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世界资源短缺问题的再思考

作者:赵宏图   来源:《现代国际关系》2012.4发布时间:2012/08/21
摘要:国际社会面临的资源短缺多为经济性、政治性、区域性及需求主导的市场短缺,而非资源性枯竭。解决之道在于发展经济,完善市场,提高效率,深化合作,避免政策失误。

 

  [内容提要]尽管未来世界人口数量和人均资源消耗增长不可避免会加剧世界资源短缺,但应看到也存在着诸多平衡与抑制因素。一方面,常规资源探明储量不断增加,待发现及非常规资源潜力巨大,替代资源前景乐观; 另一方面,随着人口增长趋缓,资源利用效率提高,替代和循环利用增加,需求也将受到抑制。本文认为,国际社会面临的资源短缺多为经济性、政治性、区域性及需求主导的市场短缺,而非资源性枯竭。解决之道在于发展经济,完善市场,提高效率,深化合作,避免政策失误。

  [关键词]资源短缺 资源枯竭 人口增长 非常规资源 经济性短缺

  几个世纪以来,资源短缺的乌云一直笼罩着人类社会,很多人担心人类活动最终将把地球上的资源消耗殆尽,其典型代表是马尔萨斯的人口论和 20世纪 70 年代罗马俱乐部报告《增长的极限》。21 世纪初,随着需求增长和价格攀升,石油末日、资源枯竭等提法再次频现于媒体和文献,引起国内外高度关注。同时,气候变化问题日益突出,世界人口突破70 亿,进一步加剧了人们对资源枯竭以及资源战争的担心。在这一大背景下,重新思考资源是否会枯竭,客观认识资源短缺问题的实质,对于各国采取积极、有效及和平的应对战略,减少政策失误,促进可持续发展有着重要意义。

  资源潜力巨大

  资源枯竭论的一个重要论点认为,部分资源是不可再生和有限的。不可否认,地球上某种资源的绝对储量是一定的和有限的。但是,从某种意义上说,可供人类利用的资源是相对无限的。就能源而言,目前人类所使用过的薪柴、煤炭、油气等主导性能源归根结底都来自于太阳能。在地球和人类相对有限的存在时间内,太阳能的供应应该是无限的,更何况宇宙中还存在着诸多类似太阳的恒星。地球上除人类已发现利用及有待发现的不可再生化石能源外,还有数量可观的水、风、生物质等可再生能源,以及氢能、可燃冰、核聚变能等大量潜在的能源。在矿产资源方面,世界上已发现的矿物有 4000 多种,而且每年还有几十种新的矿物被发现。粮食、淡水等可再生资源,其产量也有不小的提升空间。可以说,人类在地球存在的有限期限内,有足够的能源资源可供利用,主要问题在于如何把潜在的资源和相对无限的太阳能等转化成能为人类有效、方便和经济地利用的能源和资源。

  油气资源短缺是人们最担心的问题。但数据表明,世界并未如 20 世纪许多预测那样进入短缺时代,油气剩余探明储量仍在持续增加,科技进步等使新发现的储量远超过产出的油气。在 1971 - 1996年的 26 年里,世界石油总产量为 806. 4 亿吨,而新增储量达到 1610 亿吨。全球剩余石油探明储量由1971 年的 729. 4 亿吨升至 2010 年的 1888 亿吨,储采比由 28. 3 年提高到 46. 2 年。1980 年以来,全球石油储量已增加一倍以上。世界天然气剩余探明储量由 1983 年的 92. 68 万亿立方米增至 2010 年的187. 1 万亿立方米。近 30 年来,每年新增天然气储量平均为 4 万亿 - 5 万亿立方米,天然气储采比一直保持在 60 年左右。

