Seuraa sähköpostitse

sunnuntai 23. elokuuta 2015

Talouskasvun ja energiankulutuksen irtikytkentä mahdotonta

Vallitsevassa taloustieteessä talouden ajatellaan voivan jatkavan kasvuaan ikuisesti energiankulutuksesta riippumatta. Halvan öljyn tuotantohuippu oli jo liki kymmenen vuotta sitten ja hiilidioksidipäästöjä ei voida enää kasvattaa, joten energiankulutuksen ja talouden kasvun irtikytkeytyminen olisi enemmän kuin tarpeen. Tarkemmin tarkasteltuna tämä voi kuitenkin osoittautua mahdottomaksi.



Vallitsevan uusklassisen taloustieteen mukaan talous voi kasvaa ikuisesti riippumatta luonnonvaroista. Termodynamiikan lakien, jotka ovat luonnonlaeista kaikkein kyseenalaistamattomia, pohjalta kehitetyn niin sanotun biofysikaalisen taloustieteen mukaan on hyvin kyseenalaista, että taloutta voidaan kasvattaa riippumatta energiankulutuksesta. Päinvastoin kuin toisinaan esitetään, eivät teollisuusmaiden energiankulutus tai hiilidioksidipäästöt ole kääntyneet laskuun samalla kuin talous on kasvanut, mikäli huomioidaan kansainvälinen kauppa (täällä tästä on enemmän).

On totta, että talouden kokoon (reaalinen eli inflaatiokorjattu BKT) suhteutettuna energiankulutus on kasvanut hitaammin Yhdysvalloissa viimeisen 150 vuoden aikana, kuten nähdään alla olevasta kuvasta. Vuonna 1850 Yhdysvalloissa kulutettiin noin 60 megajoulea primääri- eli kokonaisenergiaa yhtä dollaria kohti bruttokansantuotetta. Vuonna 2000 kului enää viidennes tästä. Selvästi BKT:n energiaintensiteetti on siis pudonnut ja primäärienergiankulutuksen suhteellinen irtikytkentä on totta. On syytä huomata, että tämä ei ole absoluuttista irtikytkentää, jossa talous kasvaa, mutta energiankulutus ei. Energiankulutus on Yhdysvalloissa lähes 14-kertaistunut viimeisimmän 150 vuoden aikana vaikka onkin "suhteellisesti irtikytkeytynyt".

Suhteellisen ja absoluuttisen irtikytkennän ero on tärkeätä hahmottaa. Taksinkuljettaja-esimerkki valaiskoon asiaa. Jos taksinkuljettaja saa palkkaa lisää 30 %, mutta ajoaikaa lisätään vain 20 %, niin taksinkuljettaja voi kehua saavuttaneensa suhteellisen irtikytkennän palkkansa ja työmääränsä välillä, koska palkka kasvoi enemmän kuin työn määrä. Absoluuttinen irtikytkentä tarkoittaisi edellä esitetyn esimerkin mukaisesti, että palkka kasvaa 30 %, mutta ajoaika ei kasva yhtään tai jopa laskee.

Kuva 1. Lähteet mainittu tekstin lopussa.
Kun energiankäytön tehostuminen otetaan huomioon, niin havaittu suhteellinenkin irtikytkentä katoaa. Hyötyenergia tarkoittaa sitä energiaa, joka on päätynyt tuottamaan taloudellista arvoa kun energiaa on muunnettu muodosta toiseen (häviönä "kulunut" eli hukkaan päätynyt energia ei osallistu taloudellisen arvon luomiseen). Hyötyenergian määrää voi kasvattaa: 1) parantamalla "hyötysuhdetta", jolla energiaa muutetaan muodosta toiseen ja käytetään taloudellisessa tuotannossa ja/tai 2) kasvattamalla kulutetun kokonaisenergian määrää. Kuvassa 2 on piirretty hyötyenergialle sama intensiteettikäyrä kuin yllä primäärienergialle. Aineistoa oli käytettävissä tähän 1900-luvun osalta.

Kuva 2.  Lähteet mainittu tekstin lopussa. Kuvassa on selvästi kaksi loivaa piikkiä. 
Kuten kuvasta 2 nähdään, niin hyötyenergian kulutus per BKT on vaihdellut ajan myötä, mutta mitään irtikytkennän trendiä ei ole havaittavissa. Energiankäyttö on taloudessa tehostunut 1900-luvulla, kuten käy ilmi kuvasta 3, jossa on esitetty hyötyenergian osuus primäärienergiasta. Hyötyenergiaksi päätyvän primäärienergian osuus on noin kolminkertaistunut Yhdysvalloissa 1900-luvulla, mutta on silti "vain" noin 12 %. Muissa tutkituissa maissa hyötyenergian osuus on ollut 15-18 % vuonna 2000. Näissä maissa jopa 82-88 % käytetystä kokonaisenergiasta päätyi siis "hukkaan" vuonna 2000.

