在過去的200年里，人類獲取能量的方式發生了巨大的變化?。這些變化是由蒸汽機、油燈、內燃機和大規模用電等創新驅動的。從農業為主的全球經濟向工業經濟的轉變需要新的能源來提供更有效的能源投入。
為了避免氣候變化的災難性影響，需要減少溫室氣體排放，這一認識推動了當前的全球能源轉型。下圖使用來自《數據中的世界》和科學家瓦茨拉夫·斯米爾的數據，展示了正在進行中的能源轉型及其歷史背景。
01. 煤炭與第一次能源轉型
在工業革命之前，人們燃燒木材和曬干的糞便來取暖和做飯，同時依靠人力、風力和水力磨坊來研磨谷物；使用馬或其他動物驅動手推車來幫助運輸。在16和17世紀，由于供應短缺，木柴和木炭的價格飆升。隨著經濟的增長和變得更加復雜，家庭和行業的消費都在增加，像英國這樣的工業化經濟體需要一種更廉價的新能源，于是轉向了煤炭，這也標志著第一次重大能源轉型的開始。
隨著煤炭使用和生產的增加，在規模經濟下，生產成本降低。同時，技術進步和適應帶來了使用煤炭的新方法。蒸汽機正是工業革命背后的主要技術之一。由于該技術嚴重依賴煤炭，同時居民們使用煤炭取暖和做飯，煤炭在全球能源結構中的份額從1800年的1.7%上升到1900年的47.2%。
02. 石油和天然氣的崛起
1859年，美國人埃德溫·L·德雷克（Edwin L.Drake）在賓夕法尼亞州建造了第一口商業油井，但近一個世紀后，石油才成為主要能源。
在汽車大規模生產之前，油主要用于燈具。在引進生產線后，內燃機汽車帶來的石油需求開始上升。在第二次世界大戰后，隨著汽車購買量的猛增，石油需求開始上升。
同樣，燃氣燈的發明為家庭使用天然氣開辟了新的機會。隨著管道的鋪設，天然氣成為家庭取暖、烹飪、熱水器和其他電器的主要能源來源。
在家庭供暖市場，煤炭不及天然氣和電力，在運輸領域不及石油。盡管如此，煤炭還是世界上最重要的發電來源，至今仍占全球發電量的三分之一以上。
03. 向可再生能源的過渡
可再生能源是正在進行的能源轉型的核心。隨著各國加大減排力度，太陽能和風能正在全球擴大應用。以下是過去20年來可再生能源在全球能源結構中所占份額的變化：
在2000年至2010年的十年間，可再生能源的份額僅增長1.1個百分點。但從2010年到2020年增長速度加快，份額增長3.5個百分點。
此外，目前的能源轉型在規模和速度上都是前所未有的，氣候目標要求到2050年實現凈零排放。這基本上意味著在未來不到30年的時間里，化石燃料電力基本消失，可再生能源發電將快速增長。
繼2020年創紀錄的一年之后，全球可再生能源新增產能在2021年創下了年度紀錄。此外，全球能源轉型投資在2021年達到創紀錄的7550億美元。
然而，歷史表明，僅僅增加發電能力不足以促進能源轉型。完全轉向低碳能源需要在自然資源、基礎設施和電網存儲方面進行大規模投資，同時改變我們的能源消費習慣。
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