  世界尚有大量有待发现的常规油气资源。目前,全球常规油气资源的探明程度分别为 80% 和60% ,全球已开采油田的一次采油平均采收率仅为15% 左右,二次采油平均采收率仅为 30% 左右,尚有 70% -85%的剩余石油没有被采出。100 年前仅有上述储量的 1/10 被视为“可探明的”,但技术革新应该使我们能以经济可行的方式勘探到 35% 的储量,即增加 2. 5 万亿桶。中东、东欧和非洲蕴藏了全球 3/4 的石油储量,却只占勘探钻井数量的1 /7。美国剑桥能源研究会主席丹尼尔·耶金指出,数字油田( DOFF) 技术将使世界石油储量增加1250 亿桶,比伊拉克全部探明储量还要多。20 世纪 60 年代以前,国际社会普遍认为世界常规石油可采资源量为 500 亿吨,2000 年第 16 届世界石油大会估计世界石油可采资源量为 4582 亿吨。

  据国际能源署( IEA) 估计,全球常规天然气可采资源总量为 471 万亿立方米,已累计采出 66 万亿立方米,目前剩余 405 万亿立方米。1987 - 2008年,天然气资源量增长 87%,未来天然气资源量仍将呈“增长”趋势。总体看,全球天然气的勘探开发程度仍然很低,按照目前天然气资源量计算仅为15% 左右。随着技术进步和探明程度的提高,天然气资源量将逐渐转化为可采储量。因此,天然气资源量在较长时间内可以保证天然气的稳定供给。

  全世界非常规油气资源也非常丰富。按照油气有机生成学说,生烃岩层中所产生的油气被排出、迁移,富集于有较高孔隙性、渗透性的岩层空间内,就形成常规油气储藏。而没有被排出于生烃岩层中的油气,则属于非常规油气,其中保留于煤层中的气体被称为煤层气,保留于泥、页岩中的气体被称为页岩气,油砂、页岩油等也被列为非常规油气资源。据估算,稠油、沥青、焦油砂、煤层气、致密砂岩天然气、深盆气、天然气水合物等非常规油气估算总资源量多达40 万亿桶( 54570 亿吨) ,为常规油气资源量的10倍多。据 IEA 统计,世界非常规天然气资源量为922 万亿立方米,其中致密砂岩气为 210 万亿立方米,煤层气 256 万亿立方米,页岩气 456 万亿立方米。

  目前,除加拿大的阿尔伯塔( Alberta) 油砂,委内瑞拉的奥里诺科重油,美国的页岩气、煤层气、致密砂岩气及页岩油外,多数非常规油气资源因技术和经济原因尚未进行商业开发。全球重油、油砂和油页岩大大超过了全球常规石油储量。如果油价能够维持在至少每桶80美元(按2007年美元价格计算),剩余的全球常规和非常规石油储量为迄今所有已生产石油的4.5倍。在21世纪后半叶,非常规天然气有望成为天然气供应的重要来源。在过去20年里,美国非常规天然气产量以平均每年8%的速度增长,从1990年的907亿立方米增加到2009年的3089亿立方米。从全球看,2007-2030年,世界非常规天然气产量将从3670亿立方米提高到6290亿立方米,届时将占天然气供应总量的15%。

  与油气相比,世界煤炭储量数量巨大、分布广泛。据 2011 年 BP 世界能源统计,世界煤炭剩余可采储量从 1978 年的 6364 亿吨增长到 2010 年底的8609 亿吨。近年来煤炭储采比有所下降,由 20 世纪 90 年代前后的 200 左右降至 2010 年的 118。出现这一现象的主要原因是新兴市场国家近年来消费的大幅增长以及全球煤炭勘探活动的相对停滞。出于环保和效率等考虑,世界上许多国家逐渐减少煤炭消费,甚至放弃煤炭勘探与生产,导致煤炭探明储量多年来没有多大变化。除剩余储量外,煤炭待发现资源量也远高于油气资源。

  各种替代能源潜力巨大,基本可以分为以下几类: 一是储量相对有限但可以再生且已成一定规模的能源,如风能、水电、地热和生物能等; 二是储量巨大但技术难度大,目前尚未规模开发的,如氢能、核聚变以及可燃冰等。氢占大气质量的 75%,水、矿物燃料和所有生物体中都含有氢,而且燃烧时不会排放二氧化碳。世界各大洋中可燃冰( 天然气水合物) 资源总量换算成甲烷气体约为1. 8 亿亿 -2. 1亿亿立方米,约相当于已知化石能源储量的两倍; 核裂变所需的铀相对有限,但核聚变如果能够解决技术和成本等难题,将基本不存在资源制约问题; 三是资源量相对无限,但技术、成本和效率等需要极大提高的能源,如太阳能。太阳将比地球存在更久的时间,宇宙中其他恒星也可以起到太阳的作用,资源量是相对无限的,制约在于技术、成本和规模化应用,特别是能量储存和转化技术的突破; 四是其他可能的和未知的能源,如无机成油说的可能、月球及其他太空能源的利用等。

