峰值油是如何被误解的

山顶石油的故事有些正确。早在1998年，Colin Campbell和JeanLaherrère就在《科学美国人》上发表了一篇名为“廉价石油的终结”的文章。他们在信中说：

我们对全球油田的发现和生产的分析表明，在未来十年内，常规石油的供应将无法满足需求。

常规油没有单一定义。根据一种观点，常规油是可以通过常规方法提取的油。另一个人认为它是可以廉价提取的石油。其他作者列出了需要特殊技术的特定类型的油，例如非常重的油和来自页岩地层的油，这些油被认为是非常规的。

图1显示了世界三个地区非常规石油供应的增长：

1.美国页岩油。

2.来自加拿大油砂的石油。

3.在我最近合着的一篇学术论文中，石油在中国被称为非常规石油。（此处暂时免费提供。）

图1。美国，加拿大和中国的非常规石油产量大约。根据EIA数据估算的美国金额； CAPP的加拿大金额。石油价格是《 BP 2016世界能源统计评论》中的2015年布伦特原油年平均价格。

1998年的石油价格非常低，按当日货币计算，平均价格为每桶$ 12.72美元，相当于2015年的每桶$ 18.49美元。从作者的角度来看，即使是今天的低油价，每桶40美元也将是相当高的。由于上面的图表仅显示年度平均价格，因此它并未真正显示2008年的高价上涨或同年的低价下跌。但是，即使油价在2008年12月跌至非常低的水平，也仍远高于每桶18.49美元。

显然，如果石油价格在2008年短暂超过1998年价格的6倍，并在2011年至2013年期间保持在1998年价格的6倍的范围内，则企业就有动力使用成本比1998年高得多的技术时间段。如果仅从原油总产量中减去图1所示的三种非常规石油的产量，我们就会发现常规石油的起伏高原始于2005年。实际上，2005年的常规石油产量略高于后来的水平。

图2。如果我们对非常规原油的定义如图1所示，则为世界常规原油产量。

我认为，高油价推动的原油生产比图2减去的少得多。例如，中国的大庆油田是一个常规油田，但是近年来通过聚合物驱和其他先进的（因而是高成本的）技术可以进行更大的开采。在之前引用的学术论文中，我们发现，如果我们扩大非常规石油的定义，使其包括大庆的聚合物驱提供的石油，再加上其他一些，2014年中国非常规石油的提取量将增加约55％。由于价格上涨，中国的石油开采类型变得更加可行。

显然，这种向更昂贵的提取方法的转变已在世界范围内发生。例如，巴西一直在尝试使用先进技术从海洋盐层以下提取石油。根据这篇文章，到2014年底，巴西的“盐前”石油产量预计每天将超过60万桶。从某种意义上说，这种油应该算作非常规油。

高油价促成了哈萨克斯坦卡沙甘油田的大规模投资。2013年9月开始一些初期生产，但已停产。预计将于2016年10月恢复生产。

显然，在许多较小的油田中，高油价使更高的开采量成为可能，从而使石油公司能够利用更先进的技术。由于价格上涨，深水钻井也变得更加可行。另一个例子是俄罗斯，据报道俄罗斯开采重油，如果油价低于每桶40至45美元，则在商业上不可行。如果我们将世界上许多地区的所有额外石油产量加起来，而这是由较高的价格推动的，那么毫无疑问，总产量将是巨大的。从图2中减去对非常规石油的较高估计（而不是三个国家的总数），很可能会导致常规石油生产在2005年左右开始出现更多的“高峰”。

因此，如果我们认为常规石油生产是在低油价下可能实现的，那么Colin Campbell和JeanLaherrère的预测是非常正确的。常规石油的产量似乎确实在2005年左右或之后不久达到顶峰。如果油价仍然很低，我们根本没有数据来估计我们可以提取多少。此外，石油价格确实相对于1998年的价格大幅上涨，这使Campbells和Laherrères对更高价格的预测正确无误。

我想我们甚至可以说，如果常规石油是我们在2005年及其后几年中所拥有的全部资源，那么根据图2，供应将远远少于需求。但是，由于可能还会有其他反馈，所以最后的说法值得商de。如果总供应量非常短缺，那么油价可能会飙升至比实际水平更高的水平。随之而来的衰退很可能使价格下跌，并暂时使需求与供应保持一致。如果价格保持低位，则可能会出现第二轮短缺，甚至出现更大的供应问题。这也可能通过再次的价格飙升解决了，很快又发生了另一次衰退，这使世界需求回落到供应水平。

当然，常规原油并不是我们使用的唯一液体燃料。当我们将所有部分（包括替代品）加在一起时，我们发现自1998年以来，广义的石油产量（“液体”）一直在迅速增长。

图3。世界液体按类型。非常规油来自图1。常规油是来自EIA的总原油，​​其他金额是根据EIA国际石油月报提供的截至2015年10月的金额进行估算。（EIA类别“其他液体”在图3中称为生物燃料，因为这是其主要成分。其他液体还包括将煤和天然气转化为液体以及其他小类。）

