Научная статья на тему 'Кризисное развитие глобального энергопотребления'

Кризисное развитие глобального энергопотребления Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

CC BY
105
26
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ЭКОНОМИКИ / МИРОВОЙ КРИЗИС / ГЛОБАЛЬНОЕ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕ / ДИНАМИКА КРИЗИСА / ПРОГНОЗ КРИЗИСА / ENERGY-BASED THEORY OF ECONOMY / WORLD CRISIS / GLOBAL ENERGY CONSUMPTION / RECESSION DYNAMICS / CRISIS FORECAST

Аннотация научной статьи по экономике и бизнесу, автор научной работы — Пучков Лев Александрович, Каледина Нина Олеговна, Кобылкин Сергей Сергеевич

Последние события в экономике, связанные с развитием кризиса 2015 г., ставят вопросы более глубокого системного анализа мировой экономики. Мировые экономические кризисы являются следствием действия многочисленных различных по происхождению и степени влияния факторов. Дана оценка этим факторам. Дана новая энергетическая теория экономики, базирующаяся на фундаментальных законах, описанных в работе, которая обеспечивает необходимую конкретность и точность оценки экономических параметров и опровергает распространенную точку зрения экономистов о том, что экономика никогда не станет физикой. Описана сложная система характеризующаяся обилием внутрисистемных взаимосвязей и взаимосвязями на общесистемном уровне, которые представляют собой наиболее важные закономерности, проявляющиеся на разных уровнях внутренних систем. Дан прогноз численности населения и энергопотребления в развивающихся странах и дана оценка по дальнейшему развитию мирового кризиса.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

RECESSIONARY TRENDS IN GLOBAL ENERGY CONSUMPTION

The recent economic events connected with crisis growth in 2015 call for deeper systemic analysis of the world economy. Global economic crises are the consequences of numerous factors of different nature and influence. This article gives an assessment of these factors. Furthermore, the authors present a new energy-based theory of economy founded on fundamental laws. The proposed energy-based theory of economy provides the required specificity and precision of evaluation of economic parameters and confutes the common economists' opinion that economics will never be like physics. This study displays a complex system with an abundance of intrasystem and system-wide interrelations representing the most important mechanisms running at various scales in the internal systems. Finally, the article gives a forecast of population size and energy consumption in developing countries, and further development of the world crisis.

Текст научной работы на тему «Кризисное развитие глобального энергопотребления»

Л.А. Пучков, Н.О. Каледина, С.С. Кобылкин

КРИЗИСНОЕ РАЗВИТИЕ ГЛОБАЛЬНОГО ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ

Последние события в экономике, связанные с развитием кризиса 2015 г., ставят вопросы более глубокого системного анализа мировой экономики. Мировые экономические кризисы являются следствием действия многочисленных различных по происхождению и степени влияния факторов. Дана оценка этим факторам. Дана новая энергетическая теория экономики, базирующаяся на фундаментальных законах, описанных в работе, которая обеспечивает необходимую конкретность и точность оценки экономических параметров и опровергает распространенную точку зрения экономистов о том, что экономика никогда не станет физикой. Описана сложная система характеризующаяся обилием внутрисистемных взаимосвязей и взаимосвязями на общесистемном уровне, которые представляют собой наиболее важные закономерности, проявляющиеся на разных уровнях внутренних систем. Дан прогноз численности населения и энергопотребления в развивающихся странах и дана оценка по дальнейшему развитию мирового кризиса. Ключевые слова: энергетическая теория экономики, мировой кризис, глобальное энергопотребление, динамика кризиса, прогноз кризиса.

В центре внимания развития современного мира в настоящее время находится мировой кризис, являющийся следствием неустойчивого глобального энергопотребления развивающейся цивилизацией. В работе [1] показано, что экономика, как и другие глобальные системы, является составной частью мировой энергетической системы, центральным и единственным источником энергии которой является Солнце. Положение экономики в мировой энергетической системе представлено на рис. 1. С энергетической точки зрения глобальная экономика является системой, превращающей различные природные ресурсы в продукты нижестоящих систем, отвечающих потребностям и возможностям человека.

Эти концептуальные положения подтверждены эмпирически путем обработки функции глобального энергетического потребления (ГЭП) [1], целью которой являлось выявление действия физических законов развития глобального энергопотребления.

