在我对全球的预测中，另外两个要素就是能源使用量和二氧化碳浓度。广义上看，如今全球87%的能源来自三种化石燃料：煤炭、石油和天然气。它们是最为廉价的能源，可以供应电力、热力和交通燃料。余下的能源使用中，则包括了5%的核能和8%的可再生能源。[63]可再生能源是生物能（在发展中国家，生物能提供了大部分的热力）、水能（在有河流的地方，水能提供了大部分的电力）以及一小部分快速发展的风能和太阳能，它们都可以提供电力。
能源效率会继续提高
我们可以想见——这也带有一些警告的意味——能源使用量会随着经济活动的扩大而增加。二氧化碳排放量（大致[64]）和化石燃料消耗保持同步增长，而大气中的二氧化碳浓度也会不断提高，致使全球气温上升。
提醒自己这一点很重要：现有煤炭储量足够支撑人类以当前的消耗率使用数百年之久。大量天然气（尤其是页岩气）以及大约一半的石油仍然深埋地下。总而言之，有足够的能源使世界在2052年之后仍然继续运转。
但是，这些能源的使用成本会发生变化。现存的化石燃料储备正在变得越来越难以获取——它们或是埋得很深，分布零散，或是分布在过于北部的地区及不友好的国家——这会使能源生产成本提高。另一个重大的挑战是，现存的化石燃料如果全部得到利用，那么排放的二氧化碳量将是把全球气温升幅控制在2℃所允许的五倍。[65]我认为，人们迟早会意识到这一事实，并加快采取行动，停止使用化石燃料——方法可能是提高化石燃料使用成本（如碳排放税或排放额度费用）。但我对这些行动开展的速度并不乐观。正如你可以从预测中看到的，我认为世界行动的速度和过去四十年几乎一样缓慢。
化石能源的成本会上升，但不会像许多人担心的——或者希望的——那样高，而且高成本只会持续一段时间（大约十年）。原因就在于有庞大的技术储备作为后盾。例如，我们可以从煤炭中提取成分，合成石油，成本为70美元/桶。因此，使传统石油的价格长期保持在70美元/桶的高位，这种想法是不太合理的。最近，我们看到美国突然开始大量生产廉价的页岩气。这种天然气的成本大约为3美元每百万BTU，[66]相当于欧洲天然气价格的一半，或者2005年和2008年美国天然气价格高位的四分之一。的确，这些非传统能源在环保方面不如传统石油和天然气，而且迟早会产生定额成本。但我还是认为，大量使用非传统能源需要时日。化石燃料不会大规模地被可再生能源取代，直到人们通过技术进步和经验积累，降低了环保能源的成本。正如你将从预测中看到的，即便到2052年，全球仍有一半的能源使用来自化石燃料。
让我回到驱动未来全球经济需要多少能源的预测上来。能源使用量还会继续增加，对这一点任何人都不会感到奇怪。过去，劳动生产力和GDP的增长大部分是通过增加能源使用量实现的。在工业化社会中，人们使用更多的电力以运转机器或给南部房屋降温，使用更多的热力以烹制食物或给北部房屋保暖，使用更多的燃料以开动汽车卡车，以运输原材料或制成品。GDP的增长就是能源使用量的增长。但二者增长的速度不同。过去四十年里，GDP的增长速度比能源使用更快。实际上，从1970年到2010年，GDP增长1美元所使用的能源下降了40%。这在图表5-1中有所反映。
我认为，这种下降趋势会以现在的速度保持一段时间。而在未来四十年里，能源强度会再下降三分之一。原因就是出于经济考虑的节能，以及从物质生产向能源强度较低的服务与护理的转变。在后者中，推动经济增长所需的能源会有所减少。这种下降趋势会一直保持，因为在技术上这是可行的，从气候角度而言也是可取的。地区数据会显示，随着物质生产从OECD国家移向中国和其他新兴国家，OECD国家的能源强度会出现下降，但这不足以影响全球的能源强度。
