保罗布若克韦博士利兹大学的大学是一个学术研究员;马可酒井法子博士纽约大学的讲师;教授约翰·巴雷特椅子在利兹大学的能源和气必威体育在线注册候政策;和教授彼得•泰勒椅子在利兹大学的可持续能源系统。必威体育在线注册
提高能源效率是一个关必威体育在线注册键战略在全球气候会议目标巴黎协定。
然而,历史记录显示了全球能源使用必威体育在线注册紧密耦合经济产出,通常两个同步增加。这是一个问题,考虑到需要限制能源使用的增长必威体育在线注册尽管全球国内生产总值(GDP)预计将继续增长。
此外,经济之间的相互作用的确切性质和能源使用知之甚少,超出了他们过去的紧耦合。必威体育在线注册一个很少被研究的这个难题是能源使用的最后阶段——例如,热水中包含的有用的能量或照明。必威体育在线注册
许多当前的模型不能正确转换的能量输入,如煤炭,这种有用能源的阶段。必威体育在线注册包括这一过程在我们的模型可以帮助我们更好地理解能源使用和GDP之间的耦合,我们可能会做什么反应。必威体育在线注册
在《华尔街日报》的一项新研究能量,我们试图准确地连续模型这一连串的能量转换探索英国的能源经济关系。必威体育在线注册我们发现能效的提高贡献了四分之一的英国GDP必威体育在线注册增长在1971 - 2013年期间。
简而言之,能量更大作必威体育在线注册用比传统观点认为经济增长。
模型的效率
更准确地研究能源和经济增长之间的关系,我们开发了英国宏观计量经济学资源消耗(MARCO-UK)模型。必威体育在线注册这代表了英国经济在1971 - 2013年期间,包括50多个社会经济变量之间的相互作用包括GDP、投资、劳动力、价格、工资和可支配收入。
MARCO-UK主要新奇的是,它包括一个热力学表示的能量流经经济——从初级能源,如煤炭、到最后的能源载体,如电力,然后被称为“有用的能量”。必威体育在线注册
顾名思义,有用的能量是能量的部分可以使用——打开一个灯泡,必威体育在线注册例如,将最后的能量转换成有用的能量来产生光。总的来说,我们的热力学方法意味着我们不仅可以模拟量的能量,而且其质量来执行不同的任务。必威体育在线注册
最后的这些阶段——“有用的能量”是很重要的,但很少被包括在模型中。必威体育在线注册有用的能量接近必威体育在线注册我们需要的能源服务——晚上读一本书的能力,例如,它可以衡量在能源方面。
研究表明这是有用的能源阶段,最经济的链接,而不是早期的必威体育在线注册初级阶段和最终的能量。换句话说,经济需要的能源服务,如寒冷的冰箱,不是一次能源,煤炭等。必威体育在线注册
至关重要的是,每一步的转换从一次能源到能源服务需要热力学损失,如下图表所示。必威体育在线注册例如,煤炭是主要能源的浪费作为燃烧时热发电(“转换损失”,下文)。必威体育在线注册
热力学损失(黄色)能源(蓝色)从一次能源转换成能源服务,通过中间步必威体育在线注册骤链中的最后的和有用的能源。来源:酒井法子,m . et al。(2018)。
MARCO-UK的另一个关键的区别是,它的地方能源流和能源效率的核心建模框架。必威体育在线注册这意味着能源使用或效率的变化在我们的模型中有广泛影响的必威体育在线注册经济体系,而常规模型常常假设只影响通过能源价格。
效率推动经济增长
综上所述,这些特性的模型意味着我们有一个更大的能力来研究能源效率增长对经济增长的影响在英国。必威体育在线注册和我们的结果显示一个更大的角色比人们通常认为的能源效率,成为GDP增长的关键驱动因素。必威体育在线注册
红线在下面的图表显示了英国GDP增长从1971年的约£0.6万亿£1.6万亿2013年。紫色虚线显示,英国GDP增长只有75%的实际£1万亿的增加,没有发生的能效的提高。必威体育在线注册