  世界金属或矿产储量多数比化石能源丰富。对于地球上的石油、天然气、煤和铀等能源,人们似乎可以预测其储量还可以供人类使用多长时间,而金属或矿物的情况则几乎不可预测,如今世界还有许多金属矿藏没有被查明和发现。与石油不同,地球上铁、镍、银和铜等资源非常丰富,资源潜力不可估量。2007 年美国生产了 5200 万吨铁和 12 万吨铅( 提炼过的) ,而美国这两种金属基础储量分别为150 亿吨和 1900 万吨。2007 年,美国铁矿石资源量估计为 1100 亿吨,全球为 8000 亿吨,采用历史最高产量数据,美国资源可采 900 年,全球为 400 年。全球铅资源估计量为 15 亿吨,按现有全球产量,够开采 400 年以上。

  从 1950 年到 2006 年,全球累计铜产量超过 4亿吨,几乎是 1950 年美国地质调查所估计的全球储量的 4. 5 倍。2008 年美国地质调查所估计,全球仍有 5. 5 亿吨的铜储量,该数值 6 倍于 1950 年的估计值。1970 年,哈里森·布朗称,全球将在 2001 年消耗完其铜储量,铅、锡、锌、金、银和铂等金属也将在 20 世纪 80 年代后期被消耗殆尽。事实上,世界上的铜和其他金属并没有枯竭,铜的储量多于当初的估计值。地球表面最大的黄金贮藏地是海洋,储量约为 100 亿吨。目前几乎没有可行的办法来提取海下黄金; 而海底黄金与太空黄金的储量相比简直是九牛一毛,但目前没有办法获取。

  需求存在约束

  资源枯竭论的第二个重要假设是需求的无限增长。虽然人类生存和发展需要资源支撑,但并不意味着对某种资源的需求是无止境的,或者说是线性增长的。作为世界主导能源,木材被煤炭取代、煤炭被石油替代,不是因为资源的枯竭,而是需求不足。未来世界资源产业的长远发展也许将更多地受制于需求不足,而不是储量枯竭。近几十年来,有许多可以开采的煤炭资源已因需求不足而被放弃。在成本和环境等因素的综合作用下,油气需求也有可能在储量远未耗竭之前得到抑制而逐步萎缩。综合来看,未来资源需求存在以下几方面约束。

  一是世界人口增长逐渐接近峰值。人口增长无限进而资源需求无限增长是资源枯竭论的一个关键性理论假设,而许多对人口无限增长的恐慌又多源于直线性预测。马尔萨斯就根据当时世界人口总数约为 9. 8 亿、每 25 年翻倍一次的事实做出 2009 年世界人口将超过 3000 亿的推断。20 世纪 70 - 80年代,人口处于 S 型曲线的陡增时期,对于资源紧张的惶恐盛极一时,不断有人谈论“世界人口爆炸”,警告将不可避免地引发世界性饥荒和资源短缺。托马斯·霍默 - 迪克森在批评西蒙等资源乐观主义者时强调指出,未来将发生以前没有过的稀缺资源并发症,而人口的规模和增长是其关键变量。

  事实上,马尔萨斯、埃利希等人预见的人口大灾难并没有发生,人口的增长同许多事务的发展变化一样是波动起伏、有峰有谷,而非线性增长。随着世界人口出生率和增长率的下降,近年来国际社会对世界人口老龄化和未来人口减少的担心反而越来越突出。2006 年联合国预计,到 2025 年世界平均生育率会降至死亡率之下。2007 年 7 月,英国《经济学家》周刊刊文指出,在越来越多的国家,妇女生育的儿童数量开始不足以维持人口稳定,已经有4/9的人生活在生育率低于死亡率的国家,世界人口依然在增长,但最近似乎已临近拐点。经济学家罗伯特·福格茨认为,欧洲出生的总人数不能满足人口更替的需求。联合国人口司司长兹洛特尼克认为,全球人口整体上正向非激增方向发展,到 2030年世界将达到更替生育率。人口学家估算,50 年后全球人口将达到 100 亿左右的峰值。