Kuva 3. Lähteet mainittu tekstin lopussa. 

Energiankäytön tehokkuus kasvoi tilastojen mukaan varsin nopeasti Yhdysvalloissa 1930-1972, mutta sen jälkeen suurta muutosta ei ole ollut (kuva 3). Monet 1900-luvun aikana laajaan käyttöön tulleet energiateknologiat ovat verrattain kypsiä teknologioita.  Japanissa koettiin hurja muutos lihastyöstä ulkoiseen energiaan 2. maailmansodan jälkeen kun Japani teollistui nopeasti. Trendi päättyi sielläkin ensimmäiseen öljykriisiin. Hyötyenergian kulutus on siis Yhdysvalloissa ja Japanissa kasvanut 1972-2000 käytännössä täysin kokonaisenergiankulutuksen kasvun varassa. Energiahuolto on toisaalta globaalisti yli 85 %:sesti fossiilisen energian varassa ja hiilidioksidipäästöt pitäisi saada tasaiseen ja voimakkaaseen laskuun lähivuosina.

Edellä piirretyt käyrät eivät todista, että reaalitalouden kasvu ei jatku jos hyötyenergian määrä ei kasva, mutta niistä voi päätellä, että oletus edessä olevasta talouskasvun ja energiankulutuksen absoluuttisesta irtikytkennästä saattaa olla varsin huteralla pohjalla. Tämän kirjotuksen otsikkoon kirjoitin, että absoluuttinen energiankulutuksen irtikytkentä talouskasvusta on mahdotonta. Aivan varmaa se ei tietenkään ole, mutta perustelen seuraavassa, että miksi se voi olla mahdotonta. Selitys piilee siinä, että globaalin talouden palveluvaltaistuminen ei alenna energiankulutusta (ks. esim. Fix, 2014, kappale 5.5) vaan jopa lisää sitä. Fixin (2014) ja edeltäjiensä kehittämä malli on monimutkainen ja pitkä tässä selitettäväksi, joten yksinkertaistan sen rajusti karrikoiden, jotta ajatus tulee ilmi. Talouden voidaan ajatella koostuvan maataloudesta, teollisuudesta ja palveluista. Palvelujen osuus taloudesta (ja työvoimasta) on lisääntynyt pitkälti sen ansiosta, että maataloudessa ja teollisuudessa on lihasvoimaa korvattu ulkoisella energialla teknologian kehittymisen myötä.

Metsätalous on Suomessa hyvä esimerkki ulkoisen energian ja tuottavuuden kasvun yhteydestä: 1960-luvun 100 000 työntekijää ja 400 000 hevosta on korvattu noin tuhannella simulaattorein koulutetulla metsäkoneen kuljettajalla runsaasti öljyjalosteita käyttävine koneineen. Metsätalouden tuottavuuden kasvun myötä työvoimaa on siirtynyt palvelusektorille. Palvelualan työpaikkojen syntyminen edellyttää työn tuottavuuden kasvua muilla sektoreilla. Työn tuottavuus näyttää pitkälti kasvavan ulkoisen energian syrjäyttäessä lihastyötä. Teollistunut maatalous ei ole enää energiaylijäämäinen, kuten esiteollinen versio siitä oli. Teollinen maatalous on karrikoiden fossiilisen energian muuntamista ruuaksi viljelysmaan avulla. Esimerkiksi Tanskassa ruuan sisältämä kalori on vaatinut noin kolme kaloria fossiilisia polttoaineita ennen päätymistään lautaselle.

Maatalouden fossiilienergian subventioon perustuva tuottavuusloikka on selvä asia, mutta onko olemassa näyttöä, että teollisuuden työn tuottavuuskehitys on yhteydessä ulkoisen energian (öljy, sähkö, maakaasu...) kulutuksen kasvuun? Kuva 4 ei ole ainakaan ristiriidassa tämän selitysmallin kanssa. Toki muitakin keinoja on lisätä maatalous- ja teollisuustyön tuottavuutta kuin ulkoinen energia enkä osaa arvioida, että mikä niiden potentiaali tulevaisuudessa on. Onko työnjaon syventäminen esimerkiksi mahdollista pitkään ilman ulkoisen energian kulutuksen kasvua? Historiallisen näytön perusteella varmin keino vähentää radikaalisti energiankulutusta on työvoiman palaaminen palveluista maatalouteen. Vakuutustarkastaja esimerkiksi syrjäyttäisi sähköä kuluttavan lypsyrobotin (itse asiassa tarvittaisiin arviolta noin 10 lypsytaitoista vakuutustarkastajaa kilpailemaan tasapäisesti lypsyrobotin kanssa, ks. taulukko 2 täältä, jolloin työn tuottavuus laskisi rajusti). Suomen nykyinen metsätalous työllistäisi pelkästään puun korjuussa lähes 200 000 (metsätyötaitoista ja -kykyistä) pankkivirkailijaa, terveystarkastajaa, intendenttiä, amanuenssia jne. ja samalla Suomen öljynkulutus putoaisi arviolta noin 10 %. Harvalla olisi enää varaa matkustaa Aasiaan lomamatkoille. Kuinka moni olisi halukas laskemaan energiankulutusta ja materiaalista elintasoaan siirtymällä kenties hyvinkin mukavasta palvelutyöstään "lypsämään lehmiä käsin"? Toisaalta niin vapaaehtoisesti yksinkertaisempaan elämään pyrkivä ns. voluntary simplicity-liike kuin muutkin talouskasvun tarpeen kyseenalaistavat liikehdinnät voivat kasvattaa suosiotaan ainakin globaalissa pohjolassa ja jos näin käy laajassa mitassa, niin mitä se se merkitsee esimerkiksi työnjaon ja työllisyyden kannalta? Alkaako väestöä siirtyä kaupungeista takaisin maaseudulle?