ISSN 0236-1493. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2016. № 12. С. 5-14. © 2016. Л.А. Пучков, Н.О. Каледина, С.С. Кобылкин.

УДК 621.311.1

Минимизация этой функции известным методом Га-мильтона-Якоби [2] приводит к доказательству того, что оптимальное развитие ГЭП подчиняется закону наименьшего действия. Это справедливо для 95% от общего интеграла ГЭП, как показано на рис. 2. Здесь оптимальное энергопотребление наложено на динамику ГЭП, взятую из работы [3].

Закон наименьшего действия является одним из основных законов природы. Законы природы не зависят от правил и законов, созданных человечеством [4]. Это означает, что в нашем конкретном случае оптимальное развитие ГЭП осуществляется природной эволюцией развития цивилизации. Любое отклонение от такого развития является наруше-

Рис. 1. Мировая энергетическая система

Рис. 2. Глобальное энергопотребление 1965—2014 гг.

нием законов природы и сопровождается негативными процессами для цивилизации. Понимание этого факта представляет определенные сложности, в особенности для лидеров мировой экономики, базирующейся на рыночных принципах. Эти принципы говорят о том, что ГЭП, являющееся основой развития мировой экономики, должно постоянно возрастать. Закон оптимального развития ГЭП говорит о том же, но определяет ограничения такого возрастания. В этом заключается принципиальное отличие практически действующей в мире модели рыночной экономики от энергетической теории экономики, базирующейся на законах природы. Ясно, что энергетическая теория справедлива не только для глобальной экономики, но и для ее сегментов и экономических процессов. Поэтому энергетическая теория приводит к созданию на практике системной экономики наименьшего действия, которая является альтернативной по отношению к рыночной экономике и реализует экономические процессы в рамках природных ограничений. Следует отметить, что эти природные ограничения отличаются от ограничений природных ресурсов, которые учитываются в рыночной экономике. Речь идет о тех пределах потребления, в первую очередь — энергетического, которое накладывается природой на развитие цивилизации.

Установленное эмпирически функционирование закона наименьшего действия выражается прямолинейной зависимостью ГЭП от времени

Е = а I (1),

опт. 4 ' '

где а — коэффициент пропорциональности, который представляет собой приращение ГЭП за единицу времени.

При выражении энергии Еопт в млн т нефтяного эквивалента, а времени — в годах численное значение коэффициента а составляет 150 млн т.н.э. в год. Разумеется, существует определенная стохастичность этого параметра, которая должна учитываться в практических расчетах, но сейчас речь идет о самом факте существования такой природной константы. Определение этой константы коренным образом меняет взгляд на мировую энергетическую политику, так как устанавливает постоянство годового приращения ГЭП в оптимальной экономике наименьшего действия. Другими словами, постоянство годового приращения ГЭП обеспечивает устойчивое развитие цивилизации, т.е. экономики, экологии, социальной и политической систем на глобальном уровне. Вопрос заключается только в том, чтобы определить соответствующие константы, для каж-

дой из этих систем, что не является непреодолимой проблемой при понимании того, что развитие глобальных систем является следствием действия не только человеческого (субъективного), но и, главным образом, природного (объективного) разума.

Вторым основным законом природы является закон сохранения массы и энергии [4]. Он устанавливает взаимосвязь между энергией и массой в процессе движения систем. В материальной и квантовой механике эта взаимосвязь выражается известными формулами Эйнштейна и Планка. В экономике энергия тратится на развитие цивилизации, т.е. суммарной биологической массы человечества. К сожалению, биологическая масса человечества в мировой статистике не измеряется, поэтому в дальнейшем будем исходить из более известного и измеряемого параметра — численности населения планеты [5, 6], которая представляет собой биологическую массу человечества, деленную на осредненную массу отдельного индивидуума, которую будем оценивать пока приближенно. На рис. 3 представлен рост численности населения земли с 1980 по 2015 годы [5]. Формула закона сохранения массы и энергии, приведенного на рис. 3, имеет вид:

Е = Ь Р,

опт. '

где Еопт — энергия, млрд. т.н.э., Р — численность населения Земли, млрд чел., Ь — константа среднедушевого энергопотребления, т.н.э. в год.