  理查德·沃特森在《未来 50 年大趋势》一书中指出,全球人口在 2050 年左右将开始减少,为人们对全球人口过剩的担忧画上一个句号。2010 年11 月,菲利普·朗曼在美国《外交政策》杂志撰文指出,地球上人口太多不再是人口学家的心病,现在让人担心的是人太少。随着出生率的持续下降,人类面对的前景将是人口数量的下降速度将与其曾经的增长速度一样快、甚至更快。俄罗斯人口已经比1991 年减少 700 万。《日本时报》2011 年 11 月 2 日刊登德意志银行全球战略家桑吉夫·桑亚尔题为《人口增长停止》的文章,指出世界未来面临的问题不是人口过多而是过少,世界人口很有可能在 21 世纪 50 年代达到 90 亿的顶点,比普遍的预测提前半个世纪,随后会大幅度下降。英国《自然》杂志刊登一项研究称,从世界范围看,全球人口在 2070 年出现下降的可能性是 50%。据联合国预测,到 2150年全球人口可能只有目前的一半。

  二是资源需求也存在峰值。一般而言,资源枯竭论或资源悲观主义者都倾向于高估消费,但就长期而言,需求总是对价格做出反应而起伏变化的。2010 年 3 月,克里斯托弗·约翰逊撰文认为,全球石油需求峰值或许即将到来。他指出,目前世界经济正处在快速增长当中,然而石油使用量的增长却没有跟上经济增长的速度。事实上,石油需求在西方发达国家已经出现了峰值,而这一现象目前有向发展中国家蔓延的趋势。在过去 10 年,石油需求强度( 用石油需求增长除以经济增长) 以每年 2% 的速度下降,而且有加快的趋势。环境标准的提升、能源效率的提高及替代能源的开发,都在逐渐消减世界对石油的需求。

  从目前来看,人口增长和发展中国家经济增长还能够将石油绝对消耗量推升一段时间。但许多石油需求分析员认为,未来15年内将出现石油消耗量停止增长的情况。IEA的一位石油需求分析员表示,石油需求强度下降的趋势在未来还会不断加快,“一个石油需求市场的结构性变化正在显现”。IEA石油工业市场部负责人大卫称,一些发展中国家的价格控制和补贴或许能够在短期内支持石油需求增长,但是长期来看,这一速度降低是不可避免的。“在考虑经济发展、燃料来源多样化以及可替代能源等多种因素后,石油需求强度在未来5到6年恐怕还会每年降低2.5%左右。”

  日本能源经济研究所预计,全球 GDP 年均增长率将从1980-2007年的3%降至2008-2035年的2.8%。全球一次能源消费年均增长率将从1980-2007年的2.0%降至2008-2035年的1.5%,亚洲地区将从1980-2007年的4.6%降至2008-2035年的2.5%。日本国内石油产品需求于2003年达到顶峰后开始进入持续下降阶段,预计2030年将降至1.8亿吨。

  三是世界资源替代前景广阔。资源利用的一个关键问题是,人类需要的是金属和化石燃料等资源提供的服务,而不是这些金属和燃料本身。例如,过去人们使用电话线导致对铜的需求不断增加,通讯需求被光纤或手机替代后,对铜的需求显著降低,人们需要的是通讯服务,并不是铜。资源替代几乎涉及所有矿产种类,在能源方面主要表现为高效能源替代低效能源,如石油和天然气替代煤炭,可再生能源替代不可再生能源; 在非能源方面表现为新材料的不断涌现,非金属、金属与非金属复合材料替代金属矿产。

