资源革命：满足全球的能源、原材料、粮食和用水需求

麦肯锡全球研究院〔MGI〕：资源革命：满足全球的能源、原材料、粮食和用水需求〔摘要〕〔一〕麦肯锡全球研究院〔MGI〕；国研网编译发布时间:2012-11-30挑战到2030年，预计全球将有30亿多中产阶级消费者。2023年—2030年，预计钢铁需求将增加80%。自本世纪初以来，大宗商品的实际价格增长了147%。根据世界银行的数据，2023年下半年粮食价格的不断上涨使4400万人陷入贫困。过年十年，使一口新油井投产的平均本钱增加了100%。每年的资源补贴支出高达1.1万亿美元。机遇如果每吨二氧化碳30美元，取消对水、能源和农业的补贴，并废除能源税，那么2030年，由实现资源生产率潜力而节约的资金将从2.9万亿美元增加到3.7万亿美元。经补贴、碳价和能源税以及4%的社会折现率调整后，具有10%以上内部回报率〔按当前价格计算〕的生产率时机的比例将从70%上升到90%。为了满足未来资源需求，资源体系每年至少需要1万亿美元的新增投资。15个机遇可实现资源生产率总收益的75%左右。摘要在20世纪的大局部时间里，能源、粮食、水和原材料〔如钢铁〕等自然资源价格都有所下跌，这为这一时期的经济增长提供了支持。但那个良性时代似乎已经结束了。过去十年主要自然资源价格的大幅上涨已经抵消了20世纪的所有价格下跌。随着资源格局发生变化，很多人都在问：一个资源价格持续高企并且经济、社会和环境风险增加的时代是否可能出现？在过去，类似的担忧出现过很屡次，但事后看来，这些风险被证明是没有事实根据的。1798年，土地是普遍担忧的焦点。托马斯•马尔萨斯(ThomasMalthus)在其著名的?人口论?(AnEssayonthePrincipleofPopulation)中，表达了以下担忧：人口正增长过快，以至于无法被可用耕地养活，并会导致贫困与饥饿。[1]但他勾勒的这一可怕图景没有实现，因为农业革命席卷英国，之后蔓延到欧洲其他地区和北美洲，打破了土地可得性与经济开展之间的联系。马尔萨斯〔人口〕理论曾出现短暂复兴，尤其是在罗马俱乐部(ClubofRome)20世纪70年代早期出版的?增长的限制?〔TheLimitstoGrowth〕报告中。但20世纪的主导论点是市场将通过提供充足的供应和生产率改善来救援。这一论点——和希望——在很大程度上被证明是正确的。受技术进步和低本钱供应新来源的发现和扩大的综合推动，麦肯锡全球研究院〔MGI〕的商品价格指数在20世纪下降了近一半〔按实际值计算〕。这是令人吃惊的，因为20世纪全球人口翻了两番而且全球经济产出扩大了约20倍，导致各地对不同资源的需求增长了600%－2000%。过去十年资源价格的上涨以及席卷整个新兴市场的经济开展规模和速度再次引发了人们对资源的争论。市场及其引发的创新可能再次施以援手，并将显然成为答案的一个重要局部。产生、交流、分享和获得数据的能力因不断增加的人口、设备和传感器〔通过数字网络连接在一起〕而发生了革命性的变化。这些网络可以帮助改进资源体系的生产率，搭建更智能的电网，支持更智能的建筑并使能源勘探的3维和4维地震〔3Dand4Dseismic〕技术成为现实。数字网络甚至可能会对撒哈拉以南非洲的小农产生影响。航空航天工业的技术正在改进风机发电绩效。原材料科学的开展正显著改善电池性能，改变电力储存的潜力，并且随着时间的推移将使交通运输部门的能源选择多样化。有机化学和基因工程可能有助于孕育下一场绿色革命，从而改变农业生产率、生物能源供应和陆地生态系统的固碳能力。总之，并不缺少资源技术，而且较高的资源价格可能加速创新的步伐。然而，我们不应低估今天所面临挑战的规模；也不应低估在全球经济中传播资源节约型技术所面临的障碍。未来20年与历史上周期性爆发的与资源相关的冲击可能完全不同。未来20年将出现超过30亿中产阶级消费者，相比之下，目前只有18亿，这会增加对一系列不同资源的需求。在人们发现新的供应来源，而且尽管主要资源部门的技术有所进步，但开采这些新的资源正变得越来越具有挑战性且本钱越来越高的时候，这种需求急剧增加的情况将会发生。资源之间更紧密的联系使挑战加剧，这增加了如下风险：一种资源的短缺和价格变化能够迅速涉及到其他资源。受资源消费增长驱动的环境恶化似乎也加大了资源供应体系的脆弱性。虽然粮食是脆弱性最明显的领域，但其他领域也很脆弱。