实际上，自2005年以来，图4显示，石油产量（广义上）的增长最高的年份是2014年，每天247万桶。（这是基于EIA Beta报告表11.b中的原油数据，以及EIAs国际能源统计数据中其他液体的值。根据截至10月的数据估算了2015年的年度金额。）

图4。根据EIA数据，油液总产量比上年增加。根据截至2015年10月的数据估算的2015年其他液体金额。

图4显示，2015年石油供应量的增长几乎与2014年一样高。所示的2005年至2015年期间表明了很多“起伏”。连续两年只有2014年和2015年。这似乎至少是我们“石油过剩”问题的一部分。

确切地说，需要多少石油产量才能增加以保持需求，这取决于价格-价格越高，购买者可以负担的数量就越少。以每桶100美元的价格，合理的猜测可能是每天可能增加大约100万桶的消耗量。如果除原油以外的其他类别每年平均每天增加440,000桶（基于图4的数据），则原油产量仅需每天增加560,000桶即可在船上提供充足的燃料供应。总液体的基础。

如果每天只需要560,000桶（每桶100美元的价格）时，原油产量实际上每天增加200万桶，那显然是严重的失衡。根据EIA数据，2015年原油产量增幅最大的五个国家是（1）美国723,000 bpd，（2）伊拉克686,000 bpd，（3）沙特阿拉伯310,000 bpd，（4）俄罗斯146,000 bpd，和（ 5）英国106,000桶/日因此，美国和伊拉克是2015年全球供过于求的最大贡献者。

出了什么问题？

许多人不仅听到了匹克石油的故事，而且很多人立即做出了回应。政府增加了对更高效车辆的要求。这往往会降低所需的额外供油量。同时，政府增加了使用生物燃料的指令，也减少了对原油的需求。可以说，以美国为首的伊拉克战争始于2003年，也是关于获得更多原油的问题。

石油公司也涌入并开发了可能以较高价格获利的石油资源。这些新发展通常需要十多年的时间才能生产石油。一旦公司开始了漫长的发展之路，无论油价下跌多少，它们都不太可能停止。有关：武装分子炸毁伊拉克北部基尔库克省的油井

越来越明显的是，如果可以将油价提高到足够高的水平，那么就会有更多的石油可供使用。图5显示了我如何看待这种情况。我们从三角形的顶部开始，那里有少量的廉价石油，然后逐渐向底部的昂贵石油发展。

图5。资源三角形，虚线表示不确定的财务截止日期。

石油的数量（或就此而言，任何其他资源）不是固定的数量。如果可以使价格上涨到很高的水平，那么可以提取的数量也会趋于上升，实际上是相当大的数量。“陷阱”是绝大多数工人的工资不会同时上涨。结果，用高价石油制成的商品很快变得太昂贵，以至于工人负担不起，经济陷入衰退。结果是价格低于生产成本。因此，供油的限制不是地面上的油量；而是相反，这是高油价可以上涨而又不会引起严重衰退的方法。

尽管工资不会随着油价飙升而上涨，但增加债务至少可以暂时用来掩盖问题。例如，由于石油是用来制造汽车和房屋的，因此油价上涨变得越来越便宜。如果政府可以降低利率，则可以大幅度降低新房和新车的每月付款额，以使新房和新房销售不会下降太多。最终，这种掩盖达到了极限。当利率开始变为负值时，就会发生这种情况，就像现在在世界某些地区一样。

因此，通过提高低利率和更多债务的购买力，政府能够使油价保持在每桶100美元以上的时间足够长，以使生产商能够开始以该价格获利的生产。不幸的是，在这个价格下，额外的石油需求量确实不是很高。因此，我们没有遇到石油短缺的问题，而是遇到了一个相反的问题：相对于油价为每桶100美元以上时世界经济所能承受的数量而言，石油太多了。

政府为解决石油短缺问题所做的努力没有奏效。相反，它导致了与我们预期的相反的不匹配。我们遇到了供过于求的问题，即为我们所有的额外供应找到足够的空间（图6）。除非我们有无限的存储空间，否则这种模式显然不可能永远持续下去。

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图6。到7月29日，原油和石油产品的每周末库存。EIA图表。

最终，这个供过于求的问题很可能会导致“大自然”以其认为合适的任何方式削减石油生产-石油价格跌至接近于零，石油公司破产或石油出口国倒闭。随着石油供应减少，我们可以预见衰退。

