为什么廉价能源是全球经济必不可少的

时间：2021-11-09 18:16:49 来源：

我讲的能源故事与大多数能源研究人员截然不同。我怎么可能是正确的？其他研究人员还缺少什么？

“标准”方法是从我们拥有的特定类型的资源（例如地下石油）开始，然后查看这些资源将走多远。技术的不断发展似乎允许提取越来越多的这些资源。因此，限制似乎在距离上越来越远，特别是如果一个人以乐观的偏见开始时。容易产生这种乐观的偏见，所有研究基金都朝着“我们能做些什么来解决我们的能源问题？”的方向发展。

从地面资源量开始的预测未来供应问题的方法存在以下问题：很难就何时会遇到困难划清界限。显然，在某个时候会出现问题，即EROEI（能源投资的能源回报）太低，但是确切的时间很难确定。如果一个人从乐观的角度出发，很容易假设只要给定过程的能量输出大于能量输入，那么该过程必须有助于解决我们的能量问题。

实际上，我认为这个故事非常不同。应该拯救我们的技术-副作用是使整个系统瘫痪的副作用。

我们不断增加技术的唯一途径是为特定社会成员增加更多的资本品，更多的专业化知识和更先进的教育。从关于崩溃的历史经济的研究中应该知道，问题是，更多的复杂性最终会导致崩溃，因为这会导致巨大的工资差异。（请参阅Tainter； Turchin和Nefedov。）最终，处于最底层的人无法负担经济的产出。以较低的利率增加债务只能部分抵消这一问题。即使最高的1％可能蓬勃发展，政府也无法向等级制度最底层的大量民众收取足够的税款。由于复杂性增加的副作用，经济趋于崩溃。

我们的经济是一个网络化的系统，因此，系统达到最终目的的方式不只不足为奇。

图1

我已经描述了真正使经济崩溃的问题，因为至少对于那些处于底层的人来说，这是“人力劳动报酬太低”。非精英阶层的工资太低，无法提供适当的生活水平。从某种意义上讲，这是EROEI太低的情况：人力能量回报太低。大多数能源研究人员一直在研究一种非常不同的EROEI：一种基于化石燃料能源投资的计算方法。两种EROEI是相关的，但不是很紧密。许多经济体已经崩溃，从未使用过化石燃料能源。

虽然我所谓的“化石燃料EROEI”是分析1970年代我们的能源问题的合理起点，但现在的计算工作越来越受到重视。我们正在达到的极限是一个不同的极限：至少对于不属于精英阶层的人来说，人工劳动EROEI的回报下降。现在，工资差距的扩大正在成为一个严重的问题。这就是为什么我们有非常分歧的候选人竞选政治职务的原因，并且许多人赞成减少全球化。

过于简单的模型给出了令人误解的答案

很少使用模型的人可以很容易地认为，模型所提供的信息要比实际信息多。我在最近的文章《过分简单的能源经济模型给出误导性答案》中讨论了这个问题。可以使模型在某些时间有效但并非总是可行。不了解此问题的研究人员可能会过度使用该模型。俗话说：“如果只有人的工具就是锤子，那么每个问题都是钉子。”

如果一个系统包含多个部分，例如控制能量提取和能源价格的系统，则可能需要一个相当复杂的模型才能真正代表情况。从某种意义上讲，最早的模型是一维的，而它们需要是多维的。通过这些额外的维度，模型将包括以下特征：需求由金融系统控制，需求水平（以及价格）也取决于甚至最低薪工人负担能力的事实。系统的输出。

该模型还可能包含本质上是物理问题的模型–如果没有足够的能量来解决，通常的解决方案是“更多技术”或“更多复杂性”。更多技术和更多复杂性增加了各种方式下的能源集中度：在机械和车辆等资本货物中，在拥有这些设备的大型企业中，在高薪管理人员中以及在接受过专门培训的工人中。

