新旧交替的缓慢进程
新能源的最终目标在于缓解全球气候变暖;使用风能、太阳能和生物能源，可以减少温室气体的排放量。不过，由于温室气体具有全球效应，新能源的实际效果也要从全球角度来考察。我们会发现，西方国家利用风能和太阳能减少的二氧化碳排放量，远远比不上中国和印度与日俱增的煤炭燃烧量。
图片：Bryan christie Design;Data Source:Vaclav Smil
风电在美国发展迅猛。但从历史上科技的发展规律看，真正的挑战还未到来。
看看这些令人震惊的数据吧：从2004到2009年，美国一共增加了28兆瓦的风电装机量，由于容量系数不同，这相当于不到10兆瓦的火电装机量。与此同时，中国新增的大型火电站装机容量，是这个数字的30倍。这些新火电站的预期寿命至少为30年之久。仅在2010年一年里，中国的二氧化碳排放量就增加了8亿吨，这几乎是美国总排放量的15%;而在这一年里，美国的风电总发电量为950亿千瓦时，按照理论推算，这只减少了6500万吨的二氧化碳排放。另外，到2015年时，中国火电装机容量还将增加200兆瓦，而美国的风电装机量将增加30兆瓦，换算为火电装机容量则仅有15兆瓦。当然，亚洲的煤炭消耗速度终将减缓，但即便如此，大气中的二氧化碳浓度也不太可能控制在450ppm以下。
对于新旧能源的更迭，最被人误解的也许就是它的速度。新能源取代旧能源是一个非常缓慢的过程----在美国，核电用了23年的时间取得了总发电量中10%的比例，而在1995年，也就是它诞生38年后，才达到了20%的份额。燃气发电更是花了45年时间，才取得了20%的份额。
到2025年，风力发电机将迎来30岁生日。到那时，假如它在美国的发电份额能达到15%，就已经算是了不起的成功了。而对于太阳能的市场份额，即使是最乐观的预测，也达不到这个比例的一半。寻找无碳能源是一项值得努力的目标;有朝一日，某些新能源终将占领市场。但是，想要达到这个目标，决策者不能头脑发热，好高骛远。举个不太恰当，却非常形象的例子：让一辆巨大的油罐车掉头，可不是那么容易的事。
改变当今世界基于化石燃料的能源系统，是一项极其艰巨的任务。这个能源系统每年生产70亿吨的硬煤和褐煤、40亿吨的原油，以及3万亿立方米的天然气，然后将它们转化为1.4万亿瓦的电能。无数煤矿、油田和气田、炼油厂、输油管、各种运油车、加油站、发电厂、变压器、输电线，还有几亿部消耗着汽油、煤油、柴油，或是其他燃料油的引擎——共同组成了世界上最庞大、最昂贵的系统。这一系统的建设，花费了几代人的时间，也消耗了数十万亿美元的金钱。
因此，无论是在10年、20年还是50年的时间里，这个系统都不可能被彻底取代。要想建设一个具有同样规模和可靠性的新能源系统，不仅需耗时数十年，还要付出巨额的开支。这将需要未来几代工程师的共同努力。
