对我们经济增长体系的意外威胁

经济增长似乎从未像做出预测的人希望的那样高。这是国际货币基金组织最近的预测记录：

图1。国际货币基金组织的《世界GDP预测》。

图2显示了不同基础上的世界经济增长-在我看来，这一基础非常接近世界总GDP（以美元为单位），而没有调整通货膨胀。在此基础上，2015年世界GDP（或作者所说的全球行星生产总值）表现非常糟糕，几乎与2009年一样糟糕。

图2。彼得·A·G·范·贝吉耶克（Peter A.G.

图2中2015年的糟糕表现反映了通货膨胀率下降，大宗商品价格下跌导致的结果以及美元与其他货币的相对性上升。相关：亲爱的特朗普总统或克林顿总统，这是你的能源议程

显然有些事情是错误的，但实际上没有人知道这个问题。

世界能源系统正在以双重方式达到极限

我们正在经历一个似乎正在达到极限的世界经济，但是这些症状并不是峰值石油集团所警告的。我们正面临高能源产品消费带来的间接问题，而不是高昂的价格和供应不足。我认为，我们有一个双重问题。

图3。来自汽车纪念品的Torrence Collection的双汽油泵。

我们不只是提取化石燃料。相反，无论我们是否打算，我们还会得到很多其他东西：债务增加，污染增加以及经济更加复杂。

该系统就像一个泵分配我们想要的能源产品，而另一泵分配我们不需要的其他产品一样。让我们看一下三个不需要的大“副产品”。

1.债务增加是一个问题，因为化石燃料为我们提供了在没有化石燃料的情况下不可能实现的目标。例如，由于有了化石燃料，农民可以用金属犁而不是木制犁和铁丝网将他们的财产与其他财产分开。化石燃料还提供了许多更先进的功能，包括拖拉机，肥料，杀虫剂，引导拖拉机的GPS系统，将食品推向市场的卡车，现代化道路和制冷设备。

化石燃料的好处是巨大的，但只有在使用化石燃料后才能体验到。因此，在使用化石燃料之前，我们已将债务体系调整为经济中比以往任何时候都更大的一部分。随着化石燃料提取成本的上升，使用这些化石燃料需要承担更多的债务。国际清算银行告诉我们，在2006年至2014年期间，全球未偿付的石油和天然气公司债券的数量每年平均增长15％，而向石油和天然气公司提供的银团贷款平均增长了13％每年。截至2014年底，向石油和天然气公司提供的此类贷款中约有3万亿美元尚未偿还。

随着化石燃料成本的上升，使用化石燃料制造的所有产品的成本也趋于上升。汽车，卡车和房屋的建造成本变得更高，尤其是如果要提高能源效率的话。企业购买的资本货物的成本也会增加，因为这些资本也是由化石燃料制成的。不用说，购买所有这些商品的债务额也会增加。债务增加的部分原因仅仅是因为企业和个人从现金流中购买所需商品变得更加困难。

只要化石燃料价格在上涨（不仅是开采成本），这种不断上升的债务看起来就不是一个大问题。化石燃料价格上涨推高了总体通胀率。但是，一旦价格停止上涨，实际上开始下跌，未偿债务的数量似乎突然变得繁重。

2.随着我们使用越来越多的化石燃料，化石燃料造成的污染日益严重是另一个问题。如果仅使用少量的化石燃料，污染就不会成为太大的问题。空气可以保持呼吸安全，水可以保持饮用安全。二氧化碳污染的增加不是一个重大问题。

一旦我们开始使用越来越多的污染物，污染就成为一个更大的问题。之所以如此，部分是因为自然汇达到了饱和点。另一个是随着我们转向更先进的技术而不断变化的技术性质。深海钻探，水力压裂和北极钻探等技术具有污染风险，而先进技术则没有。

