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能源與台灣的前途
2013/03/14 09:12
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最近看到反核的新聞,非常感慨。反核與擁核的討論顯示台灣的發展一直遵循舊的模式,無法跳脫。現在是跳出舊思維,重新思考我們如何到達目前境地,以及未來該往哪裡去的時候了。在此拋磚引玉,希望各位賢德能推薦本文,引發討論。

如果把人類社會看成是一個有機體,經濟成長就是轉換能源、擴張結構的過程。事實上,各國GDP成長幾乎都伴隨著能源消耗的增加。圖一顯示各國GDP對能源消耗總量的關係,由此可以看出經濟規模與能源消耗量確實是緊密相關。圖二顯示各大州代表國家中GDP對能源消耗總量隨時間的演變,由此更可看出能源消耗在經濟成長中的關鍵地位。在許多國家中GDP對能源消耗總量在對數圖上幾乎成一直線,斜率接近0.75。很有趣的是,這非常接近生物體成長與呼吸量的關聯狀況。關聯線越接近相連直線的國家,表示他們的經濟系統越相似,生產效率也近似。

各點的分布,也顯示一個廣為人知的事實-經濟規模越大,成長率越低。為甚麼會如此?一般的經濟學解釋是因為低收入國家轉換經濟系統時,生產效率突然提升,因此成長率高。這可以解釋中國在九零年代的高速成長,但無法說明為何已開發國家不能持續擴張現有的經濟規模。以能源的角度看來,輸入的能源,先要用來維持組織自身的結構,多餘的才能用來生長。已開發國家的生活方式必須要消耗大量的能源才能維持,成長自然趨緩。

此一趨勢,在個人收入與個人能源消耗量關係圖(圖三)上看得更清楚。各國的曲線大致上呈平行,代表類似的生產機制。校正了人口因素之後,可以發現在不同的國家中,消耗等量的能源,個人的收入卻相差很大,這代表各國家源使用效率的差距。中國自從上一世紀九零年代以來,轉換工業生產系統,因此曲線出現明顯轉折,而在本世紀與各國平行,代表轉換完成。只是雖然高速成長,能源效率仍然相對較低。同樣的,南韓雖然高速成長,能源使用效率仍然與日本相距甚遠。

很有趣的是,無論收入如何,當每人每年能源消耗量趨近4噸原油時,成長開始停滯(所以附近的點都擠在一起)。這代表大部分的能源都只用以獲取能源(例如維持個人的生產模式與生活方式),而沒有剩餘來用於成長上了。這可能是石化燃料時代的能源使用的科技上限。此時推動成長的可能方法是改善能源使用效率,也就是消耗較少能源而能達到同樣產出,使曲線往上走。美國,歐洲國家與日本都在九零年代以後出現了相同趨勢,但程度不同。Stern的研究(Energy Dynamics 2012, 34:2200)顯示,經濟成長是由能源使用效率的改善所推動的。過去四十年來,美國、德國、中國、印度、澳洲的能源使用效率都持續改善,但日本則是上世紀九零年代以來效率就停止改善,與其經濟成長停滯吻合。中國改善幅度近幾年減緩,符合圖三的轉折。

南韓的經濟規模超過台灣,卻持續擴張,而台灣經濟成長已經停滯,說明台灣的能源使用效率沒有改善,提早到達個人能源使用上限了。回顧當代台灣的經濟發展史,幾乎就是各種不同的歐美代工史,耗能程度相差不遠。各種成長刺激方案的著眼點都是增加規模,按照以上分析,是不可能有效果的。Warr & Ayres 依照能源利用方法決定經濟成長的觀點,所提出的建議(Structural Change & Economic Dynamics, 2006, 17:329),很值得我們參考。他們認為,應全面評估各種經濟活動的能源效率,最低效率及最耗能的能源用途應立即改善甚至取消。課稅應以能源消耗為基準,而非針對經濟活動種類。職業訓練應培養員工設計、管理複雜自動化流程的才能。依此建議,台灣應取消工業用電優惠與高科技業租稅優惠,大幅降低所得稅,大部份稅收依能源耗用課徵(例如燃料稅隨油徵收,取消水電費補貼並累進收費,徵收事業廢棄物廢水處理稅等),誘導廠商改善能源效率。開發這一方面的新事業將是未來的趨勢,也可使台灣脫離只會代工的困境,培養世界需要的人才。這些都比吵蓋不蓋核電廠友用的多。

註:所有圖片資料來自 http://www.gapminder.org/

圖一

圖二

圖三

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自訂分類:能源與成長
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