图表5-1 全球能源使用，1970—2050年。
定义：能源强度=能源使用量除以GDP总量。
范围：能源使用量（0—200亿吨石油当量/年）；GDP（0—150万亿美元/年）；单位GDP的能源使用量（0—300吨石油当量/百万美元）。
能源强度的计算方法是，将创造100万美元的GDP所需的能源，转化为相应吨数的石油。2010年，这一数字是180吨石油创造100万美元GDP。如果你将结果转化为生产1美元的商品和服务需要几千克石油，就能更好地理解这个数字的意义。答案就是0.18——或者，使用美式度量衡的话，就是GDP每增加1美元，就需要6盎司的石油。现在，我们需要整整一大杯的石油，才能生产价值1美元的商品或者服务！
如果实际能源价格上涨，那么减少使用能源的动力就会增加。政治行动也可以推高价格，减少使用。但这不太可能发生。更有可能出现的情况是，对能源征重税的行为遭到普遍抵制。这种抵制会一直持续，使政府无法提高能源价格以减少使用。这也就是为什么我认为，除了提高能源效率，未来社会在能源使用方面不会有其他进步的原因之一。另一个原因是，如果能源效率的确大幅提高，那么能源需求总量会相应减少，进而促使能源价格下降；而如果其他因素保持不变，价格下降又会促进需求增长。
因此，根据我的预测，到2052年，能源强度将降低30%。在20世纪80年代石油输出国组织（OPEC）第一次上调油价之后，能源强度就一直在下降，因此这种历史演变应该不会让任何人吃惊。在未来几十年里，你可以轻易地做到这一点。只要你现在开始关注自己汽车的能效、家中房屋墙壁与窗户的隔热性、制造工厂的选址与布局以及飞机上每个座位的能耗——同时，坚持在资产达到使用年限之后再对其进行改造。
在理想情况下，存在强大的刺激，因此能源强度下降的速度会更为迅速。注意到这一点很有意思：欧盟在2009年正式决定——也就是在著名的20/20/20法规中决定——到2020年，将欧盟的能源效率提高20%；中国在哥本哈根气候会议召开前，承诺其经济能源强度到2020年降低40%。我希望像这样的雄心壮志能够在未来四十年占据主流，但我不认为这会发生。我对民主国家是否能同意实施必要的额外激励（如碳排放税或碳排放许可价）仍然抱有怀疑。结果就是，我们会看到，能源效率提高的速度和过去几十年一样缓慢——让我们称它为“照旧的进步”。
地区间发展会有不平衡，因为各地区起点不同。就能源效率提高的速度而言，奋起直追的国家会超过领先国家。领先国家必须发展各种提高能效的方法，而追随者则可以自由地借鉴复制。一部分能效提高会由额外投资买单——被迫的和自发的投资——在未来几年内就会出现这些投资。
能源使用会有所增长，但不会一直持续
我计算未来能源使用的方法，是通过将未来GDP乘以未来能源强度得到的。
因为我认为全球经济在2052年会翻一番，而能源强度则会降低三分之一，因此我预测，2052年的能源使用量会比现在更高。正如图表5-1所显示的，从2012年到2052年，能源使用量会增长50%。但更有趣、更令人惊讶的是，全球能源使用量会在21世纪30年代就达到峰值，之后开始缓慢地下降。其直接原因就是，能源效率提高的速度比GDP增长的速度更快。但这并不代表到21世纪40年代，每个人都可以获得足够的能源、过上体面的生活。但这的确意味着能源需求会逐渐下降，即便全世界仍然有20亿到30亿人买不起足够的能源。