3.更复杂的经济是化石燃料使用量增加的副产物。在一个非常简单的经济中，几乎不需要大政府和大企业。如果有企业，则可以由少数个人经营，而对资本货物的投资很少。如果国王没有提供太多的服务，例如铺平的道路，军队和学校，则国王和少数被任命者可以管理政府。国际贸易不是必须的，因为工人可以用当地材料提供几乎所有必要的商品和服务。

使用越来越多的化石燃料极大地改变了这种状况。化石燃料使我们能够大量使用金属，而没有化石燃料，我们需要砍伐森林，用树木制造木炭，然后用木炭制造少量金属。

一旦大量获取化石燃料，它们便可以使经济生产现代资本产品，例如机器，石油钻探设备，液压自卸卡车，农用设备和飞机。生产和拥有此类设备的企业需要更大。国际贸易变得越来越重要，因为制造和操作这些设备需要更广泛的材料。随着设备变得越来越复杂，教育变得越来越重要。政府越来越大，以处理他们现在需要提供的额外服务。

复杂性的增加有一个缺点。如果将越来越多的经济产出份额分配给管理薪酬，资本货物支出以及与日益复杂的经济相关的其他支出（包括更高的税收以及更多的股利和利息支出），则经济产出将减少适用于“普通”劳动力-包括未经高级培训或没有监督职责的劳动力。

结果，这些工人的工资可能会相对于生活成本的上升而下降。由于与其他成本（例如育儿和运输成本）相比，工作的收益太低，因此一些可能的工人可能会退出劳动力市场。归根结底，这些工人的低工资可望开始对整个经济体系造成问题，因为这些工人再也无法负担该体系的产出。这些工人减少了对房屋和汽车的购买，这两种房屋和汽车都是使用化石燃料和其他商品生产的。相关：俄罗斯从叙利亚撤军的背后原因

最终，商品价格低于其生产成本。发生这种情况的原因是，这些普通工人太多了，而这些工人缺乏良好的工资往往会减缓经济增长循环的“需求”面。这是我们现在遇到的问题。下面的图4显示了在复杂性增加不影响经济增长的情况下该系统将如何工作。

图4。如果不增加复杂性，那么经济增长将如何运作。

另请参阅我的文章《经济增长如何失败》。

这两个泵真的是能量和熵

与泵上的标记（汽油和乙醇）不同，我们系统的两个泵是能耗和熵。当我们认为自己正在消耗能量时，我们实际上也会得到各种形式的熵。

上升的能源消耗是第一个泵，似乎是促使世界经济增长的原因。

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图5。将2010年的世界GDP（美元）（与美国能源部的数据进行比较）与《世界能源消费》（2014年的《 BP世界能源统计》）进行比较。

发生这种情况的原因是，能源产品的使用使企业可以利用人力，从而可以提高劳动生产率。一个农民用棍棒作为唯一的农具不能生产很多食物，但是一个农民用拖拉机，汽油，现代农具，混合种子，灌溉和开辟现代道路的生产能力却很高。没有化​​石燃料将无法获得这种生产力。前面显示的图4描述了这种提高的生产率通常如何恢复到系统中。

图3中的第二个泵是熵产生。熵是对与化石燃料和其他能源产品的提取和消耗相关的无序性的一种度量。熵可以被认为是信息的损失。能源产品被燃烧后，我们将拥有一部分GDP代替已消耗的能源产品。这就是为什么能源消耗与GDP之间存在高度相关性的原因。随着能源产品的燃烧，我们也面临着越来越多的债务，越来越多的污染（我们的水槽变得越来越难以处理）和财富差距越来越大。

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图6。美国收入增长方式的前10％与后90％的差异。经济学家伊曼纽尔·塞兹（Emmanuel Saez）根据IRS数据分析得出的图表，该数据发表在《福布斯》上。

除了我提到的三种熵之外，还有其他相关问题。例如，当前的移民问题至少部分是与增加的复杂度以及由此增加的财富差距有关的问题。此外，低油价是“信息”流失的标志，因此也是信息熵增长的标志。