  人类现在利用的很多资源都不同程度上存在着替代品。在技术、价格、人们生活方式等发生变化后,对某种资源需求趋势也发生改变。20 世纪初,世界范围内对使用马车作为交通工具的需求终止,仅仅 10 年左右的时间,汽车被广泛应用起来。整个世界快速地从 19 世纪 50 年代使用鲸油作为燃料,转变到 19 世纪 60 年代采用煤油。互联网的应用已大大改变了人们的沟通和交往方式,通过减少商务旅行、改变信息和物流传递方式等,改变和减少了某种资源的需求。20 世纪 70 年代全球水银产量一度出现峰值,价格高涨。但随着人们认识到水银进入食物链会严重破坏人类免疫、酶、基因和神经系统等后,水银被锌、镍镉、陶瓷和有机化合物等大量替代,全球水银生产及价格迅速下降。美国水银产量在1980 年为1060 吨,占全球产量的15%,随后急剧下降,直至 1993 年后完全停产。

  经济成本是推动资源替代的重要动力,在原料紧缺、价格上涨的情况下,消费者和企业会采取其他办法来应对。部分人会选择燃烧木头取暖减少油气消费,企业在生产催化剂或燃料电池时多用钯,少用白金。新的波音 787 飞机的机身不再使用铝材,而是采用很轻的石墨化纤化合材料和纤维玻璃。在能源领域,如果天然气价格降低,就会导致天然气发电增加、燃煤发电减少。2009 年,页岩气的开发导致美国天然气价格下降,从而使美国煤炭发电量下降 11%,天然气发电量增长近 5%。欧洲天然气发电的比例已经占到 8% -10%。如果石油或天然气价格上涨,就会在一定程度上导致煤炭替代油气的情况发生。

  四是资源循环利用的比重显著上升。在发达国家,有色金属再生已成为独立工业体系,其循环利用在发展中国家也日益受到重视。目前回收矿种主要集中于铜、铁、铝等大宗常用金属。2000 年,全球再生钢消费量与原生钢之比达 48. 3%,再生铝与原生铝之比达 32. 9%。在铁、钢、铜、铝、锌等金属的生产方面已建立了正常的循环经济。在德国,如今从次生原料和废钢中获取的钢材已经占到钢材产量的一半。平均每辆汽车含有 535 公斤钢,从中可以回收 240 公斤。回收废钢的成本低于用矿石生产钢的成本。黄金的价格在历史上一直居高不下,因此人类一直反复使用黄金,在所发现的黄金中,高达85% 至今还在使用。

  短缺的实质及类别

  长远看,人类会有充足的资源支持消费需求,相对短缺的是高效、洁净、廉价的资源。可再生能源虽然环保,但目前在成本上不具竞争力。氢随处可见,但在自然界中很少独立存在。在目前技术条件下,非常规油气资源的利用将带来严重的环境污染。总之,未来能源和资源供应更多地受制于技术、成本、环保等因素,而不是资源量。人类社会面临的资源短缺问题,或表现为因有效需求不足而造成的经济性短缺,或表现为政治性短缺,较多的时候表现为局部性和临时性的市场短缺,而非资源性短缺或枯竭。不同类型的短缺成因不同,需采取的对策也截然不同。

  一是经济性短缺。目前世界上一些国家或人群面临的资源短缺主要是经济性短缺,表现为有效需求不足。有效需求指的是不仅要有购买的欲望,而且要有购买的能力。因购买力不足而出现的经济性短缺突出表现在粮食和水资源领域,在能源方面主要表现为部分国家和群体的能源贫困问题。世界上有近 8 亿人口缺粮和少粮,并不是说世界上没有足够粮食来供他们使用,而是这 8 亿人口没有足够的购买力。当今世界受饥荒威胁最大的国家,如安哥拉、索马里、埃塞俄比亚、莫桑比克和阿富汗等国都是人均收入最低的国家。联合国粮农组织评估报告表明,全世界有 34 个国家始终存在粮食紧急状况,其中 26 个是非洲国家。水资源短缺也主要发生在财力不足的发展中国家。国际水资源管理研究所一份报告称,在全球缺水地区中,有 10 亿人面临的是“经济性缺水”。非洲是世界上缺水最严重的地区,全球没有安全饮水比例最高的 25 个国家中有19 个是非洲国家。经济不发达和贫困是经济性短缺的根源,发展经济、解决贫困问题是解决经济性短缺的关键。