对真实问题的误解

在2000年代初期，Peak Oilers提出了一个故事（或者也许是新闻界对它的解释）是因为世界正在“耗尽”传统石油，这将导致各种问题。如对称的哈伯特曲线所示，石油价格将上涨得非常高，并且石油的枯竭将长期发生。因此，至少需要少量额外的具有高“能源投资回报率”（EROI）的能源产品，以补充根据缓慢消耗的哈伯特曲线生产的能源产品。我们的石油供应问题被视为一种独特的情况，需要新的独特解决方案。

在我看来，这个故事是由于过分依赖模型而实现的，这些模型对于某些目的可能是准确的，但并非后来被使用。这些过度扩展的模型之一是经济学家的供求曲线。

图7。从维基百科：产品的价格P由每个价格的生产（供应S）和每个价格具有购买力的需求（需求D）之间的平衡决定。该图显示了需求从D1到D2的正向变化，从而导致了产品的价格（P）和销售数量（Q）的增加。

当要建模的商品是小部件或对整体经济没有实质影响的某些其他类型的商品时，此模型“有效”。用高价石油代替低价石油往往会使石油进口国的经济收缩。这种影响间接降低了许多产品（不仅是石油）的需求（并因此降低了价格），简化的供需模型中未考虑此影响，如图7所示。此外，图7并未反映出石油行业的超长交货时间。

超出最初设计的限制而使用的其他两个模型是Hubbert曲线和1972年的“增长限制”模型。这两种模型都适合确定大概何时达到极限。即使匹克石油公司（Peak Oilers）相信这些模型可以准确地确定供油量下降和达到极限后的其他变量的形状，但没有理由这样做。我在最近的文章《过于简单的能源经济模型给出令人误解的答案》中谈到了这个问题。因此，例如，没有理由相信高峰后将提取50％的石油。这只是过于简单的模型的产物。实际的下坡可能要陡得多。

我们正在达到的资源极限的真实故事

我认为，我们可能会在不久的将来达到类似于许多早期文明在达到资源极限时所遇到的崩溃场景的局面，而不是峰值石油公司所设想的场景。我们不认为我们的情况与早期经济体相似，但是我们也正在达到人均资源（尤其是能源）减少的局面。我们最关心的资源是石油，但还有其他短缺的资源，包括淡水和一些矿产。

Joseph Tainter和Peter Turchin的研究表明，以前基于资源的崩溃所涉及的一些问题如下：

日益复杂。发现自己已经达到资源极限的公民通常试图解决此问题。例如，狩猎采集者在人口过大时转向农业。后来，面临极限的文明增加了灌溉以增加粮食产量，或兴起了大批军队，以便它们可以进攻邻国。进行这些更改需要更多的工作专业化和更多的分层系统，这是日益复杂的两个方面。

这种增加的复杂性使用了部分短缺的资源，这是因为最顶层的人们获得了更多的报酬，并且由于建造新的资本货物（今天的例子可能是风力涡轮机和太阳能电池板）占用了可能在其他地方使用的资源在经济中。最终，不断增长的复杂性达到了极限，因为成本的增长速度快于不断增长的复杂性带来的收益。

工资差距越来越大。随着复杂性的日益增长，工资差距成为一个更大的问题。

图8。最底层的人最脆弱。

我将这个问题描述为“人工劳动报酬下降”。最终，这似乎是崩溃的主要原因。工人使用机器和其他工具，因此人工劳动的这种回报已被系统使用的化石燃料和其他能源所利用。

资源价格飙升。最初，当食物或燃料短缺时，价格可能会飙升。长期高价的主要障碍是，在层次结构最底层的大量人（图8）无法负担高价商品。因此，认为价格可以永久上升到高位的说法可能是错误的。另外，启示录18：11-13表明，当古代巴比伦崩溃时，问题在于需求不足和价格低廉。商家没有人把货物卖给；没有人会买人类奴隶-一种能源产品。

债务上升。债务被用来提高复杂性，并掩盖资源三角底部的人们在购买商品时遇到的问题。最终，增加债务未能成功解决经济体面临的许多问题。

最终，失败的政府。政府需要用于其目的的资源，无论是征募军队还是向老年人支付转移款项。政府获得资源份额的方式是利用税收。当最底层的人被剥夺了获得足够资源（通过低工资）的能力时，他们可以负担的税款就会下降。有时政府会因缺乏税收而直接崩溃；其他时间则发生崩溃，因为政府再也无法提供足够大的军队来保卫其边界。

最终，人口下降。由于工资低廉，政府要求更高的税收水平来资助他们的计划，处于底层的人们发现难以负担足够的营养。他们变得更容易遭受瘟疫。失去战斗给邻国有时也可能起一定作用。

我们应该学习的教训

即使我们突破了常规石油的峰值，但未来仍有可能发生完全不同的崩溃。之所以会崩溃，是因为经济无法真正负担高价的能源产品。负面反馈太多，包括财富差距越来越大以及政府收入不足的可能性。

