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削減能源服務成本 驅動經濟增長

  • 發佈時間:2015-01-31 01:43:31  來源:中國證券報  作者:佚名  責任編輯:羅伯特

  □羅伯特·艾爾斯

  本書提出了兩個挑戰現有範式的觀點。

  首先,物理能源對於經濟生産率和經濟增長的作用,比大多數經濟學家所建議的,以及企業和政府所認識到的更加重要,特別是在這樣一個期待經濟復蘇和向未來清潔能源經濟轉型的時期,對每一個人都意義重大。能源服務不僅是經濟的一個重要組成部分,它還是經濟的主要驅動力。

  其次,工業化社會的能源經濟對化石燃料的依賴根深蒂固,即使風能太陽能和其他可再生能源以最快的速度增長,至少在未來幾十年裏也不可能完全替代石油、煤炭和天然氣。本質上,美國全部的關鍵基礎設施都依賴化石燃料,包括道路和高速公路、發電廠、輸電線路、航空、運輸、鋼鐵、化工、建築、住宅供暖和製冷。即使電動汽車和太陽能電池板的增長速度像網際網路一樣快,在未來20年裏它們的貢獻與我們將要消耗的能源相比也只是九牛一毛。

  替代能源已經開始嶄露頭角,但是距離“綠色能源革命”所倡導的水準還有很長的路要走。最近清潔能源得到了飛速發展。但是,即使有一項可以媲美二戰總動員或者將人類送上月球的阿波羅計劃的緊急行動,這些新能源産業也要花上幾十年才能達到所需要的規模。

  上述問題同樣有解。這種解決方案就是對現有的以化石燃料為基礎的系統進行徹底的變革,從而使我們從每一桶石油(或者從煤炭和天然氣中獲得的油當量)中獲得的能源服務翻倍,直到無碳的可再生能源能夠真正取代化石燃料。

  對於那些似乎看到通往可再生能源未來光明大道而感到寬慰和安心的人們,這裡有一個從醒悟開始、以爆發結束的例子,顯示了安全通過這條道路的基本要素。幾年前,在印第安納州鐵銹地帶一家大型工廠的大門後,全世界最大的鋼鐵公司米塔爾鋼鐵公司(現在的阿塞洛米塔爾公司)在運營一處設施,從它自己的化石燃料燃燒過程中捕捉廢熱,再將這些廢熱轉化為零排放的電力。沿路再走幾英里,它的競爭對手美國鋼鐵公司採取類似的戰略,利用高爐煤氣生産零排放電力。2005年,鐵銹地帶的這兩個競爭對手總共從它們的廢棄物中生産了190兆瓦的無碳能源——比當年整個美國的太陽能光伏發電量還要大。這還只是一個州的一個角落裏,兩家燃燒化石燃料的工廠産生的廢熱。

  自那以後光伏發電量持續快速增長。2009年1月,加州的桑普拉能源公司開始在內華達州運作裝機容量10兆瓦的太陽能發電廠,以極具競爭力的價格生産電力。加州另外一家公司BSE能源公司2009年宣佈,將在莫哈韋沙漠建設100兆瓦的太陽能熱電廠,建築工程預計在2013年完工。太陽能將繼續急劇增長,風能和其他無碳能源也一樣。但是可再生能源的基數非常小(2007年,太陽能和風能加起來還不到美國總發電量的1%),因此,即使以幾何級數增長,它們也需要20年以上的時間才能取代大部分化石能源,而正是這數以百萬計的燃燒煤炭、石油和天然氣的蒸汽鍋爐、工廠和發動機為我們的文明和經濟提供著動力。與此同時,通過已經證明有效的方法在短期內增加清潔能源供應還有很大潛力,比如米塔爾公司和美國鋼鐵公司開發的技術。美國大約有1000家工廠正在採取這種廢棄能量迴圈利用技術,但是還有十倍以上的工廠尚未開始。

  我們在本書中描述的戰略並不依賴於那些有待開發的、人們認為有效的技術。相反,這是一種能源管理戰略,要求對意識形態的盲點、結構性障礙、壞習慣和過時的法律重新進行全面的評估。大幅度削減化石燃料供給的需要,能夠加速實現理想中的能源獨立,並且極大地增強能源安全,這與能源獨立並不總是一回事。通過用更少的能源做更多的事情,這種戰略還能顯著減少二氧化碳排放。

