤的历史 ， 中信出版社 2005 年版 ， 第 89、94、103 页 ; 朱彤 、王蕾 : 国家能源转型 : 德 、美实践与中国选择 ， 第 167 页 。Peter A. OConnor， Cutler J. Cleveland， “U. S. Energy Transitions 1780 2010， ”Energies， Vol. 7， No. 12( 2014) ， p. 7973.Astrid Kander， et al. ， Power to the People: Energy in Europe over the Last Five Ce
29、nturies， p. 75.Astrid Kander， Paul Warde， Number， Size and Energy Consumption of Draught Animals in European Agriculture， Working Paper，2009. http: / /www. histecon. magd. cam. ac. uk/history sust/files/warde_ kander_ working_ paper_ animals mar09 pdf792017 年 7 月第 4 期专题研究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
30、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
31、 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
32、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
33、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
34、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% ，
35、 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 ， 早在下文中不注明出处的数字部分 ， 均可参考上图所附 “数据来源 ”资料 ， 特此说明 。Astrid Kander， et al. ， Power to the People: Energy in Europe over the Last Five Centuries， p. 38. 英 E. A. 里格利著 ， 侯琳琳译 : 延续 、偶然与变迁 : 英国工业革命的特质 ， 浙江大学出版社 2013 年版 ， 第 35 页
36、 。巴巴拉 弗里兹 : 煤的历史 ， 第 17 页 。Vaclav Smil， Energy Transitions: History， equirements， Prospects， p. 63.Collected PapersOf History Studies801560 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
37、 ， 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
38、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
39、。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 ，瑏瑠可能存在夸大之处 。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
40、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 ， 木炭瑏瑠E. A. Wrigley， Energy and the English In
41、dustrial evolution， Cambridge: Cambridge University Press， 2010， p. 239.邱建群 : 生态危机与能源转换 英国首先发生工业革命原因之新解 ， 辽宁大学学报 ( 哲学社会科学版 ) ， 2010 年第 2 期 。 英 罗伯特 艾伦著 ， 毛立坤译 : 近代英国工业革命揭秘 : 放眼全球的深度透视 ， 浙江大学出版社 2012 年版 ， 第124 页 。根据 “THE SHIFT POJECT DATA POTAL”数据库 ( http: / /www. tsp data portal. org/Energy Productio
42、n Statistics#tspQvChart) 中 “世界能源生产 ”和 “英国能源生产 ”相关年份数据汇总 ， 并按照 1 吨油当量 =1. 5 吨硬煤的标准折算而得 。泥炭 ， 亦称泥煤 、草炭 ， 是在沼泽地带由植物遗骸沉积形成的物质 ， 是煤形成过程中初级阶段的产物 。自然状态下呈棕黄色至黑色 ， 一般含水量在 50%作用 ， 质地松软 ， 可以燃烧 。参见邹广平主编 : 能源大辞典 ， 第 42 页 。Maarten Park， The Dutch epublic in the Seventeenth Century， Cambridge: Cambridge University
43、 Press， 2005， pp. 90 104.J. W. de Zeeuw， “Peat and the Dutch Golden Age: The Historical Meaning of Energy Attainability， ”AAG Bijdragen， No. 21( 1978) ， pp. 3 31; ichard W. Unger， “Energy Sources for the Dutch Golden Age Peat Wind and Coal， ”esearch in Economic History， No. 9( 1984) ， pp. 221 253.Jo
44、hn F. ichards， The Unending Frontier: An Environmental History of the Early Modern World， Los Angeles: University of CaliforniaPress， 2003， p. 54.宁留甫 : 能源转换的政治经济学分析 ， 第 88 页 。Jan Luiten van Zanden， Arthur van iel， The Strictures of Inheritance: The Dutch Economy in the Nineteenth Century， Princeton:
45、 Prin-ceton University Press， 2004， p. 210.812017 年 7 月第 4 期专题研究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
46、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
47、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 ， 内地煤炭得以廉价 、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
48、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
