本文選自中國工程院院刊《Engineering》2017年第4期
作者：張玉卓
來源：Clean Energy: Opportunities and Challenges[J].Engineering,2017,3(4):431.
能源是人類生存和經濟社會發展的基本物質保障。能源技術是獲取和利用能源、推動社會發展與進步的重要手段。縱觀人類社會發展歷史，人類文明的每一次重大進步都伴隨著能源種類的更替和能源技術的重大革命。
蒸汽機的發明和電的應用帶動了煤炭的大規模開發與利用，煤炭逐漸代替薪柴成為人類的主要能源，使人類由“柴薪能源時代”進入了“煤炭能源時代”。19世紀中葉以後，石油和天然氣的規模化開發極大地推動了汽車、飛機及輪船等工業快速發展，使人類社會和人民生活發生了巨大的變革。隨著石油和天然氣在能源消費中所佔比例的增加，人類又逐步進入了“油氣能源時代”。現在，煤炭、石油和天然氣三大化石能源共同成為全球最主要的能源，人類進入了以化石能源為主的“化石能源時代”。
近百年來，隨著工業化進程的加快和人類生活水平的提高，能源特別是化石能源的消費量大幅增加。化石能源的緊缺與逐漸枯竭等問題已成為全球經濟發展的一個重要制約因素，同時，化石能源的長期大量開發與使用也帶來了嚴重的生態和環境問題以及由溫室效應而引發的氣候變化問題，這使得以化石能源為主的能源結構面臨巨大的挑戰。
新能源的不斷髮現和利用、可再生能源技術的不斷創新和突破為能源結構的調整與轉型提供了選擇，給人類帶來了希望的曙光。我們正在經歷著由化石能源逐步向新能源與可再生能源過渡的“多能互補時代”，也在迎接著以新能源與可再生能源為主的新時代！
然而，我們也必須清楚地認識到能源行業具有投資大、週期長、慣性強的特點，任何能源結構的轉型與變革都不可能是一蹴而就的，都面臨著巨大的挑戰。要實現這種轉型與變革，不但要有政府層面在政策上的引導與支持，也需要學術界與產業界的共同努力，在技術上實現重大創新與突破。
在化石能源在相當長的一段時間內仍將是我們的主要能源的大背景下，我們既要為化石能源大規模開發利用所帶來的區域性生態損害與環境汙染等問題提供解決方案，也要應對CO2大量排放所引起的全球性氣候變化問題。“清潔化”與“低碳化”必將是化石能源開發與利用的兩大發展方向。
只有新能源與可再生能源實現低成本規模化開發利用，才能實現能源結構的轉型與變革。
由於新能源與可再生能源資源的多樣性、不穩定性及相關技術的複雜性等特點，其開發利用面臨著更多、更大的挑戰。不僅要解決低成本問題，還要解決諸如核安全，風力發電、太陽能發電併網等所帶來的一系列新問題，必須進行跨行業、跨部門、跨學科的大聯合。我們很欣慰地看到，近年來無論是在傳統化石能源的清潔化與低碳化發展還是在可再生能源的規模化應用等諸多方面，均取得了巨大進步。本期清潔能源專題所收錄的11篇文章將從不同方面對我們所取得的成果進行展現，希望對讀者有所幫助。
注：本文內容呈現形式略有調整，若需可查看原文。
改編原文：
Yuzhuo Zhang.Clean Energy: Opportunities and Challenges[J].Engineering,2017,3(4):431.
作者介紹
張玉卓，潔淨煤技術專家，中國工程院院士。
長期從事能源領域的研究與產業化工作，在新型煤化工等領域取得多項創新成果。主持建成全球首套年產108萬噸油品的煤直接液化裝置並實現安全穩定長週期運行，使我國成為唯一掌握百萬噸級煤直接液化技術的國家；應用我國自主知識產權技術，主持率先建成60萬噸/年煤基烯烴工程並實現商業化運行，奠定了我國煤基烯烴產業的國際領先地位。
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說明：論文反映的是研究成果進展，不代表《中國工程科學》雜誌社的觀點。