  要實現這個目標,我們需要跨越的經濟鴻溝有兩個主要的維度。首先是純粹的寬度——風能、太陽能和其他可再生清潔能源代替大部分我們現在依賴的化石燃料需要多少年?其次是深度——要恢復經濟增長,必須克服的經濟衰退究竟有多深?有沒有一種戰略能夠縮短向可再生能源過渡的時間並且刺激經濟增長?我們建議的能源過渡戰略能夠幫助實現這兩個目標:在架設起橋梁的同時縮小差距。

  正如米塔爾公司能源迴圈利用的案例所示,對現有的化石燃料供給進行更加明智的管理,能夠比使用可再生能源更快地提高能源部門的生産率。這如何實現?增加每一單位一次能源輸入的能源服務將會成比例地降低該服務的成本。我們將在本書中説明,這種成本的降低會驅動經濟增長。

  主流經濟理論認為,經濟增長是由資本和勞動的投入加上一個非常巨大的、無法量化的“技術進步”要素所驅動的,後者始終是“外生的”(在預測計算之外),因為經濟學家們不能完全定義或解釋它。結果,眾所週知標準模型對經濟增長的預測能力非常有限。但是最新的研究顯示,增長最大的驅動力根本沒有這麼神秘。研究表明,經濟增長的真正動力在於幾十年來能源服務使用的增加(得益於成本的下降)。有物理學背景的經濟學家把“能源服務”稱為“有用功”。證據就是,將以有用功表示的能源要素納入經濟模型,能夠顯著地增強模型的長期解釋力和預測能力,我們在本書中對此進行概述,並在我們的網站上提供詳細説明。

  這一發現最令人興奮的含義不是標準模型需要修正(它們的確需要),而是一種更加實際的前景,即在未來若干年裏,削減能源服務成本的戰略(通過提高每單位燃料的産出和利潤)同樣能夠幫助驅動經濟增長和復蘇。我們的研究顯示,可以通過八种經過證實的技術(儘管有些案例並不為人們所熟知)來搭建起實現這些目標的橋梁,前面提到的廢熱迴圈利用技術只是其中之一。

  接下來還有兩層可能改變世界的重要含義。首先,人們毫不懷疑2008—2009年間支付的數萬億美元的緊急援助資金能夠被償還,假設經濟將很快恢復往日的強勁增長,因為新資本和消費力的注入會驅動經濟,但是這種假設可能是錯誤的。其次,如果驅動經濟增長需要低成本的能源服務,那麼經濟前景可能比大多數專家設想的更加黯淡。隨著全球石油産量達到頂峰並開始下降,中國和其他快速發展國家的能源需求持續增加,同時氣候變化對化石燃料的約束持續收緊,化石能源的價格將達到前所未有的高點。結果,經濟增長將停滯,甚至陷入負增長——除非我們找到使能源服務更便宜的方法。如果未來能源管理能使現有供給的生産率加倍,從每桶石油中獲得雙倍的能源服務或有用功(熱能、光、推進力等),該服務的成本將下降,增長將得以持續。

  為了更具體地解釋這一切如何在要求的過渡期之內實現,我們將更進一步論述。除了挑戰現行的主流經濟增長理論,我們的分析還顯示,雖然氣候不穩定加劇了曠日持久的經濟鬥爭,但是陰雲背後閃現著曙光。我們認為,過渡戰略的相當大部分可以以負成本實現,同時減少能源成本、燃料使用和溫室氣體排放。將政府支援從現在那些不具有生産性的項目轉向確實具有生産性的項目,將帶來國家投資凈成本的降低,從而實現過渡戰略的其他部分。

  正是在這一點上,採用已經證明有效的要素構建通往未來的橋梁顯得加倍重要:這能避免鉅額資本成本(如建設新的核電站、燃煤中心發電廠或石油鑽井平臺的成本);這能通過迅速提高每桶油或油當量的經濟産出來降低能源成本,驅動經濟增長。

  本書説明瞭建造這座過渡橋梁需要什麼。這不需要什麼天才發明的新技術,不過當然,在橋梁另一端的安全地帶有必要繼續開發這些技術。未來幾年裏,最重要的是讓那些已經對未來有清醒認識的人們看到,我們腳下正在變得越來越不穩定的經濟基礎和面前的經濟鴻溝,並且清楚地看到為了到達彼岸的安全地帶,我們需要建造的橋梁的輪廓。

  書名:《跨越能源鴻溝》

  作者:羅伯特·U·艾爾斯,愛德華·H·艾爾斯

  出版社:中國人民大學出版社

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