这些能源的集中是导致贫富差距的原因-有些人“拥有”企业和资本货物，有些人（但没有其他人）接受了高级教育或其他专门培训。所有这些事情使得相对少数的特权者可以获得更大的经济产出份额。剩下的就少了。

这种工资差距的结果是，经济最终导致太多人退出劳动力市场或获得低工资。这些人缺乏承受经济产出的能力，导致经济下降。需求与使用化石燃料制成的商品（如房屋和汽车）的可承受性密切相关。许多人错过了需求与负担能力之间的联系。

当然，如果我们没有因财富集中而导致人口过多而又太贫困而导致的需求下降（或低价格问题），我们最终将遇到类似于许多人所关注的问题：化石燃料EROEI最终将跌至太低。

哈伯特讲故事的一部分

在谈论资源限制时，容易使大多数人困惑的是似乎可用的大量能源。利用当今的技术，我们可以利用其中的一些资源。逻辑似乎表明，随着技术的改进，我们应该能够继续开发越来越难提取的化石燃料资源。我们还应该能够创造越来越多的替代品。

国王·哈伯特（K. Hubbert）先生给出的答案只是在告诉我们问题的范围方面有所帮助。他基本上说，一旦我们提取了50％的特定资源，我们可以提取的数量就会趋于或多或少地呈对称曲线下降。

图2。M.金·哈伯特斯（M. King Hubberts）指出了1956年出版的核能和化石燃料资源提取的对称曲线。

哈伯特描述了单个井或田的情况，当有其他井或田代替井和田枯竭时。在这种情况下，需求（以及价格）几乎保持不变。如果对油井的投资保持不变，生产将趋于遵循对称曲线。

目前，我们显然达到了另一个极限。我们有两个拖船：

1.需求低。我们的工资差距越来越大。富裕的人们倾向于将他们的收入用于教育和金融服务等非高耗能产品，而富裕的人们倾向于将其收入的较大部分用于食品，基本交通和能源等高耗能产品。基本住房。因此，工资模式的这种变化倾向于减少能源需求，从而降低能源价格。

2.政府试图解决低需求。低需求导致低经济增长，因此政府和中央银行正在竭尽所能来增加需求。他们的方法包括超低利率和赤字支出。希望是，即使公民没有足够的工资来购买诸如汽车和房屋之类的昂贵商品，低利率下的额外债务也将使这些商品更加可负担，从而刺激需求。

只要我们当前的系统继续“运转”，我们就可以继续增加石油和其他化石燃料的开采。尤其是，价格必须足够高，以使那些开采石油的人能够赚取合理的利润，以满足再投资的需求。利润也必须足够高，以便公司可以向其政府纳税，以便政府可以继续实施使大多数99％的高收入公民受益的计划。这是化石燃料产生的净能源重新回到使政府和许多从政府计划中受益的较贫困公民受益的主要方式。

高峰油工对哈伯特的误解与

顶峰的油工和“永远的力量”（TPTB）都没有弄清真实的故事。我上面描述的过于简单的模型问题使“山顶油工”“绊倒了”。他们认为，高峰期后可以提取剩余的50％的化石燃料，而不考虑其他任何情况。经济学家提供了这种过于简单的模型的一部分：他们假设，如果某些产品短缺，价格就会上涨。当工资差距不太大时，这种观点是正确的，但总体上是不正确的。

这些过分简单的假设共同导致人们相信，即使在下降开始之后，我们仍可以继续抽出大量化石燃料。这些剩余的化石燃料与可再生能源一起，可在崩溃后导致较低水平的文明。高昂的价格将为您节省开支。

TPTB更加困惑。他们仅听取了经济学家的过分简单的未来价格模型，并没有注意Hubbert及其信息，即在提取给定资源的50％之后，提取将变得更加困难。相反，他们认为，由于技术的改进，以更高的成本添加新提取物的最新模式将无限期地持续下去。价格也可能会适度上涨。

