能源是人类文明进步的阶梯，能源的开发和利用成就了人类社会的快速发展，但长期以来人类以煤炭、石油为社会主体能源，并形成了高度依赖，化石能源自身的固有弊端和特殊属性已经严重影响全球生态环境并危及人类社会的可持续发展，化石能源的替代已成为当代最重要的全球性问题之一。

人类文明的发展进程可以看作社会主体能源不断替代升级和转化利用方式不断进步提高的过程。工业革命的本质和科技革命的本源都是能源革命，能源革命的本质是社会主体能源的替代和能源生产消费方式的升级或改变。能源革命会引发社会主体技术群革新、倒逼经济发展范式改变，从而推动人类文明演进发展。每一个时代的社会主体技术群都高度依附于社会主体能源而存在。而从重塑社会经济发展范式的意义上看，能源革命是推动人类文明不断发展进步的重要源动力。

社会主体能源的替代过程也是人类文明进步的过程，同时也是“危”与“机”共存的过程。

每次社会主体能源的变革或替代都引发了社会主体技术群的全面进步，最终打破并重构固有的经济基础、社会结构、政治制度和思想观念，引发一系列社会变革，这条由能源革命引发的社会变革路径值得我们充分认识和深刻思考。

化石能源以其独特的优势改写了人类文明的发展进程，成就了人类社会的“碳繁荣”，对世界各国的社会主体技术群、产业结构、经济基础和发展范式具有决定性和锁定性影响。化石能源之所以能够在工业革命之后成为社会主体能源，在于其三大独特优势：一是能量密度高、转化效率高、能量转化过程相对简单并且可控；二是能源形式多样、分布广泛、储量丰富、经济性高，可以大规模开发利用；三是可按需开采、封装储运和燃烧转化。

在成就工业文明大繁荣的同时，化石能源及其化工衍生品已经深深融入甚至控制和主导了所有国家的经济和社会生活。

整个人类社会的主体技术群和产业体系都在高速发展的惯性驱使下，围绕如何高效利用化石能源而不断建构完善和扩张发展，如同滚雪球一般形成了高度紧密的依附关系，每一个国家都建立在由化石能源驱动、由化石能源衍生品所供给的网络关系之上。

在工业文明时代，人类生产生活对化石能源的依赖性越来越强，失去化石能源意味着整个社会运行机制停摆，从而引发社会危机甚至灾难，而更替一种社会主体能源则可能带来一个行业、一个产业甚至一个社会阶层的消亡。

人类对化石能源的高度依赖、化石能源的固有弊端和大量无节制消耗，已经成为影响人类可持续发展的现实危机。地球上的化石能源储量有限且不可再生，有限的化石能源、有限的环境承载能力和无限的人类社会发展需求三者之间存在着不可调和的天然矛盾。长期单一的化石能源依赖和大量消耗必然超出大自然的自我净化能力和生态环境的承载能力，导致人与人、人与自然的矛盾越来越尖锐，最终危及人类社会自身的生存和发展。科学研究监测表明，这种影响主要体现在可能引发生态危机、气候危机和经济危机三种直接危机，并引发贫困危机、地缘政治危机两种次生风险。

全球能源战略和供需格局已进入深度调整变革期，构建以清洁能源为主体的清洁低碳、安全高效能源体系，已成为全世界的共识和新一轮能源革命不可逆转的必然趋势。随着世界化石能源消费量的不断增大，化石能源对环境的污染和全球气候的影响日趋严重，摆脱对化石能源的依赖和大量消耗已经成为全球共识和各国能源战略的一致选择。

从存量结构调整看，从1977年到2017年的40年间，全球能源消费结构呈现石油降、煤炭稳、清洁能源快速发展的趋势。从全球能源供需格局的变化中可以看出，石油、煤炭等传统化石能源作为社会主体能源的份额正在被热值更高、排放更少的天然气、核能等清洁化的化石能源和不产生碳排放的水电、风电、光伏等可再生能源所逐步替代，这不仅标志着新一轮能源革命的到来，也预示着新一轮能源革命的发展趋势，即清洁低碳、安全高效。

大力发展清洁能源特别是可再生能源，是弥补、解决化石能源固有缺陷弊端的关键。清洁能源与传统化石能源不是相对的概念，两者存在交集。核能等无碳排放但有物质消耗和废料处理的新型化石能源，以及经过净化处理的低碳排放的清洁煤、清洁油、天然气等传统化石能源。清洁能源是指对环境友好、碳排放少、污染程度小的能源，仅仅是对能源使用结果的描述，而非能源性质的描述。

新一代社会主体能源对上一代社会主体能源的替代是一个渐进过程。尽管新发现的能源载体越来越多，但替代原有社会主体能源却越来越困难，因为上一代社会主体能源已经决定和塑造了一个国家乃至一个时代的社会主体技术群和建立在这个技术群基础之上的产业结构以及经济发展范式。如果短时间内对社会主体能源系统进行全盘颠覆，将引发产业革命和经济发展范式的强烈震动，无论是就经济性还是技术可行性而言都不现实，其替代过程通常是渐进式变革和渗透式改造。

能源组成的多样化有利于能源系统的稳定性和安全性，而且也有利于提高和增强能源系统的适应性。尽管可再生能源从整体上和长远看都具备成为社会主体能源的潜力和条件，但可再生能源也存在着出力不均衡、间歇性大、稳定性不高和可控性不好、难以精准预测、经济性不高等技术性短板。从某种意义上讲，能源的多样化也是能源体系安全化的重要形式，为了维持目前的现代化生活和经济社会发展繁荣，必须保有一定量经过低碳化、清洁化、安全化、高效化处理的化石能源作为过渡期基荷能源。

当前，新一轮世界能源革命的路径是不断扩大可再生能源在现有能源结构中的比重，逐步替代落后的、高碳排放的煤电、柴油、柴碳等低热值化石能源并最终成为下一代社会主体能源，实现能源供给侧的结构均衡和技术优化，推动人类社会发展、资源储量和自然生态三元关系的动态平衡。目前，主要发达国家和经济体都已将可再生能源替代战略上升为国家战略，并根据本国国情选择了各自不同的发展路径。