隨著科技的發展，從零售業到制造業，再到交通系統，各行業接二連三地發生著天翻地覆的變化。但如果論及受影響程度最深的行業，結果恐怕出人意料：石油、天然氣及電力等傳統能源行業赫然在列。

　　創新科技顛覆能源行業

過去十年間，創新科技已經顛覆了能源行業。以頁巖氣革命為例，通過反復研究，工程師們逐漸掌握了——如何在垂直鉆探的基礎上，把鉆頭橫向沿著頁巖裂縫延伸，隨后將壓裂液注入裂縫進行液壓碎裂——這一系列的技術。許多美國公司在2005年左右開始(借助水平鉆井和水力壓裂兩種技術)大力開采，使得頁巖氣產量在天然氣總量中的占比上升；頁巖油的產量也大幅上升。技術手段的革新促進了油價的下降(從2008年7月的每桶145美元降至如今每桶約46美元)，而且儲備量的上升使得油價變化更貼近市場，并削弱了歐佩克組織對全球油價的影響力。

如今，數據科學、自動化等新技術再一次重塑能源行業。這種轉變不僅包括能源公司生產率方面的提升，還包括能源產品的輸送方式。以電力公司為例，新的電力行業將變得去中心化、更加的“用戶友好”，而且能夠整合多種不同的能量來源，并將其轉化輸送到可靠性極高的電力網絡中。在接下來的幾年，能源儲量將越發充足，價格將變得低廉，而且應用效率將極大提高。

但這條轉型之路并非一帆風順。對于經濟十分依賴傳統能源的國家(如俄羅斯、海灣國家、委內瑞拉)而言，國內局勢會因為能源轉型而產生動蕩。自動化技術將取代絕大多數低技術水平勞動者。此外，廉價的化石燃料將使得控制碳排放以減緩全球變暖的努力難上加難。

新一輪的能源革命包括三種趨勢：復雜系統的管理方法更加智慧、數據分析更加精妙以及自動化。

在第一種趨勢下，能源公司面對復雜多變的地理環境依然能夠保持高效的開采率。大約15年前，人們就在想象是否會出現能夠探尋深層水域(如墨西哥灣)石油儲量的新技術。石油、天然氣公司急于開采這些資源，因此對上述技術的需求也日益強烈，然而新技術的成本居高不下。2014年左右，由于新的深層水域開采項目成本過于高昂，即便當時的油價接近100美元/桶，但仍有許多公司破產。截至2015年1月份，原油價格跌至每桶不到50美元。許多該類型的項目已經擱置。

開采項目擱置之后，石油、天然氣公司想方設法削減開采成本，并重新思考了工程系統的管理模式。首先，針對工程設計進行精簡化、標準化處理，使得整個鉆探生產過程更易被復制，邊際成本降低。其次，借鑒其他項目的成功經驗。以殼牌石油公司為例，公司嘗試把頁巖開采過程中的水平鉆井技術應用到深層水域開采項目。隨著創新技術得到應用，新的深層水域開采項目的平均保本價已降至40～50美元/桶(墨西哥灣地區)。雖然油價保持較低水平，但針對項目的投資卻再次增長。僅2016至2017年上半年就有10個深層水域開采項目得到批準。

不單單是石油行業，電力行業也受益于更加智慧的管理模式。過去幾十年里，中心化的基載電廠占據行業的主流位置。而過去的二十年里，政府加大對風能、太陽能的補貼，并推動風力發電、太陽能發電項目。政府希望借此使國家能源結構變得更加多樣化，創造更多的就業機會，同時減少碳排放量；但由于這些新能源項目的數量太少，其實際影響遠未達到政府預期。

如今，隨著新能源項目成本的大幅下降，其市場占比穩步上升，政府當初的設想有望成為現實。在德國，風能和太陽能的市場份額在能源結構中約占30%；在夏威夷，兩者的份額達到近45%。但由于傳統設備沒有及時更新換代，許多新能源產生的電力被白白浪費。今年3月份，美國加州的電網運營商暫時停止部分新能源發電項目(相當于80千兆瓦時的電力)，因為原有的電力網絡無法承擔太陽能在下午時段的驟增。在得克薩斯州，當風力非常強的時節，電價偶爾會變為負值(即電力公司付錢讓民眾使用它們生產的電)，因為人們并不需要那么多的電。那些沒有隨這股浪潮改進自身的公司則前景堪憂。以現在德國市值排名前四的電力公司為例，這幾家公司十年前的市值約為現在的三倍。這主要是因為陳舊電力系統成本支出變成了這些公司無法脫身的泥沼，而且政府對新能源的扶持過于慷慨。

新能源項目僅僅是這股轉型浪潮中的一部分。在未來的幾年中，電力公司還將面對另一挑戰——“微電網”。這種去中心化的電力網絡最早是由于用戶(如美國軍隊)需要而誕生的。對于軍隊來說，可靠性高于一切。即使主力電網癱瘓，軍隊基地依然要維持正常運轉。此外，微電網也將廣泛應用在學校、醫院等地方，在提供穩定電力能源的同時，還能利用發電過程中產生的廢棄能源為建筑制冷(或保溫)。