4,38

6,97 7,31 X

6,09 1 6,48 ] ( С

5,27, Ь.7, (

4,79 11

год

1930 1985 1990 1995 2000 2005 2010 Рис. 3. Зависимость численности населения Земли

2015

Эта зависимость является ярким доказательством действия основных законов природы в ГЭП и следующих из системы ГЭП по правилам иерархии системах экономики, экологии и других системах развития общества.

Важнейшим преимуществом энергетического обоснования устойчивого развития гуманитарных систем является возможность точного описания кризисных явлений, столь свойственных рыночной экономике, что они рассматриваются, как ее неотъемлемая часть и в рыночной экономике — как неизбежное явление. Суть дела заключается, однако, в том, что любое отклонение ГЭП и, соответственно, параметров экономики от оптимального уровня является нарушением законов природы и допускается природой в определенных ограничениях. Выход за эти ограничения не допускается, поскольку приводит к катастрофе. Анализ мировых кризисов [1, 11] является убедительным доказательством правомерности энергетической теории экономики. В соответствии с этой теорией ограничение ГЭП в процессе кризисного развития допускается при превышении реального уровня ГЭП на 12,5%, после чего природа регулирует процесс ГЭП, возвращая его на оптимальный уровень. В настоящее время мир находится как раз в кризисном развитии, предоставляя уникальную возможность наблюдения кризисного развития в режиме он-лайн. Рассмотрим особенности текущего кризиса подробнее.

1 > ■ '

1 1

/ 1

\

/ \ 1

\

\

/

\

\

N X

аош> 2005 2010 2015 2020 Реальная функция -—.— Прогнозный разворот —--Пронознач «рэиснэя функция

Рис. 4. Динамика избыточного потребления 2000—2020 гг.

На рис. 4 приведена реальная динамика развития кризиса. ГЭП достигло критического уровня в 12,5% на начало 2013 г. В 2013 г. наблюдалась стагнация ГЭП на уровне 12,8 млрд т.н.э., в 2014 г. началось его уменьшение. Реальное ГЭП представим в виде суммы оптимального ГЭП, определяемого в энергетической теории экономики по закону: Е = Ь • Р, и избыточного

г ^ опт. '

ГЭП, представляющего приращение реального ГЭП (Е) по отношению к оптимальному: Е = Еизб + Ь • Р.

На рис. 5 представлена динамика общего и оптимального ГЭП в период кризисного развития. Данные по общему ГЭП представлены из источника [8, 9], а по оптимальному — рассчитаны по формуле Еопт = 1,56 • Р, где Р — численность населения, а 1,56 — природный норматив энергопотребления на душу населения в год. Численность населения и энергопотребление принимались на начало года.

Анализируя представленные данные, можно видеть, что оптимальное приращение ГЭП, соответствующее росту численности населения [5], за период с 2011 по 2016 гг. составило 740 млн т.н.э., или 148 млн т.н.э. в год, что хорошо соответствует энергетической теории. Численность населения за этот же период нарастала с темпом от 1,2 до 1,17% в год [5]. Рост общего ГЭП по данным статистики за этот период сократилось с 2,3% до 0,9% в год. Это сокращение является главным фактором природного регулирования текущего кризиса и стимулирует дальнейший

15

£, млрд т.н.э.

— Избыточное ГЭП

Подмае ГЭ I \

12,81 13,17

----'

И,01 |1Ы05 ЦДЛ 0 ' ? 11,5а г

Олтима ьчое * 111

год

Рис. 5.

анализ развития кризиса с позиции энергетической теории экономики.

Динамика избыточного ГЭП, которая представляет разницу между общим и оптимальным ГЭП представлена выше, по графиках на рис. 5. Пик кризиса приходится на конец 2012 г. Статистических данных для полноценного анализа динамики кризиса пока недостаточно, но ясно, что до окончания кризиса еще далеко и годовая динамика ГЭП будет изменяться как под действием природного, так и субъективного факторов. При этом общий ход событий направлен на выравнивание общего ГЭП с оптимальным.