  二是政策或体制性短缺。一些国家的资源短缺是由国内政治因素,特别是体制僵化和政策失误导致的。在现代社会,许多大饥荒并不是气候等自然灾害造成的,从根本上讲是由“失败政府”造成的,政治稳定且坚持市场经济的国家,是不太可能发生饥荒的。在一些地区性能源危机中,也有许多是由战略和政策失误造成的。自 2004 年 2 月起,阿根廷国内多次发生大面积中断天然气和电力供应事件,舆论认为这场能源危机是由阿能源发展战略失误和结构严重失衡造成的。美国加州 2001 年的供电危机也在很大程度上与电力改革的不完善和不配套有关。近年来,中国不时出现的“电荒”、“煤荒”和“油荒”,更多是阶段性、地区性和结构性的“短缺”,主要原因在于管理与供应体制不顺、能源市场不完善等,而不是国内或世界市场没有足够的能源供应。

  三是相对短缺或区域性短缺。人们经常谈到世界性资源危机,实际上资源短缺或危机多为区域性或相对性短缺,真正全球性短缺或危机并不常见。即便是国际社会公认的两次石油危机,也与人们的想象相去甚远: 当时的供应中断更多是政治性的,针对的是部分国家; 即便在美国和日本等当时受制裁最重的国家,实际的石油供应短缺并不严重,美国加油站长龙和日本“手纸危机”主要是由恐慌、囤积及价格管制等导致的“人造危机”。现在全球粮食供应总量充足而局部短缺,问题主要在于粮食分配方式和部分国家购买力低下。尽管人们经常谈到世界性水资源危机,但从绝对数量看,有足够的水满足人类需求,多数情况下水资源短缺是一个区域性的分配和管理问题。

  四是国际争端或地区冲突等导致的供应中断或短缺,如两次石油危机、俄罗斯与乌克兰天然气价格争端等。历史上因地区争端或冲突导致的资源供应短缺时有发生,资源国利用资源作为武器打击消费国的事例也不罕见。但总体上,随着全球一体化的发展,资源国与消费国相互依赖程度日益加深,出口国主动中断供应的情形在减少,资源武器使用频率也在降低。对许多资源国而言,资源出口收入是其主要经济支柱,它们对资源的依赖程度和对资源需求安全的关注,并不亚于某些消费国。针对这种短缺的措施是,对内提高市场竞争力和综合保障能力,完善应急反应机制,如建立战略石油储备体系等; 对外加强国际对话与合作,促进双边争端或地区争端的和平解决。

  五是需求主导型的市场短缺,这主要表现为价格上涨。近年来,国际社会对短缺的关注随着资源价格特别是油价大幅上涨而增加。许多分析认为,高价是资源短缺乃至枯竭所导致的。但实际上,当前的价格上涨远非资源耗尽所致,原料的高价格并非在任何情况下都是资源短缺的指示器。从本质上讲,自 21 世纪初以来的资源价格高位震荡,是世界经济强劲增长带动的需求主导型价格上涨,不同于两次石油危机时主要是由供应中断造成的油价大幅上涨。从全球角度看,随着国际能源、资源市场化和一体化程度越来越高,资源价格与经济增长之间已不再像昔日那样单纯地显现为负相关性。资源价格上涨主要是世界经济强劲增长带动的,如果世界经济增长因高价而减速或衰退,那么与世界经济增长连动的资源需求和价格也会回落。如果世界经济拥有足够的上升势头,它们就能抵消高油价造成的影响。在没有发生人为因素导致的大规模供应短缺或中断的情况下,在某种程度上也可以说高油价是经济景气的一种反映和表现。

  总体上,人类资源供应面临的根本问题不是绝对资源量够不够、会不会枯竭,而是如何经济、有效地利用,面临的主要是技术和成本等方面的挑战。资源短缺多为经济性、政治性、区域性和需求主导型的市场短缺,而非资源性短缺。各国应针对不同类型的短缺,采取适合自身国情的对策,发展经济,加强管理,深化合作,而不是进行所谓的资源争夺或诉诸战争。

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