包括燃料電池和電池儲存系統在內的新技術，在更精巧的軟件支持下，逐步發展出一種更小范圍的電力系統——“納米電網”(nano-grids)；“微微電網”(pico-grids)則可能是下一階段。當越來越多的民眾對傳統電網的依賴程度不復往昔，政策制定者和電力公司需要設想新的監管體系與商業模式。美國紐約州政府已經積極投身這場轉型浪潮，鼓勵企業投資、研發去中心化的電力系統；但目前還沒有詳細的方案能夠回答“如何將新的電力網絡與傳統能源系統整合到一起”這個問題。

第二項創新趨勢是更加優化的數據分析。石油公司已經開始利用復雜的算法來分析處理大批量的數據，從而更有效地找尋石油、天然氣資源，以及管理生產環節。2017年4月，英國石油公司發表聲明稱，借助數據分析手段，他們在墨西哥灣的現有油田中又探明了相當于200萬桶原油的儲量。過去需要一年時間才能處理完畢的數據現在僅需幾周時間，再加上云計算，石油公司可以推演出一座油田上百萬種的發展路徑。擺在石油公司面前的選項越多，對于前期試探性開采的投資也就越少，成本大大節約。此外，石油，乃至整個能源行業還利用數據分析來預測設備是否臨近養護期限。通過分析設備的歷史數據，在其發生損壞之前就進行預處理。

第三項(也是最重要的)創新趨勢是自動化。在那些位于深海區域的油田，機器人已經承擔起許多危險任務，如在鉆探開采期間連接管道。而且，不少公司正在研發能夠長期處于海底的機器人，讓它們可以時刻檢測海底的管道和設備。盡管在某些關鍵崗位上，人力依然不可取代(如需要做出復雜的決策)，但自動化機器人足以勝任其余崗位。根據麥肯錫的一項研究，在未來十年里，石油與天然氣公司將會雇用更多的數據學家，而不是地理學家。

　　如何應對能源轉型

在未來，更加優化的數據分析和自動化技術可以更有效地調度可再生能源。然而，這同樣會產生新的問題：政府無法像過去一樣履行其職能，比如安全監管。日趨復雜的系統讓傳統監管行為顯得無比笨拙。因此，監管者需要努力追趕行業的進化速度。挪威的石油和天然氣公司，或者美國核工業的監管體系都是很好的借鑒對象。

能源行業的轉型對全世界來說是利好消息，但全球的政治、經濟、環境各方面形勢也都將發生深刻改變，政策制定者及商界領袖需要謹慎對待隨之而來的沖擊。

石油等傳統能源的價格長期走低無疑將削弱出口國的經濟、地緣政治影響力。這些國家無法對此坐視不理，紛紛主動出擊。去年，沙特阿拉伯發布了《2030展望》，希望減少國家對石油的依賴，擴展經濟多樣性。例如，沙特政府計劃在沙特阿美石油公司的首次公募(IPO)中出售約5%的股份，以期向多業態的全球工業集團轉變。但這些舉措面臨重重阻礙，能否成功落實依然是個未知數。俄羅斯的改革之路也不平坦。大約十年前，只有當原油價格在100美元/桶的時候，俄羅斯政府才能平衡其預算。而從現在到2019年，俄羅斯政府希望實現當油價為40美元/桶時也能平衡預算的目標，即便目前政府35%的收益依然來自碳氫化合物。其他如安哥拉、尼日利亞等國家無法進行有效的改革，國際油價下跌也因此加劇了國家內部的動蕩局勢。不過，恰當的財政監管以及一個對外部投資更為友好的營商環境或許可以幫助這些國家接觸到行業內最前沿的技術，并在國際能源市場上擁有一席之地。

在美國，能源革命將對就業及經濟增長產生深遠影響。以電力行業為例，其對天然氣和其他可再生能源的依賴已經遠非煤炭可比。2007～2016年，煤炭在電力生產中的占比從近50%降至30%左右，許多與煤炭相關的工作已經消失。美國社會還沒有一場關于現代經濟中就業情況如何變化的大討論，但能源行業見證了這場轉型，應對措施也十分到位。比如，能源公司積極探索對員工進行職業教育，讓他們能夠熟練操作自動化系統。得州農工大學(TexasA&MUniversity)特別為地理空間技術專業開設了碩士課程，為石油、天然氣工種提供知識儲備。

氣候變化依然是需要集全球之力來應對的頭等大事。根據最新的評估，全世界的碳排放量需要減少80%才能減緩，并最終阻止全球氣溫上升。而從近二十年的各種峰會和磋商的結果來看，這絕非易事。此外，與傳統化石燃料相比，可再生能源的價格絲毫沒有競爭優勢，即便后者的碳排放量更低。問題的解決方案在于加大對創新技術的投資——近十幾年，私人部門對能源技術的研發投資上升顯著，但發達國家在這方面的表現一般。

技術革新的成果正逐步惠及普通消費者。從2008到2014年，受益于能源價格下降，美國家庭平均每年可以節省超過700美元。能源政策不應該只側重保證資源的供應量，政策制定者更需要考慮：當資源變得充足且廉價之后，該如何應對它的后續影響。