Весьма важным является анализ развития кризиса в различных странах. Динамика мирового кризиса интегрирует аналогичную динамику стран, которая обладает широким диапазоном параметров энергопотребления по сравнению с единым параметром вышестоящей — глобальной системы. Соответствующим образом и кризисные параметры отдельных стран существенно различны. При интегральном показателе душевого энергопотребления в 1,56 т.н.э. в год реальные показатели

Рис. 6. Прогноз численности населения и энергопотребления в 2014 г. (страны с численностью населения выше 100млн чел)

отдельных стран отличаются иногда на порядок как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения интегрального показателя. Поэтому динамика энергопотребления отдельных стран позволяет определить особенности развития кризиса в разных странах. На рис. 6 показана динамика энергопотребления стран с численностью населения более 100 млн чел. Анализ данных наглядно показывает, кризис в отдельных странах развивается в зависимости от трех определяющих факторов:

• существующий уровень численности населения;

• существующий уровень энергопотребления;

• рост численности населения;

• рост энергопотребления.

Природное регулирование кризиса направлено на достижение глобального энергопотребления до уровня в 1,56 т.н.э. на душу населения в год. В соответствии с этим, целью природы является энергетическое обеспечение роста численности населения в рамках закона сохранения массы и энергии. Другими словами, природа стремится обеспечить приращение энергопотребления в странах с приростом численности населения и снижение энергопотребления в странах, которые превышают природный норматив ГЭП и не увеличивают численность населения. На рис. 6 приведены статистические данные прироста численности населения указанных стран и прироста их энергопотребления. Можно видеть, что страны, отличающиеся высоким годовым приростом численности населения — от 1,3% до 1,9%, в 2014 кризисном году характеризуются и существенным приростом энергопотребления (Филиппины, Бангладеш, Пакистан, Индия) — от 2,3 до 6,6%. Страны с меньшим приростом населения, имеют и меньший прирост энергопотребления. США, как страна с наибольшим показателем энергопотребления на душу населения — 7,21 т.н.э. в 2014 г. имеет также и прирост численности населения, поэтому ее энергопотребление возрастает, но незначительно, так как существующий уровень энергопотребления уже является высоким. Китай при незначительном процентном росте численности населения — 0,48% имеет большее приращение энергопотребление чем США, но существенно меньшее, чем близкая ему по численности населения Индия. Здесь также проявляется влияние существующего уровня энергопотребления — в Китае он намного выше, чем в Индии. Россия, имеющая низкий уровень прироста численности населения — 0,013% характеризуется в 2014 г. снижением энергопотребления на 1,2%, а Япония, имеющая самый низкий — отрицательный — прирост

численности населения, равный — 0,077%, имеет самый высокий уровень падения энергопотребления — на 3%. Аналогичные процессы происходят и в группах стран с меньшей численностью населения, что позволяет с уверенностью говорить о том, что мировой кризис развивается в двух противоположных направлениях: с одной стороны, имеет место рост ГЭП, определяемый природным ростом численности населения планеты и, с другой стороны, ГЭП падает по причине недопустимого, с позиций природной эволюции, избыточного ГЭП. Эти два глобальных процесса, различные по своему происхождению (объективному — природному и субъективному — человеческому факторам) и определят в ближайшие годы судьбу мировой экономики.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Пучков Л. А. Энергетический анализ мировых кризисов // Горный журнал. - 2015. - № 4. - C. 41-45.

2. https://ru.wikipedia.org/wiki/Принцип_наименьшего_действия

3. Уайтхед А.Н. Избранные работы по философии: пер. с англ.; сост. И. Т. Касавин: общ. ред. и вступ. ст. М. А. Кисселя. - М.: Прогресс, 1990. - 716 с.

4. Спасский Б. И. История физики. Ч. I, II. - М.: Высшая школа, 1977. - 320 с.

5. http://countrymeters.info/ru/(дата обращения 30.05.2016).

6. Капица С. П. Сколько людей жило, живет и будет жить на Земле. - М., 1999. - 134 с.

7. Гейл Тверберг, Gail Tverberg Our Finite World https://ourfiniteworld. com/2016/05/02/debt-the-key-factor-connecting-energy-and-the-econo-my/ (дата обращения 30.05.2016).

8. BP Statistical Review of World Energy June 2015. http://www.bp.com/ content/dam/bp/pdf/energy-economics/statistical-review-2015/bp-statistical-review-of-world-energy-2015-full-report.pdf (дата обращения 21.04.2016).