例如，降雨模式的变化和用水增加可能对17%的水电、以及化石燃料电厂和用水较多的能源开采方法产生巨大影响。最后，人们越来越关切如下问题：全球很大一局部人无法获得能源、水和粮食等根本必需品，尤其是因为手机等技术迅速扩散到低收入消费者，这增加了他们的政治话语权并展示了全民享有根本效劳的潜力。本研究已确定，未来20年，需要增加资源供应并使资源开采、转化和使用方式的生产率发生阶跃变化，以防止潜在资源限制。好消息是，本研究已经确定了扩大供应并提高生产率的充分机遇，以应对资源挑战。一个有待解决的问题是，私营部门和政府是否能够采取迅速抓住这些机遇所必需的措施，以防止出现资源价格更高、波动性更大而且导致潜在不可逆的环境损害的时期。我们的分析说明，2030年通过提高资源生产率可以满足近30%的资源需求。成功实现这些生产率时机可能不仅仅能够抵消未来20年我们的基准情景中土地需求的预期增长。抓住这些机遇也将会满足：能源需求预期增长的80%以上，水需求预期增长的60%，以及钢铁需求预期增长的25%。我们估计，与这些生产率改善机遇相关的社会总价值——包括节约的资源的市场价值——到2030年将到达2.9万亿美元〔不考虑环境效益和补贴，按当前价格计算〕。如果碳价为30美元/吨，并取消对水、能源和农业的补贴以及废除能源税，那么到2030年，这一机遇的价值将增加到3.7万亿美元。仅15个时机领域，从提高建筑能效到提高灌溉效率，就可以获得上述生产率改善的75%左右。存在实现可与20世纪在劳动生产率方面取得的进展相媲美的资源生产率革命的机遇。然而，抓住这些生产率机遇将并非易事。我们估计，仅20%的机遇容易获得，大约40%的机遇很难把握，并且它们的实施面临许多障碍。当然，如果资源价格大幅上涨，那么市场力量自然会提高资源生产率。仅仅提高生产率并缺乏以满足未来20年的可能需求。供应也需要增加。在能源方面，相当大一局部的供应增长可能来自于页岩气等非常规天然气供应的快速开发。然而，其他化石能源供应的不断增长更具挑战性，从2023年—2030年，能源总供应仍需增加420QBTU〔quadrillionBritishthermalunits，1QBTU=10的15次方英热单位〕，几乎可以完全替代现有供应来源的减少。例如，世界许多巨型油田，特别是中东之外的巨型油田已经成熟，并且由于无法大幅提高采收率〔recoveryrates〕，在未来20年可能会经历显著的产量下降。虽然不断增加的供应和资源生产率会满足预期的全球资源需求，但很可能缺乏以预防全球气温升高2℃实现必要的生产率改善和供应增加是一项非常庞大和复杂的议程。要变为现实绝非易事，因为所有重要机遇都存在障碍。克服这些障碍需要在地方、国家、区域和全球层面采用行动。应对这一资源议程必须从新制度思维模式和机制着手，制定更加协调的方法来应对资源挑战，这反映出资源体系更强大的互联性。除了转向更加一体化的资源管理方法之外，决策者可以考虑在三个方面采取行动以应对资源挑战。首选，他们应该回忆历史，历史说明，更强大、更持续的价格信号是资源体系绩效改进的一个关键动力。政府需要考虑取消超过1万亿美元的资源〔包括能源和水〕补贴，目前资源补贴人为地把价格维持在较低水平并鼓励这些资源商品的低效使用。为了应对气候变化，政府还需要通过碳价等机制确保资源价格涵盖了其对环境的影响的本钱。其次，尽管理顺价格与应对资源挑战相去甚远，但也必须采取行动确保可以获得充足的资本并解决与物权、鼓励问题和创新相关的市场失灵。第三，公共政策在增强社会面对资源挑战时的长期韧性方面能够发挥有益作用，包括采取措施提高对资源相关风险和机遇的认识，建立适当的平安网以减轻这些风险对社会最贫困成员的影响，教育消费者和企业，使其行为适应当前资源约束型世界的现实，并增加获得现代能源的时机，从而提高最弱势群体的经济能力。这一新时代对企业来说风险和机遇并存。过去的一个世纪中，绝大多数行业的企业可以从资源价格的不断下降中受益。这使得管理主要集中在资本和劳动生产率方面。但在未来20年与资源相关的趋势将塑造一系列行业的竞争态势。许多企业需要在其商业战略中更加关注资源问题，并采用一种更一体化的方法来理解：资源如何影响其利润，产生新的增长和破坏性创新机遇，带来新的资源供应风险，产生竞争不对称以及改变监管环境。接下来我们概述本报告七个章节的主要结论。1.资源价格的逐渐下降支持了20世纪的全球经济增长20世纪主要资