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图3。杰里米·格兰瑟姆（Jeremy Grantham）的图片发表在2011年的《油鼓》上。

图4。根据EIA数据，美国原油产量分为致密油（来自页岩地层），阿拉斯加的石油和其他石油。

如果存在越来越大的工资差异问题，那么由于更多技术而导致价格不断上涨的整个想法实际上是行不通的。在某些时候，存在负担能力的问题，导致价格低而不是价格高。越来越多的低利率债务无法掩盖群众工资停滞的问题。

下降的化石燃料EROEI告诉我们什么？

OurFiniteWorld.com上有不少评论者喜欢使用“下降的EROEI”作为“收益递减”的代名词。能源研究人员查尔斯·霍尔（Charles Hall）开发的EROEI（真正的“化石燃料EROEI”）是通过将“生产的能源”除以“用于输送该能源的化石燃料能源”来计算的。最容易提取的石油，煤炭或天然气倾向于首先被提取，而后期生产的燃料往往具有较低的EROEI。因此，较低的EROEI是量化使用化石燃料输入的能源产生的收益递减的简便数值方法。

尽管EROEI下降，但能耗相对于GDP下降的悖论

我们很快陷入一个悖论：如果EROEI下降会提高所有化石燃料的开采成本，那么我们是否将经济产出中越来越大的份额用于能源生产？历史时期的答案是“不”。能源研究员Carey King在一篇学术论文中对此进行了报道。

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图5。凯里·金（Carey King）的图片，来自“比较世界经济和净能源指标第3部分：宏观经济的历史和未来前景”，于2015年11月在Energies上发表。

实际上，联合国的最新研究似乎表明，整个世界范围内，这种能耗下降占GDP百分比的模式一直持续到2013年：

（点击放大）图6。图来自联合国环境规划署全球物质流动和资源生产率。

图6显示，在所示的最后一年（2013年）中，农业，狩猎，林业，渔业和“采矿与公用事业”这两个最底层的部门在世界经济中所占的百分比继续下降。

这些百分比下降的方式似乎是通过重新平衡能源结构成本较低的国家的能源供应来实现的。有关如何发生这种情况的更多信息，请参见附录。

在图卢兹经济学院工作的数学和经济学专家奥德·伊利格（Aude Illig）和伊恩·辛德勒（Ian Schindler）一直在研究在致力于能源开采的世界资源份额触及低谷之前和之后油价将如何表现。如果将图5和6向前扩展，则指向（最低点）并再次开始上升。他们在名为“石油开采和价格动态”的工作论文中解释了他们的发现。它表明，在最低点之前，预计油价将总体上涨，并出现一些暂时性的上涨。一旦我们走过最低点，动力就相反了。价格趋于下跌，加剧了跌势。

美国的石油钻探会增加美国的工业能源消耗吗？

OurFiniteWorld.com上的一位评论者最近询问，美国石油产量的上升和下降会对美国的能源消耗产生什么影响。他认为，如果从页岩中提取石油的EROEI较低，那么美国的石油或总能源工业消耗必然会随着产量的增加而上升或下降。当我们看时，任何影响似乎都无法衡量（图7）。

图7。根据EIA数据（每月数量，转换为平均每日数量）比较美国的石油开采量与工业总能源消耗量以及石油本身的消耗量。

运输能源不包括在工业能源中，因此我们研究了柴油的能源消耗，以查看其是否已因所有钻井活动而发生了重大变化。同样，很难辨别任何影响（图8）。

图8。根据EIA数据比较使用柴油生产的美国机油和消耗的剩余燃油。每月数据，转换为每日平均值。（将残余燃料油与柴油结合使用，因为法律上对燃料船类型的更改可以使用。）

考虑到这种情况，在美国消耗的能源很可能没有消耗。例如，将使用大量的钢管。这条管道可以用煤炭制造，也可以从中国进口。如果管道和钻探井的机器提前了一段时间，则时间安排也会有所不同。毫无疑问，钻井时会燃烧一些天然气或石油，但是，从整体上看，天然气或石油的数量还不足以引起数据的微小变化。