我的预测值低于2010年IEA“一切照旧”情景下的结果。该情景预测，到2050年，能源使用量将会翻番。[67]这大大低于2000年IPCC的A1F1情景的结果。A1F1情景结果预测，到2050年，能源使用量是2000年的两倍还多。[68]但我对2052年能源使用的预测值，仅比IEA的“450ppm”的预测值略高一些。“450ppm”情景假设的是将全球升温幅度保持在2℃的情况。二者的区别在于，在我的预测中，世界能源使用发展并不是一条直线。相反，能源使用量会首先快速增长，接着到2030年左右达到峰值，其后到2052年，一直处于缓慢下降的过程。因此，能源使用总量大大高于IEA的“450ppm”情景预测结果。可以说，我对到2052年的能源使用量的预测，低于能源产业的普遍看法，但高于解决气候问题所要求的标准。
先到顶后下降的趋势是有其逻辑依据的。我对全球GDP的预测值较低（原因是世界人口增长放缓，以及由于能源、不公平和气候问题导致的生产力增长放缓），同时认为提高能源效率的技术会不断进步。二者的影响就是，未来对能源的需求会小于人们的一般预期。似乎没有评论人士认为，在其有生之年，全球能源使用会达到峰值，然后下降。但对那些希望视而不见的人来说，这一趋势的信号的确已经出现了。例如，过去十年里，尽管人口和实际可支配收入都在迅速增加，挪威的家庭用电量却一直在下降。这很大程度是源于住宅隔热性能的提高以及电热泵的使用——换句话说，就是能源效率提高了。
在大部分地区都会出现能源使用量先到顶、后下降的态势，但在最贫困的地区，情况并非如此。我们会看到，能源使用从如今的富裕工业国，转向贫穷国家。中国将处于中间位置：其能源使用峰值将在21世纪40年代到来。
气候强度会由于可再生能源而减少
如果人类选择继续依赖化石燃料，如煤炭、石油和天然气，且能源来源维持不变，那么到2052年，能源消耗所排放的二氧化碳将增加50%。这会导致地球在2052年时升温幅度就已经超过2℃，而且全球气温还会继续升高。幸运的是，我不认为这会发生。相反，我们会继续努力，降低能源使用对气候的破坏。
正如图表5-2所示，由于能源供应结构的不断变化，气候强度将会下降。自1970年以来，煤炭、石油和天然气的使用大幅增加。然而自2000年以来，石油的使用开始持平。我认为在2025年之前，石油使用就会达到峰值，然后开始下降。2050年的石油使用量会回落到1980年的水平。注意，这里所指的石油不仅包括传统石油，还包括除生物石油（属于可再生能源）外的所有非传统石油。如前文的图表2-1所示，传统石油的使用可能已经达到峰值了。我还认为，煤炭和天然气的使用会在2040年之前到顶。能源使用整体增长缓慢当然是一个原因，但主要原因是，未来四十年间，可再生能源的使用将取得迅速的增长。
图表5-2 全球不同能源类型的使用情况，1970—2050年。
范围：能源使用量（0—70亿吨石油当量）。
向低气候强度（每单位能源使用所排放的温室气体量）的转变，已经进行了很长一段时间。气候强度已经从1970年的3吨石油当量下降到2010年的2.7吨。但是，你可以在下文的图表5-3中看到，过去四十年间气候强度只下降了10%。
气候强度的下降是缓慢的。即便在2008年之前，也就是气候问题还是政治议题的中心的那几年里，情况也是如此。但我认为，社会将继续向低碳能源发展，2030年之后更是如此。因为届时，气候变化带来的破坏将更为清晰可见，它将再次促使人们采取政治行动。全球社会将加快从煤炭、石油和天然气向低碳能源的转变。这些低碳能源包括太阳能、风能、水能、核能、生物能，以及利用碳捕集与封存技术得到的煤炭与石油。最初，这种转变的发生是因为转变在技术上可行，成本也不是很高；之后，则是由于越来越多的人开始担忧，如果对气候变化无所作为，就可能出现严重的后果。