Kuva 4. Lähde Hall et al. 1984. Kuva löytyy Hallin ja Klitgaardin kirjasta. Lähde yksilöity tarkemmin tekstin lopussa.

Jos absoluuttinen irtikytkentä ei ole mahdollista, kuten biofysikaalisen taloustieteen selitysmalli vihjaa, niin energiantuotannon ympäristövaikutusten pienentäminen tulee olemaan todella tärkeää tulevaisuudessa, jossa oletettavasti sekä kehittyvät maat että monet talousvaikeuksista kärsivät vanhat teollisuusmaat pyrkivät nostamaan materiaalista elintasoaan. Onkin syytä erotettaa primäärienergiankulutus ja sen ympäristövaikutukset toisistaan kun irtikytkennästä keskustellaan.

BKT on toisaalta mittarina sellainen, että se saattaa taipua tilanteessa jossa hyötyenergiankulutusta ei voida lisätä. Reaaliselle BKT:n mittarille ei ole olemassa objektiivista määritelmää. Eri hyödykkeiden suhteelliset hinnat muuttuvat, joten jokainen kuluttaja kokee erilaista inflaatiota, jonka suhteen nimellinen BKT korjataan reaaliseksi. Kenen inflaation pitäisi painaa hyödykekorissa? Mitä muuten BKT sisältää? Ei kai ainakaan mitään laitonta? EU:n BKT-tilastointitavan muutoksen vuoksi Italia vältti taantuman vuoden 2014 ensimmäisellä vuosineljänneksellä. Tämä taantuman välttyminen selittyi tilastontointimuutoksella eli siitä, että mustan pörssin lääkemyynti (arvio luonnollisesti, sillä laittomasta "arvonlisästä" ei ole tilastoja) ja prostituutio lisättiin osaksi BKT:ta (tämä ei ilmeisesti ole huono vitsi tai aprillipila, katso eri päiville päivättyjä uutisia esim. täältä ja täältä).

BKT on varsin herkkä laskentatavan muutoksille. Esimerkkinä BKT:n laskentatavan muutoksen vaikutuksesta BKT:n suuruuteen voidaan ottaa Nigeria, jonka BKT oli 89 % suurempi, kun perusvuodeksi, johon suhteessa tuotannon reaaliarvo deflatoidaan, muutettiin vuoden 1990 sijaan vuosi 2010. Talouden rakenne oli muuttunut tuona aikana esimerkiksi pankkisektorin osuuden kasvun myötä ja perusvuoden vaihto saattoi olla paikallaan.Yhdysvalloissakin talouden koko olisi noin 25 % pienempi, jos käytettäisiin nykyisen perusvuoden sijaan vuoteen 1996 perustuvaa indeksointia (ks. Fix, 2014). Tiedossani ole tapausta, jossa BKT:n määrittelytapaa olisi muutettu niin, että BKT olisi pienentynyt. Onko tämä vain sattumaa vai onko BKT:n määrittelyssä kannusteet siihen, että BKT:ta lisäävät mittaustavan muutokset menevät helpommin hallinnossa läpi? Olisi varsin houkuttelevaa uskoa, että talouden rakenne muuttuu aina suotuisaan suuntaan, mutta löydän tälle ainakin itse enemmän vasta- kuin myötäargumentteja. Salaliittoteorioihin BKT:n suhteen en usko, mutta vinoutuneen kannustinjärjestelmän olemassaoloa en pitäisi mahdottomana.