我们的能量/熵系统基于能量流运行

我想到了两种不同的会计系统：

1.现金流量会计

2.按权责发生制会计，例如GAAP

在能源方面，我们在特定年份燃烧化石燃料，并在特定年份获得可再生能源设备的产量。我们所吃的食物通常是当年食用的。系统的工作方式实际上没有权责发生制。这与大多数大公司准备的权责发生制财务报表有很大不同，后者在收益实际到位之前就允许投资信贷。

当谈到社会保障福利等承诺时，实际上，我们是在保证退休人员在未来几年中的能源生产份额。只有在系统继续运转良好的情况下，承诺才是有价值的；换句话说，如果金融体系没有崩溃，污染不是太大的问题，边缘化的工人也不会反抗。

政府可以印钱，但不能印资源。经济运行需要的是资源，特别是能源。实际上，我们需要人均资源至少持平，或可能增加。

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图7。根据《 BP世界能源统计报告2105》数据，世界人均能源消耗量。G. Tverberg撰写的2015年估算和注释。

印钞是为了在给定国家的人口中获得更大份额的世界资源的尝试。印刷货币通常效果不佳，因为如果一个国家印刷大量货币，则该国家的货币可能相对于其他国家的货币贬值。

是什么导致系统发生故障？能量太小或熵太大？

在互连的系统中，有时很难理解是什么原因导致系统发生故障。能源产品的产量太少，还是与这些能源产品相关的熵太大？天体物理学家弗朗索瓦·罗迪耶（Francois Roddier）告诉我，他认为熵过多会导致系统失效，我倾向于同意他的观点。债务，污染和收入不平等的加剧，往往会导致系统崩溃，早在能源产品的“耗尽”成为问题之前。实际上，我们现在正在经历的低商品价格也似乎是熵问题的一部分。

可再生能源可以解决吗？

据我所知，可再生能源除非非常便宜（就像许多年前的水力发电大坝一样），否则绝对不能解决我们的能源问题。基本问题是能源系统以能源流量年度为基础。为了使能量消耗与能量消耗匹配，我们需要在每个日历年分别进行分析。例如，每个日历年（例如2016年），我们需要将制造海上风力涡轮机的能量与来自海上风力涡轮机的能量进行匹配。为了使净能量流保持正向，需要非常缓慢地增加高成本的可再生能源。

从某种意义上讲，高成本的可再生能源非常接近纯熵能源。由于系统具有能量流年的性质，可再生能源几乎不产生任何能量，而将净能量用于生产。（在某些情况下，可再生能源实际上可能是一个能源汇。）相反，可再生能源产生了许多与熵有关的产品，包括债务增加和税收增加以支付补贴。由于其输出的可变性质，这也增加了系统的复杂性。也许可再生能源在产生污染方面的危害较小，或者污染只是另一种类型。最终，这是一个问题，就像任何其他类型的补充能量一样。相关：玩石油波动游戏

所谓可再生能源的一个问题是，除非它是某些带有备用电池和逆变器的离网系统的一部分，否则不能期望它能使整个系统持久。即使这样，整个系统的寿命也仅限于寿命最短的必需组件的寿命：太阳能电池板，备用电池，逆变器以及用户试图在系统上运行的设备（例如水泵）。

当前，我们的经济体系面临许多压力。我们不能确定系统会持续很长时间。当系统开始崩溃时，很可能会带上并网的电力系统。

能源投资（EROEI）返回的能源有什么联系？

如果一个人认为能量是一个泵系统（图3中的左泵），那么一个人们最关心的问题就是“用完”。如果一个人想最大程度地利用能源资源，他将选择具有尽可能高EROEI的能源。换句话说，他将尝试从单位能量中获取尽可能多的能量。例如，一个估计值得出水力发电的EROEI为100：1，煤的EROEI为80：1，而其他燃料的EROEI则低得多。因此，水电和煤炭含量高的混合物将尽可能扩大能源供应。