9. Global Energy Statistikal Yearbook 2015. https:/yearbook.enerdata.ru

10. EIA project world energy consumption will increase 56% by 2040 // US Energy Information Administration. 2013 http://www.eia.gov/todayin-energy/detail.ctm?id=12251 (дата обращения 22.04.2014)

11. Puchkov L. A. World crisis as a consequence of excess energy consumption Eurasian mining. - 2015. - № 2. итш

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ

Пучков Лев Александрович1 - чл.-корр. РАН, доктор технических наук, профессор, директор Центра стратегических исследований, e-mail: puchkov_1938@mail.ru,

Каледина Нина Олеговна1 - доктор технических наук, профессор, e-mail: nok52@mail.ru,

Кобылкин Сергей Сергеевич1 - кандидат технических наук, докторант, доцент, e-mail: sergey@kobylkin.ru, 1 МГИ НИТУ «МИСиС».

Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2016. No. 12, pp. 5-14. udc 621.311.1 L.A. Puchkov, N.O. Kaledina, S.S. Kobylkin RECESSIONARY TRENDS IN GLOBAL ENERGY CONSUMPTION

The recent economic events connected with crisis growth in 2015 call for deeper systemic analysis of the world economy. Global economic crises are the consequences of numerous factors of different nature and influence. This article gives an assessment of these factors. Furthermore, the authors present a new energy-based theory of economy founded on fundamental laws. The proposed energy-based theory of economy provides the required specificity and precision of evaluation of economic parameters and confutes the common economists' opinion that economics will never be like physics. This study displays a complex system with an abundance of intrasystem and system-wide interrelations representing the most important mechanisms running at various scales in the internal systems. Finally, the article gives a forecast of population size and energy consumption in developing countries, and further development of the world crisis.

Key words: energy-based theory of economy, world crisis, global energy consumption, recession dynamics, crisis forecast.

AUTHORS

Puchkov L.A.1, Corresponding Member of Russian Academy of Sciences, Doctor of Technical Sciences, Professor, e-mail: puchkov_1938@mail.ru, Kaledina N.O.1, Doctor of Technical Sciences, Professor, e-mail: nok52@mail.ru, Kobylkin S.S.1, Candidate of Technical Sciences, Doctoral Candidate, Assistant Professor, e-mail: sergey@kobylkin.ru,

1 Mining Institute, National University of Science and Technology «MISiS», 119049, Moscow, Russia.

REFERENCES

1. Puchkov L. A. Gornyy zhurnal. 2015, no 4, pp. 41—45.

2. https://ru.wikipedia.org/wiki/Прннцнп_нанменbmего_,ценствнs

3. Uaytkhed A. N. Izbrannye raboty po filosofii: per. s angl.; sost. I. T. Kasavin, pod red. M. A. Kisselya (Selected works on philosophy, English—Russian translation; Kasavin I. T. (compiler), Kissel M. A. (Ed.)), Moscow, Progress, 1990, 716 p.

4. Spasskiy B. I. Istoriya fiziki. Ch. I, II (The history of physics, part I, II), Moscow, Vysshaya shkola, 1977, 320 p.

5. http://countrymeters.info/ru/(accessed 30.05.2016).

6. Kapitsa S. P. Skol'ko lyudey zhilo, zhivet i budet zhit' na Zemle (How many people lived, lives and will live on Earth), Moscow, 1999, 134 p.

7. Gail Tverberg Our Finite World, https://ourfiniteworld.com/2016/05/02/debt-the-key-factor-connecting-energy-and-the-economy/ (accessed 30.05.2016).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

8. BP Statistical Review of World Energy June 2015. http://www.bp.com/content/dam/ bp/pdf/energy-economics/statistical-review-2015/bp-statistical-review-of-world-ener-gy-2015-full-report.pdf (accessed 21.04.2016).

9. Global Energy Statistikal Yearbook 2015. https:/yearbook.enerdata.ru

10. EIA project world energy consumption will increase 56% by 2040 // US Energy Information Administration. 2013 http://www.eia.gov/todayinenergy/detail.ctm?id=12251 (accessed 22.04.2014)

11. Puchkov L. A. World crisis as a consequence of excess energy consumption Eurasian mining. 2015, no 2.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.