我们不能指望长期的高价格。化石燃料价格将逐渐上涨，因此我们将能够替代高价可再生能源的想法似乎不太可能。在美国，我们的基础设施主要是基于石油建造的，每桶成本不到20美元（以2015年的美元价值计算）。我们知道，随着债务的增加和复杂性的增加，我们暂时能够将石油价格提高到高价水平，但是现在我们很难重新将价格水平提高。我们真的不知道经济可以长期承受石油的高价。最高价格可能不超过每桶50美元；实际上，它可能不会超过每桶20美元。相关：离开东南亚的石油专业人士-该地区的红旗？

我们需要寻找石油和电力的廉价替代品。人们正在生产许多替代品来发电，因为间接地，电力可能会代替某些石油。关于这些价格需要多低有很大的困惑。我认为，如果不推动经济走向衰退，我们就无法真正提高电价。因此，我们需要将拟议更换的成本与批发电价进行比较，包括长途运输成本和为满足电网需求而需要进行调整的成本。在美国和欧洲（图9），这通常低于每千瓦时5美分。（在图9中，“德国现货”是德国最大的单一市场的批发电价。）在这个价格水平上，生产者需要获利并缴税以支持政府。

图9。欧洲的住宅用电价格以及德国的现货批发价格，来自http://pfbach.dk/firma_pfb/references/pfb_towards_50_pct_wind_in_denmark_2016_03_30.pdf

石油替代品需要以目前可用的价格水平（每桶低至40美元或更低）来盈利并能够纳税。

由于高科技解决方案增加了系统的复杂性，因此我们在选择高科技解决方案时需要格外小心。高科技解决方案看起来很棒，但是很难评估。当包括所有内容时，它们真正增加了多少费用？他们增加多少债务？他们增加（或减少）税收多少？它们的间接影响是什么，例如需要对工人进行更多的教育？

我们需要警惕太阳能PV和大多数风能可能是能量汇，而不是真正的能源。向社会提供真正的净能源的两个标志是：（1）能够廉价地提供能源；（2）能够提供税收来支持政府。当实际上整合到电网中时，由风能或太阳能产生的电力通常需要补贴，这与提供税收相反。由于许多不可预见的问题，包括不适当的选址，长途运输成本以及与减轻间歇性相关的成本，总成本往往很高。

除非专门针对EROI研究（例如本研究和本研究），否则它们可能会夸大间歇性可再生能源对系统的好处。这个问题与我最近的文章《过分简单的能源经济模型给出令人误解的答案》中讨论的问题有关。我的经验是，研究人员倾向于忽略指出问题的特殊研究。取而代之的是，他们依靠使用非常狭窄的边界进行的估计的荟萃分析的结果，从而使太阳能光伏和风能以某种方式拯救我们当前的经济这一神话永存。

债务过多，债务回报率过低，很可能是我们将要达到的极限的一部分。复杂性投资需要债务，因为复杂性需要资本产品，例如风力涡轮机，太阳能电池板，计算机和互联网。随着增加了对社会的真正价值越来越少的复杂解决方案，这笔额外债务的回报可能会越来越低。

我们需要记住，就经济而言，重要的是能源的总消耗，而不仅仅是石油。工资反映了所有能源的杠杆效应，而不仅仅是石油。如果人均能耗上升，那么更多，更好的机器可以帮助提高人均产出，从而提高工人的生产率。如果人均能耗下降，世界经济可能会朝着收缩的方向发展。实际上，我们可能会朝着最终崩溃的早期经济体发展。

当我们查看数据时，我们发现世界人均能源消耗量似乎在2013年达到峰值。实际上，石油和其他大宗商品价格的大跌始于2014年，当时人均能耗达到峰值。

图10。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。

由于煤炭价格低廉，世界似乎已经达到了煤炭高峰。实际上，煤炭消耗下降似乎是世界人均能源消耗下降的原因。不管大多数人是否高度重视煤炭，煤炭对世界经济几乎都是至关重要的。最近煤炭消耗量的减少正在拉动世界人均能源消耗的下降。我们没有其他便宜的燃料可以弥补这一缺口，这表明我们当前的能源消费下降（如图10所示）可能是永久的。

图11。世界和中国似乎都在达到煤炭高峰。

如果世界现在所面临的金融问题最终将得到严重解决，我们就不会感到惊讶。这似乎是山顶石油的故事最终将如何播出的方式。如果不增加人均能源，世界经济就会萎缩。没有经济增长，就很难用利息偿还债务。贫富悬殊越来越成为一个问题，政府越来越难以收集到足够的收入来满足其需求。我们的问题开始越来越像早期达到资源极限并最终崩溃的早期经济体的问题。

盖尔·特维尔伯格（Gail Tverberg）通过我们的有限世界