主题：中国经济10年后将崩溃？欢迎证伪 -- 北大28楼

2100年中国的GDP可能达到多少？（兼谈能源效率核电可再生能源等）

前面的讨论已经分别分析了煤、石油、天然气等的基本情况（见下面的关于煤炭峰值的讨论和第5页以后关于石油、天然气的讨论）。煤、石油、天然气都是不可再生资源，从长期来说，必然枯竭，必须要用可再生能源代替。按说核电使用铀，也是不可再生资源。但是考虑到核电发展中的某些不确定性，这里仍然将其作为未来能源选项之一。

如果做一个简单化的假设，不妨设想到本世纪末中国的全部化石燃料都接近枯竭（这只是为了说明问题，如果哪位愿意，假设22世纪末、23世纪末都可以），因此全部能源都必须来自可再生能源和核能。这样，2100年中国的GDP就由以下公式决定：

GDP = （可再生能源 + 核能）* 能源效率

下面分别说明各项在2100年的最大可能潜力。

生物燃料：设中国用１亿公顷土地（相当于当前全部耕地面积）生产生物燃料，每公顷每年生产7吨干物质（相当于亩产930斤），每吨干物质可生产液体燃料8GJ（1 GJ = 10^9*焦耳），则全国的生物燃料年产量为5.6EJ （1 EJ = 10^18*焦耳），约折合1.3亿吨油当量。

水电：据社科院出版的能源蓝皮书，中国水电技术可开发潜力为5亿千瓦，水电按能力利用率40%计算，5亿千瓦可发电1.75万亿度，折合1.5亿吨油当量。

风电：据社科院出版的能源蓝皮书，中国风电的技术可开发潜力为陆地2.5亿千瓦，海上7.5亿千瓦，合计10亿千瓦。风电按能力利用率25%计算，10亿千瓦可发电2.2万亿度，折合1.9亿吨油当量。

太阳能发电：据加拿大麦吉尔大学的Lightfoot and Green的学术论文，由适当土地资源所决定的全球太阳能发电的潜力为160EJ。根据中国的国土面积，取全球潜力的7%，即11EJ，折合2.6亿吨油当量。

核电：假设中国未来核电装机容量为目前美国的两倍，即2亿千瓦。核电按能力利用率90%计算，2亿千瓦可发电1.6万亿度，折合1.4亿吨油当量。

中国2100年能源供给总量：以上各项合计8.7亿吨油当量，约计为9亿吨油当量（不到中国现在能源消费总量的一半）。

能源效率：据加拿大麦吉尔大学的Douglas and Green的学术论文，上个世纪九十年代，世界经济在终端能源使用方面的平均物理效率约为30%。再考虑到世界经济在加工转换方面的平均效率约为70%，则目前世界能源使用的平均效率为20%。所以，理论上，世界能源效率在长期改善的极限为目前能源效率的5倍。目前世界平均能源效率约为每吨油当量形成经济产值6000美元（中国目前的能源效率约为每吨油当量形成经济产值4000美元），所以在理论上未来世界的能源效率可以达到每吨油当量形成经济产值30000美元。本文假设在未来中国的能源效率可以达到世界能源效率的理论最大值，也就是达到现在的7.5倍。

根据以上假设，可以计算出，至2100年，如果中国经济完全依赖可再生能源和核能，但是能源效率极大改进，则2100年中国的GDP可以达到9*30000 = 27万亿美元，也就是相当于现在的按购买力平价计算的中国GDP（9万亿美元）的3倍。如果届时中国人口为15亿，则人均GDP为18000美元（约相当于目前美国水平的40%）。

下面对以上假设进行分析：

首先，至本世纪末，经济总量达到现在的3倍，看起来不少。但是须注意，这是在九十年的跨度里实现的。如果中国经济平稳增长达到这个预期的水平，那么，年平均经济增长率只能有1.2%。由于中国经济实际上在未来二三十年很可能继续高速或快速增长，那么很可能发生的情况是，中国经济将先在本世纪上半期达到一个生态和资源上不可持续的高峰，然后在本世纪下半期不得不面对经济绝对生产水平长期持续衰退的窘境。这个从高峰跌落下来的滋味将是很不好受的。

第二，上述分析中所假设的未来能源效率，说的是理论最大值，相当于现在欧洲能源效率水平的三倍。而实际发展的结果，有很大的可能实现不了这个理论最大值。如果未来的实际情况是，中国的能源效率只能达到现在欧洲的水平，那么至本世纪末，中国的长期可持续经济规模将不超过目前的水平。

第三，以上的分析，只是将各项能源的单项最大潜力加起来，而没有考虑能源结构问题。核电、太阳能发电、风电、水电生产的都是电。而现在电只占世界能源终端消费的20%。即使将来很多功能可以用电代替，但至少交通运输方面的一半能源需要（卡车、飞机、轮船）以及工业的一半能源需要（化工原料）不能用电代替，这就相当于世界能源消费的35%。如果未来的生物燃料与电力之比不得低于1:2，那么，由生物燃料约束所决定的长期能源供给最多只能有4亿吨。

第四，关于生物燃料潜力所做的估计，显然过于乐观，没有考虑中国人民吃饭的需要。

第五，关于核能。如果是常规核电，必须使用铀作为原料，而铀是不可再生资源。世界上现有的铀矿探明可采储量，按照世界上目前的核电规模，大致可以持续100年。但是，如果世界各国都大规模发展核电，用核电来完全代替目前的世界发电量，那么铀的消费量必须乘上七倍，从而世界的已知铀矿资源有可能在15年内枯竭。

非常规的核电，如快速增值反应堆和核聚变，目前都有尚未克服的技术困难（特别是核聚变，近乎科幻）。这里姑且存疑。但是所有核电技术，都存在着安全性问题和核废料（以及废弃核电站）的污染问题。而关于安全和污染的顾虑和隐患是与核电站的地理密度成正比的。美国现在核电装机容量一亿千瓦，已经遭遇巨大的抵制，从而多年来核电发展已经完全停滞。中国地理面积与美国相当，但人口稠密程度为四倍，当核电地理密度达到美国两倍时停止发展应当是个合理的假设。即使不考虑这点，核电发展仍然要受上述第三点的限制。