实际英国经济产出(GDP,红线)相比,模拟与持续的能源效率。必威体育在线注册来源:酒井法子,m . et al。(2018)。
我们的结果也可能有助于解释英国受到热议的“生产力的谜题”,劳动力人均产出下降,努力扭转这种努力均告失败。的原因可能只是经济对劳动力萎缩的作用,对能源效率的日益重要的作用——换句话说,能源效率的改进。必威体育在线注册
有一系列efficiency-led经济增长背后的过程,我们发现。下面的示意图所示,这些过程。
首先,提高效率意味着消费者可以买到他们所需要的能源服务,同时降低了成本。必威体育在线注册这释放了钱,他们可以用它来购买额外的能源服务从而扩大总需求。必威体育在线注册
这个过程被称为“反弹效应”,部分或全部的能量储蓄将被额外的能源使用效率。必威体育在线注册例如,储蓄更高效的灯泡可能会丢失,将恒温器。
“efficiency-led增长引擎”机制的示意图表示。更高效率的流程编号显示路线可以推动经济快速增长。来源:酒井法子,m . et al。(2018)。
第二,类似的效应生产商增加他们的生产力的投资对于一个给定的输出。这可以刺激生产的商品通过增加额外的生产性资本投资,比如新机器。例如,一个汽车工厂可能升级其生产线使用更高效的操作它允许储蓄,制造更多的汽车。
第三个是一个消费主义的影响发生,更高和更高水平的消费。在这种情况下,消耗更多的能源服务(通过能源效率收益)增加其他商品和服务支出。必威体育在线注册这个经济产出增加,刺激进一步增加资本投资和能源消耗。必威体育在线注册
注意,这些过程是由额外的“能源服务需求。必威体育在线注册这是最后阶段的能量流图所示——早些时候实际上反映出的能量被消费者使用(必威体育在线注册或浪费)。这些额外的需求会导致上升的主要能源使用,但如果它没有效率也提高了。必威体育在线注册
解耦的挑战
我们的研究结果显示,高达25%的增长推动了英国国内生产总值自1971年以来,能源效率收益。必威体育在线注册这具有全球意义,因为英国和其它发达经济体之间的许多相似之处。
这一发现表明,全球能源使用和GDP之间的紧密耦合可以解释,因为——尽管不是几十年的能源效率投资。必威体育在线注册换句话说,投资于能源效率是经济增长的主要动力。必威体育在线注册
我们的研究结果也为政策制定者提供了很多教训。他们建议提高能源效率的好处远远超出了气候政策,考虑到增加必威体育在线注册的能源服务可以改善的交付社会的方方面面,如生活和健康。
更大的问题是,我们的结果表明,一个至关重要的全球气候政策的一部分可能是效果低于认为交付减少能源使用。必威体育在线注册如果我们想“脱钩”能源使用方面的GDP增长在全球气必威体育在线注册候目标的追求,然后几个选项是可能的反应。
第一个是设计节能政策必威体育在线注册不太可能触发回弹效应,更有可能导致脱钩。可以通过结合效率的政策和方法,提高能源价格,比如能源和碳排放税。必威体育在线注册
第二个反应是考虑如何提供能源服务——诸如温暖、旅行或照明的方式必威体育在线注册降低初级能源需求必威体育在线注册。或者,我们可以专注于减少对能源的需求服务,通过“必威体育在线注册充分性”的战略,鼓励更公平的分配资源。
第三个选项是重视替代政策杠杆,比如增加可再生能源技术的部署。必威体育在线注册这似乎是合理的,如果改善能源效率可能不会提供能源和碳储蓄以及我们必威体育在线注册希望。
最后,我们需要继续改善我们了解能源有助于经济的系统,为了更好的通知在长期的政策。必威体育在线注册
酒井法子,m . et al。(2018)热力学效率收益和他们的角色作为一个关键的“经济增长的发动机”,能量,doi: 10.3390 / en12010110