如果我们考虑这种情况，并不是真正影响“需求”的“消耗的能量”（从而降低了EROEI）。相反，是石油的销售价格影响了能源产品的需求。石油的这种销售价格可以通过多种方式共享。该售价不仅包括开采中使用的能源的直接成本，还包括许多其他成本：工资，租赁，股息，特许权使用费和各种税费。在许多情况下，特许权使用费和税收可以为非精英阶层（即99％）提供利益。出售价格不仅刺激了EROEI，而且还刺激了整个世界经济。

如果油价下跌，往往首先要削减的是税收，这笔钱将用于帮助99％的非精英经济。除了税收之外，工资和养老金还倾向于很早地削减，以保持公司的运营。这些成本占很大一部分，因此很容易削减。看起来很奇怪，即使破产，也不会削减石油开采量。债权人希望破产后保留尽可能多的价值。

那么EROEI告诉我们什么？

EROEI是分配有限的化石燃料能源供应的一种方式。关于EROEI的一种思考方法是，它可用于显示扩展给定化石燃料供应的最佳方法。一个人需要做的就是选择新方法来生产具有最高EROEI值的能源产品，以便能够尽可能地利用可用的化石燃料。

EROEI计算似乎是在分配稀缺资源的方向上进行的。能量使用其Btu值进行计数。因此，石油被视为具有与煤炭相同的“价值”（基于其Btu含量），而间歇性电力被视为具有与适于分配给客户的电力相同的价值。由于关注的焦点是化石燃料的“耗尽”，因此一些研究人员从EROEI计算中忽略了水力发电。它不代表使用化石燃料能源。通常不包括人力，税金，利息支付，租赁付款以及其他许多成本组成部分。

对于不同的研究人员而言，关于要包括哪些能量输入的“界限”相差很大，因此很难进行分析之间的比较。例如，计算中是否包括用于灌溉生物燃料作物的能源？某些大学的研究人员准备的报告往往给出比其他大学更高的EROEI。有时候，人们怀疑特定大学的资金来源会导致其EROEI计算结果出现偏差。这种情况与其他类型的学术研究中遇到的独立性问题没有太大不同。

后门估算成本。EROEI也可以视为估算提取成本的后门方法。在大学工作的研究人员不太可能获得有关提取总真实成本的信息。另一方面，如果他们可以开发新的度量标准，则他们有可能构建可以不断更新公司信息的工具。似乎早就有人希望新指标比其他可用的成本信息更客观。

行为不像我们惯用的成本指标。通常有经济上的原因，那就是用价值较低的煤炭或天然气生产高价值的液体燃料，但计算并未考虑到这一点。这是乙醇的EROEI往往很低的原因之一。乙醇生产往往会使用煤炭或天然气中的大量电能来生产价值更高的乙醇。

尝试使用EROEI进行比较的另一个问题是，用于资本货物（例如风能和太阳能）的EROEI的行为与燃烧的燃料的EROEI不同。对于资本货物，社会首先要“挖出EROEI漏洞”，并且随着时间的流逝，必须挖出自己。（我希望这是导致我们债务问题的原因之一。）能源研究员格雷厄姆·帕尔默（Graham Palmer）开发了“ Dynamic EROEI”来解决这一问题。

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图9。我对格雷厄姆·帕默斯（Graham Palmers）动态能源图表的解释来自“澳大利亚能源”的能源投资回报。

除使用资本货物问题外，风能和太阳能还有第二个问题，这是一个间歇性问题，网格难以纠正，尤其是当向网格中添加少量时。在图9中，格雷厄姆·帕尔默（Graham Palmer）添加了电池，并在太阳能电池板的30年使用寿命中对其进行了三次更换，以纠正间歇性问题。我认为，还应该包括其他成本，例如建造和运行逆变器以及更换逆变器的成本，再加上任何类型的安装成本。