EROEI至关重要的另一个地方是确定“净”能量，即制造能量的净能量。

如上所述，人均能源至少需要保持水平，以防止经济崩溃。实际上，如果将“净”能源调整为同时影响经济能源需求的所有影响（用于生产“正常”能源的话），则可能需要稍微增加人均净能源以保持经济的充分增长。 “ 货物与服务。（大多数人并不了解经济对能源供应的需求不断增长。有关为何如此的解释，请参阅我最近的文章《能源与经济物理学》。

从理论上讲，EROEI分析可能有助于确定需要多少总能量才能产生所需的净能量。在实践中，要确定保持经济增长所需的净能源总量有很多方面需要考虑，这使得计算难以执行。这些包括：

1.人口增长的程度。

2.全球化的程度以及获得其他更高EROEI的能源供应的途径。

3.经济在多大程度上提高了能源使用效率。

4.EROEI因各种燃料而下降的程度（以日历年为基础）。

5.平均EROEI下降的程度，因为燃料的混合物正在变化以减少污染。

6.开采其他资源（例如淡水和金属）所需要的能源消耗程度。

7.制造污染控制设备所需的能源消耗程度以及能源问题的解决方法。

从图5可以看出，需要以一种或另一种方式进行大调整以从总能量中产生净能量。当然，这可能是衡量GDP的方法的产物。高价金属和水以及污染控制设备的成本被视为GDP的一部分。人们的一般生活水平可能没有提高，但是现在他们正在为清洁的空气和水付费，这是他们以前不需要支付的。看起来GDP增长了，但是GDP的增加几乎没有真正的好处。

从图7中我可以得出的一个重要结论就是，如果我们的目标是使净能源充分增长，那么最好的方法就是确保总能源生产充分增长。自2001年以来，世界领导人通过其全球化努力成功地做到了这一点。当然，从污染和发达国家工人的工资的角度来看，我们获得的新能源主要是煤炭，但是从其他角度来看却是好的：直接债务要求低，复杂性要求低和EROEI高。

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图8。根据《 BP世界能源统计》 2015年数据，中国的燃料能源消耗量。

EROEI计算的一个问题是它们不考虑时间安排，因此不是基于能量流年。忽略时间安排也意味着这些计算几乎没有提供与能源产品相关的可能债务积累的信息。

结论

如果一个人不明白问题是什么，很容易得出错误的结论。问题的一部分是，我们需要不断增加的人均净能源，以防止经济崩溃。我们的部分问题是，即使我们似乎有大量的能源供应，诸如债务增加，污染增加和复杂性增加之类的熵问题也倾向于使系统瘫痪。这是我们很少有人认识到的两个大问题。

我们问题的另一部分是，如果经济要继续增长，普通劳动者就必须有高薪工作，实际上是增加工资。尽管我们希望每个人都接受高级培训（以及随着每次新的创新而变化的培训），但工人的生产率并未提高到足以证明为高比例的人口提供高级教育的高昂成本。相反，我们必须处理这样一个事实，即世界经济需要大量受过较少培训的工人。实际上，我们需要为这些工人增加工资，因为他们太多了，而且他们将商品价格周期中“需求”部分保持得足够高。

机器人在生产商品和服务方面可能非常有效率，但是它们无法回收系统的收益。从理论上讲，企业可以对自动化系统的输出缴纳非常高的税金，以便政府可以创建临时工项目来雇用所有失业工人。在实践中，这种想法是不切实际的-企业将仅转移到税收较低的地区。

由于涉及所有熵问题，现在的增长正在放缓。中国人民再也受不了污染。全球化和与越来越多的可以取代人类大部分功能的智能机器的竞争，使发达国家太多的工人被边缘化。这一切都不成问题，除了我们有大量债务需要偿还利息，而且我们需要商品价格上涨到足够高的水平以鼓励生产。如果这些问题没有解决，即使能源产品似乎过剩，整个系统也会崩溃。

盖尔·特维尔伯格