重新審視能源

Robert Ayres

氣候災難最近幾年愈演愈烈，許多人正在重新審視可持續發展領域。這背后是人們對能源的誤解。標準的經濟模型錯誤地描述和低估了能源在經濟及其增長中的作用，以及相關的環境和氣候影響。我們現有的經濟和政治體系對消費和生產的副產品，包括污染廢棄物和排放，關注不夠。這種疏忽，助長了當前的環境危機。

能源推動世界運轉

能源對于當今世界的運轉是獨一無二的必要條件，是任何經濟活動的基本前提。

能源是整個經濟的唯一重要驅動力。沒有能源，勞動力和資本就無法生產任何東西。“沒有活力的勞動力是一具擺設;沒有能量的資本是一座雕塑。”或者可以更簡單地說，沒有燃料的機器就像沒有食物的人，不能做任何有用的工作。

主流經濟模型將“有用的能源”視為資本和勞動力積累創造的一種產品或“中間產品”。這導致經濟中幾乎所有的增加值都歸功于資本和勞動力，而能源及其增加值的作用被邊緣化。

為了解決這個錯誤，在經濟學中引入“?”的熱力學概念，意思是有效能，英文名稱為exergy，用于確定某指定狀態下所給定能量中有可能做出有用功的部分。

熱力學第一定律表明，能量可以轉化為不同的形式，但既不是人類活動創造的，也不是人類活動摧毀的。通過引入“?”的概念，經濟學可以解釋熱力學第一定律。在經濟學中考慮“?”，可以更好地理解地球上生命的基礎物質循環，如碳、硝酸鹽和磷，從而更好地解釋能源和資源的真正經濟價值。

例如索洛剩余，這些除勞動和資本投資貢獻外，由綜合要素生產率帶來的產出的增長中，能源扮演著重要角色，可以作為解釋更高增長、更高生產率等原因之一。

區分有用的能源和浪費的能源

從熱力學的角度來看，能量由兩部分組成：有用的部分（?、有效能）和無用的部分。在全球系統的每一個動作或轉化中，都有一部分（?）能轉化為無能，但其總量保持不變。因此，能源并沒有被摧毀，而是在每一次相互作用之后變得不那么有用，當然，這種相互作用無關乎是否由人類進行。

經濟學家傾向于認為市場是發生某些交換互動（如買賣）的地方。如果交易是自愿的，每一方在交易后都會變得更好。理論上，這樣的交易不會影響其他“參與者”。

但在現實世界中，“第三方”可能會受到影響，他們的情況也會變得更好或更糟。這些意想不到的后果被稱為外部性。外部性的例子包括有毒廢物（污染物）擴散到環境中或傳染病（如COVID-19）的傳播。

50多年前，歐洲工商管理學院技術管理與經濟學教授羅伯特·艾爾斯（Robert?Ayres）在《美國經濟評論》（American?Economic?Review）上，發表了一篇被廣泛引用的文章《生產、消費和外部性》（production，?consumption?and?Externalities），首次對這些生產和消費的有害副產品敲響了警鐘，物理過程的經濟模型不能忽視材料的物理特性和轉化過程。這些模型需要“開放”，以充分考慮與經濟活動相關的物質流動。

在研究材料循環的過程中，可以依靠質量平衡技術來追蹤環境中材料的流動。該方法通過計算進入該工藝的已知物質輸入與其有用物質輸出之間的差值來估計排放。目前，已經應用這種技術計算美國東海岸哈德遜—拉瑞坦盆地的污染水平，采用農業和工業生產數據重建該流域的污染積累情況。結果顯示，污染水平遠高于先前抽查所估計的水平。這項工作可以應用于世界各地河流流域的類似研究，進而改進相關政策。

資源應該被有效利用

從化石燃料到普通汽車動力系統的能量，轉化效率極低，但汽車工業和社會普遍認為這種浪費是正常的。直到最近，汽車行業大幅提高了熱動力發動機的效率，并徹底轉向電動汽車。

最近的研究發現，浪費無處不在。半導體器件制造過程中存在低效率問題，但這些器件現在是最基本最不可或缺的工業產品。地球上稀缺的金屬，如“稀土”，在沒有任何回收或再循環的情況下被肆意地消耗殆盡……這只是一些在日益復雜的制造業大體系中，不可持續的小例子。事實上，制造一直消耗著大量能源，并產生大量副產品。

如今的地球，經濟變得越來越復雜，生產制造變得越來越多樣，不可持續的風險也就越大。扭轉這些趨勢是地球今天面臨的主要挑戰。關于?和物質流動的研究，正試圖對環境和經濟政策走向更可持續的未來提供指導建議。

來源：哈佛商學院;編譯：王夢菲