利息成本通常不包括在EROEI计算中，但似乎在每当能源的交付被大大延迟时就应该包括在内，就像某种类型的资本货物被用来从太阳中获取能源一样。

替代地，代替增加电池成本，理论上可以修改计算以包括调整电网以处理间歇性的能量成本。所有这些问题都与选择适当的“边界”进行计算有关。

与化石燃料不同，间歇性可再生能源似乎能为1％的资金和99％的成本提高

我们通常不会想到的是，可以从单个能源生产类型为99％的资金提供资助的水平（相对于为精英1％的资金提供）的角度进行评估。EROEI当然完全不会考虑这一点。

化石燃料似乎倾向于99％，因为化石燃料行业传统上一直是纳税大户。这些税收可以帮助绝大多数。然而，很少有报告显示化石燃料生产商支付的税款。取而代之的是，报告倾向于显示补贴，抵消了高额的税收。这些补偿通常是用于帮助低收入者支付冬季取暖费等目的的付款。虽然这些付款被称为“补贴”，但从真正意义上讲，它们通常是帮助99％的人的方式。

风能和太阳能通常在美国以税收抵免的方式提供资金。这些税收抵免有助于将财富集中在已经富裕的人群中。在欧洲，间歇性可再生能源的高成本往往由单个家庭承担。这导致企业，这些企业的所有者和经营者从经济上较富裕的人们的利益中受益。

风能和太阳能的债务水平（以及常常不计入EROEI的所有相关工具）也往往很高。该债务的利息将资金从99％转移到1％。电网可能需要升级以处理间歇性可再生能源。这笔费用也将由99％的人通过提高电费或提高税收来承担。

EROEI应该扮演什么角色？

EROEI现在已经很成熟，可以用来尝试查看制造能源产品中消耗了多少能量。我认为许多人对EROEI的期望超出了它的实际能力。例如，我认为EROEI的计算不能预测经济何时会崩溃，因为实现崩溃的机制来自不同的方向-即，工资差距越来越大，商品价格较低。

EROEI不考虑是否使用高价值产品生产低价值产品，反之亦然。解决方案是查看能源产品生产中的实际成本，作为EROEI计算的补充。如果我们真正的能源问题是高成本且缺乏可负担性，而不是“消耗掉”化石燃料，则这一点很重要。

EROEI的计算也并非旨在查看所需的债务增长以及所需的财富从99％转移到1％。显然，将一些新工具添加到工具集中以解决这些问题将很有帮助。

为了检查EROEI的计算是否确实产生了合理的结果，任何产生净能源的能源产品都应该能够通过税收支持政府，而不必依赖补贴。如果能源产品依赖于持续补贴，则应将其视为实际上是净能源汇的可能证据。

EROEI研究确实可以继续发挥作用，但需要谨慎使用。

我是如何参与整个讨论的？

长期以来，我一直被人们称为“金融侦探”。我从1970年开始担任CNA Insurance Group的精算实习生。大约是在通胀开始影响保险公司的时候。在就职CNA不久之后，我就知道了通货膨胀将如何影响理赔人设定的准备金。当我的预测被证明是正确的时，我的主管们非常惊讶。他们从未考虑过会产生影响的可能性。

我很快转到一家较小的保险公司，在那里我直接向该公司总裁汇报。该职位原本应该向组织中的下属报告，但总裁对我能够从其财务报表中了解到该公司的情况感到震惊，并决定让我改为向他报告。结果，我有机会从前排座位上看到了1973-1974年石油价格飙升对一家保险公司的影响。我也有机会看到利率快速变化对保险公司的影响。后来我回到CNA，观察它们也遇到的问题。

后来我开始咨询。我一直是“努力去做”的人，试图找出从未出现过的问题的答案。如果某人需要一个模型来做一些真正奇怪的事情，他们会来找我。我经常会为专家证人任务编写材料。成立新公司时，我将建立模型，说明它们在各种情况下的预期行为。我在“长尾巴”业务上做了很多工作，在受伤发生很长时间之后，就报告并支付了索赔。