我认为，到2052年，全球化石燃料消费已经在急剧下降。核能的使用也会减少。真正的赢家将是新的可再生能源——太阳能、风能和生物能——这些能源和水能一起，在2010年只占全部能源使用的8%，而到2050年则会占37%。这是很大的提高，相当于每年增长4%。这一增长速度与我们现在看到的风能与太阳能的增长速度相比却是很低的。
向可再生能源的转变的速度会因为现有的廉价能源解决方法而放缓，那就是以天然气替代煤炭。这种方法能够使生产每单位电产生的二氧化碳量减少三分之二，向低碳生活迈进了一大步。但是，天然气并非最终的解决之道：一个依靠天然气运转的世界，仍旧会排放过量的二氧化碳，仍旧会面临天然气储备枯竭的后果。这么说来，从煤炭转向天然气，只是推迟了采用最终解决方法的时间。但化石能源工业中的倡导者却会理直气壮地声称，从煤炭向天然气的“化石转变”的确能够加快减排。这在短期内是实用的、明智的廉价解决方法。他们的意见也会被决策者所采纳。另一个原因就是，使用天然气的公用设施更具灵活性，天然气还可以为未来风能发电站以及太阳能装置提供后备能源，在风力或阳光不足时使机器保持运转。
在一个充满理性、考虑长远利益的世界里，人们会直接选择根本的解决方法，也就是利用太阳（可以直接利用热能，或间接使用风能、水能或生物能）。太阳照射在地球上的能量是我们已经利用的几千倍。另外，太阳还是个分散的能量源，因此使用者可以利用本地资源，控制自己的能源供应。但我们的世界并非如此理性，我们考虑问题的眼光也没有那么长远。我们正生活在，也将生活在一个只考虑短期利益，以及怎样使利润最大化的世界中。结果就是，我认为全球社会将做出重大的转变，转向天然气时代。届时，化石天然气的使用会比在理性世界中更多。我的预测是有根据的。例证就是，美国最近开始大规模地使用页岩气，尤其是因为人们发现页岩气似乎在所有高耗能地区都有分布。
即便存在阻碍，人们也已经开始采取根本的解决方法了。从化石燃料向太阳能时代的转变已经宣告开始。自2005年以来，风能和太阳能发电能力获得了迅速的增长，开始为全球可再生能源发电做出巨大的贡献。这一趋势会进一步加速发展：人们已经普遍了解其中的技术，并且全力减少风力发电站和太阳能的成本。过去四十年里，为降低光伏面板成本所做出的巨大努力，在上文的图表2-2中已经有所展示。未来，大部分自发的额外投资，就将致力于降低可再生能源的成本。
减少太阳能使用成本的过程，在太阳能发电和太阳能发热方面都有体现。现在人们还看不到任何技术上的阻碍。唯一的阻碍就是成本。太阳能成本需要降到与煤炭和石油的相同。人们正在这么做，《瞥见5—1：通往光伏之路》就解释了这个过程。
瞥见5-1 通往光伏之路
泰耶·奥斯芒森
随着我们进入2012年，可再生能源的前景似乎比前一年更为黯淡。尤其是在欧洲，金融危机导致对可再生能源的激励与投资大幅减少。
在美国和其他市场，电价与过去持平，甚至还出现了下跌，原因之一就是，新开发的页岩气带来了供过于求的局面。《全球气候合约》倒是可以带来绿色能源所需的投资，但令人沮丧的是，这个合约离真正签订似乎还有很长的路要走。因此，在过去十八个月里，清洁技术公司的股价下跌幅度超过了其他任何产业的公司，也就不足为奇了。
但是，仍然可以看到一些变化的迹象。尽管受到经济危机的影响，全球新的太阳能发电量还是大幅增长了54%，装机容量达到28兆瓦（GW）。2012年，对太阳能的投资达到1400亿美元，比去年增长了36%。许多设备供应商的不景气，并没有使国际石油公司道达尔（Total）进入光伏产业的脚步放缓。道达尔收购了SunPower和其他两家公司。北京也传来了好消息：中国会仿照德国，对太阳能光伏征收保护性关税，以支持其完成到2020年总装机容量达到50兆瓦的目标。