重新审视能源

Robert Ayres

气候灾难最近几年愈演愈烈，许多人正在重新审视可持续发展领域。这背后是人们对能源的误解。标准的经济模型错误地描述和低估了能源在经济及其增长中的作用，以及相关的环境和气候影响。我们现有的经济和政治体系对消费和生产的副产品，包括污染废弃物和排放，关注不够。这种疏忽，助长了当前的环境危机。

能源推动世界运转

能源对于当今世界的运转是独一无二的必要条件，是任何经济活动的基本前提。

能源是整个经济的唯一重要驱动力。没有能源，劳动力和资本就无法生产任何东西。“没有活力的劳动力是一具摆设;没有能量的资本是一座雕塑。”或者可以更简单地说，没有燃料的机器就像没有食物的人，不能做任何有用的工作。

主流經济模型将“有用的能源”视为资本和劳动力积累创造的一种产品或“中间产品”。这导致经济中几乎所有的增加值都归功于资本和劳动力，而能源及其增加值的作用被边缘化。

为了解决这个错误，在经济学中引入“?”的热力学概念，意思是有效能，英文名称为exergy，用于确定某指定状态下所给定能量中有可能做出有用功的部分。

热力学第一定律表明，能量可以转化为不同的形式，但既不是人类活动创造的，也不是人类活动摧毁的。通过引入“?”的概念，经济学可以解释热力学第一定律。在经济学中考虑“?”，可以更好地理解地球上生命的基础物质循环，如碳、硝酸盐和磷，从而更好地解释能源和资源的真正经济价值。

例如索洛剩余，这些除劳动和资本投资贡献外，由综合要素生产率带来的产出的增长中，能源扮演着重要角色，可以作为解释更高增长、更高生产率等原因之一。

区分有用的能源和浪费的能源

从热力学的角度来看，能量由两部分组成：有用的部分（?、有效能）和无用的部分。在全球系统的每一个动作或转化中，都有一部分（?）能转化为无能，但其总量保持不变。因此，能源并没有被摧毁，而是在每一次相互作用之后变得不那么有用，当然，这种相互作用无关乎是否由人类进行。

经济学家倾向于认为市场是发生某些交换互动（如买卖）的地方。如果交易是自愿的，每一方在交易后都会变得更好。理论上，这样的交易不会影响其他“参与者”。

但在现实世界中，“第三方”可能会受到影响，他们的情况也会变得更好或更糟。这些意想不到的后果被称为外部性。外部性的例子包括有毒废物（污染物）扩散到环境中或传染病（如COVID-19）的传播。

50多年前，欧洲工商管理学院技术管理与经济学教授罗伯特·艾尔斯（Robert Ayres）在《美国经济评论》（American Economic Review）上，发表了一篇被广泛引用的文章《生产、消费和外部性》（production， consumption and Externalities），首次对这些生产和消费的有害副产品敲响了警钟，物理过程的经济模型不能忽视材料的物理特性和转化过程。这些模型需要“开放”，以充分考虑与经济活动相关的物质流动。

在研究材料循环的过程中，可以依靠质量平衡技术来追踪环境中材料的流动。该方法通过计算进入该工艺的已知物质输入与其有用物质输出之间的差值来估计排放。目前，已经应用这种技术计算美国东海岸哈德逊—拉瑞坦盆地的污染水平，采用农业和工业生产数据重建该流域的污染积累情况。结果显示，污染水平远高于先前抽查所估计的水平。这项工作可以应用于世界各地河流流域的类似研究，进而改进相关政策。

资源应该被有效利用

从化石燃料到普通汽车动力系统的能量，转化效率极低，但汽车工业和社会普遍认为这种浪费是正常的。直到最近，汽车行业大幅提高了热动力发动机的效率，并彻底转向电动汽车。

最近的研究发现，浪费无处不在。半导体器件制造过程中存在低效率问题，但这些器件现在是最基本最不可或缺的工业产品。地球上稀缺的金属，如“稀土”，在没有任何回收或再循环的情况下被肆意地消耗殆尽……这只是一些在日益复杂的制造业大体系中，不可持续的小例子。事实上，制造一直消耗着大量能源，并产生大量副产品。

如今的地球，经济变得越来越复杂，生产制造变得越来越多样，不可持续的风险也就越大。扭转这些趋势是地球今天面临的主要挑战。关于?和物质流动的研究，正试图对环境和经济政策走向更可持续的未来提供指导建议。

来源：哈佛商学院;编译：王梦菲