直到2005年，我才开始接触石油限制，并于2006年开始撰写有关石油限制的文章。我已经接近可以提前退休的年龄，所以我于2007年离开，打算进一步研究该主题。《油鼓》的编辑们看到了我的一些文章，并邀请我为他们写文章，笔名为盖尔（Gail）。不久之后，他们要求我担任编辑。我很快发现自己与作者相对应，纠正了文章中的错误，并结识了能源领域的许多人。

我相当早就写的文章之一是Peak Oil和金融市场：2008年预测。在其中，我预测了2008年的金融崩盘。EROEI名望的Charles Hall教授看到了这篇文章，并邀请我来到纽约锡拉丘兹，并在下一届生物物理学经济学大会上作演讲。我很快通过生物物理经济学界或我在《油鼓》中的工作遇到了许多其他研究人员。我受邀进行许多演讲，包括2010年在西班牙巴塞罗那举行的一次演讲，最终导致我在《能源》杂志上发表了我的文章《石油供应限制和持续金融危机》。所有这些进一步促使我开始更多地参与有关石油限制故事的研究和期刊结尾。现在，我收到了许多与研究工作有关的邀请。

导致Peak Oil社区与我之间发生冲突的一件事是，我并没有真正讲“ Peak Oil”的故事。我说的不一样。到2010年年底，冲突已经非常严重，我开始在OurFiniteWorld.com上撰写文章，然后让TheOilDrum.com重新发布他们选择的文章。不过，我一直是TheOilDrum.com的编辑，直到2013年关闭。

我的一般方法是通过尽可能多的方法来学习尽可能多的知识。当各个团体希望赞助电话会议时，无论该团体是可再生团体还是石油行业的团体，我都会一直参加。我倾向于与我站点上的评论者进行交互，并从中获得很多想法。我不接受网站上的捐款，但是当人们愿意至少支付我的费用时，我确实接受邀请进行演讲。我也有很多机会参观各种类型的装置-地热以及石油和天然气。我唯一的正式隶属关系是我是太空太阳能研究所的能源经济学主管，这是一个无薪职位。

所有这些使我处于一个奇怪的位置。研究界似乎将我视为自己的一员。但是邮政碳研究所的理查德·海因伯格（Richard Heinberg）无法理解为什么我的观点与邮政碳研究所试图赞助的观点有很大不同。他称我为“能源作家”，并说：“她对可再生能源的批评似乎几乎完全基于化石燃料和公用事业公司的文献。她似乎并没有从太阳能和风能工程师那里得到很多数据。”我确实和所有人交谈。但是我当然不会从化石燃料和公用事业公司的文献中得到我的观点。我希望有人提供与PCI首选意见不同的意见会带来威胁，特别是如果它对捐赠产生不利影响时。

附录：能源供应的重新平衡如何发生

能源供应如何重新平衡？答案似乎是，“使用混合燃料的经济体比例偏重于廉价燃料，而使用昂贵燃料的经济体则萎缩。”

下面的幻灯片显示了我根据对哪种燃料或多或少昂贵的看法而做出的一组简单燃料。

附录，图1。幻灯片显示低，中和高价燃料的分组。

能源消耗的增长似乎几乎全部发生在使用不成比例的低价燃料的世界各地。这些国家的工资水平也较低，燃油成本也较低。

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附录，图2。请注意，最后三张幻灯片的比例都相同。另外，请注意，这四个分组中的最后一个分组是World Minus美国Minus欧盟。因此，它是世界分组的其余部分。

发生的事情是，世界的能源结构与那些在其能源结构中使用大量高成本燃料的国家失去了平衡。

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附录，图3。

最后，低成本燃料（煤炭和水力发电）在总产量中所占份额保持不变；使用高比例燃料的国家往往会在世界市场上输掉。

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