Jos reaalitalous ei enää kasva, niin veikkaukseni onkin, että BKT-mittari joustaa niin, että kasvua havaitaan. Osa BKT-mittariin tuoduista "imputaatioista" epäilemättä kuuluukin sinne, sillä esimerkiksi jos autoissa on vakiona ABS-jarrut, luistonesto jne., mutta auton hinta ei nouse verrattuna vailla näitä ominaisuuksia vailla oleviin autoihin, niin tottahan talouden voidaan ajatella kasvaneen. Ei kuitenkaan ole edes teoreettista mahdollisuutta tehdä imputaatioita objektiivisesti, joten BKT-mittari voi tulevaisuudessa olla nykyistä parempi tai huonompi tilinpidon mittari.

Jonkinlaisena yhteenvetona voimme todeta, että kun energiankäytön tehostuminen otetaan huomioon, niin edes ekonomistien usein (esim. täällä) esille ottamaa suhteellistakaan irtikytkentää ei ole saavutettu Yhdysvalloissa eikä globaalisti. Jos talouskasvua ei voida irtikytkeä hyötyenergiankulutuksen kasvusta, niin talouskasvulla näyttää olevan rajat vastoin vallitsevan taloustieteen oletusta. Vaikka hyötyenergiankulutuksessa on tehostamisen varaa, niin sitä ei välttämättä ole kovin paljon globaalin talouden kasvattamisen kannalta. Fysiikan lait eivät riipu teknologian tasosta, joten teknologian kehittyminen ei ole mahdollista niin, että 100 prosenttia kokonaisenergiasta saataisiin hyödynnettyä hyötyenergiana. Tämä kuitenkin antaa teoreettisen rajan. Vaikka olettaisimme, että globaalisti vain 15 % kokonaisenergiasta päätyy nykyisin luomaan taloudellista arvoa, niin 5 prosentin globaali talouskasvu kuluttaa teoreettisen potentiaalin 40 vuodessa (olettaen, että reaalinen BKT ja hyötyenergian kulutus kasvavat yksi yhteen eikä kokonaisenergian kulutus kasva). Hitaampi, kolmen prosentin kasvu antaisi aikaa teoriassa noin 65 vuotta. Käytännössä energiankulutuksen tehostamisen rajakustannukset tulevat ylittämään (lisä)hyödyt jo kaukana teoreettisista rajoista, sillä energiankulutuksen tehostaminen kärsii kasvavista rajakustannuksista (helpot ja halvat keinot otetaan käyttöön keskimäärin ensin). Nykyisillä taloudellisten kannustimien rakenteilla ( esimerkiksi verotus kannustaa usein kuluttamaan luonnonvaroja työn kustannuksella, ei korkeita hiiliveroja tms.) uskon, että energiankulutuksen tehostamisen teknistaloudellinen potentiaali on huomattavasti teoreettista potentiaaliaan pienempi. Onko kasvava alhaisemman energiaylijäämän (EROEI) liuske- ja tervahiekkaesiintymien sekä syvänmeren öljyn hyödyntäminen jo vaikuttanyt hyötyenergian kulutukseen 2000-luvulla? Miten mahdollinen öljyn tuotantohuippu tulee vaikuttamaan hyötyenergian määrään? Mikä on uusiutuvan energian tai erilaisten ydinvoimaratkaisujen mahdollinen potentiaali lisätä hyötyenergian/kokonaisenergian saatavuutta samalla kun niiden pitäisi alkaa korvata fossiilista energiaa?

Lähteet (tekstissä mainittujen lisäksi)


1. Blair Fix, 2014. Rethinking Economic Growth Theory From a Biophysical Perspective. Kindle-kirja. Fix päätyy hylkäämään reaalisen BKT:n mittarin kokonaan tutkiessaan talouskasvua, koska sen hintaindeksointi on ongelmallista.
2. Robert Ayres ja Benjamin Warr, 2010. The Economic Growth Engine: How Energy and Work Drive Material Prosperity (The International Institute for Applied Systems Analysis).
3. Hyötyenergiatilastot .xlsx-muodossa vapaasti Warrin ylläpitämällä internet-sivustolla. Linkki sivulle, josta otin datat.
4. Yhdysvaltain BKT:na olen käyttänyt vuodesta 1795 alkaen tilastoitua sarjaa, joka löytyy Susan Carterin ja muiden toimittamasta kirjasta The Historical Statistics of the United States (The Millennium Edition). Taulukko Ca9 (1795-2000). Tein kuvan 2 myös Agnus Maddisonin tilastoiman BKT-datan perusteella eikä siinäkään ollut havaittavissa irtikytkeytymisen trendiä.
5. Yhdysvaltain kokonaisenergiankulutuksen tilastot ovat peräisin EIA:n Annual Energy Review 2011 raportista, taulukoista 1.3 (1949-2000) ja E1 (1795-1945).
6. Charles Hall ja Kent Klitgaard, 2010. Energy and the Wealth of Nations: Understanding the Biophysical Economy

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti