2017年6月21日 星期三

高油價危機暫時緩解

      我在《糧食危機關鍵報告:台灣觀察》(2011年,商周出版社)和《2020台灣的危機與挑戰》(2012年,聯經出版社)這兩本書裡都預設了 peak oil 和高油價對台灣的可能衝擊。
      事實上傳統石油產能確實已經在2005~2010年跨過產量最高峰(peak oil)。然而,出乎所有專家的意料之外,頁岩油的開採成本卻在2011-2014年期間靠技術創新而大規模削減了將近一半。結果,全球高油價的危機至少是暫時緩解了。如果石墨烯的工業應用發展速度夠快,每桶一百美元的高油價時代有可能再也不會出現。

一、頁岩油(tight oil)的誕生
      2012年水壓裂解技術(hydraulic fracturing,簡稱 fracking)以「能源產業革命」的寵兒姿態登上全球媒體舞台時,頁岩油的開採成本大約在每桶80美元左右,而損益平衡點(breakeven)在90~100美元左右。
      由於用玉米製作生質酒精的成本為 60美元,因此這個價位下的頁岩油阻擋不了玉米被拿去製成生質酒精的趨勢,也不影響我前述兩本書的基本論點。
      2014年底原油價格突然陡降至每桶50美元以下,幾乎所有頁岩油的公司都不堪虧損,許多公司或者仰賴政府紓困,或者乾脆破產。
圖一:原油價格(單位:每桶/美元)
      當時甚至盛傳一個說法:OPEC國家蓄意壓低油價,想要讓頁岩油公司破產,逼他們退出市場。事實上,美國的頁岩油產量也在2015年以後逐漸減產,直到最近因為大規模降低生產成本後才又再度增產。
圖二:美國主要原油產區(約佔美國總量的92%)產量變化
      此外,水壓裂解技術有污染水源與引發地震的隱憂,因此歐洲國家並不願意輕易准許應用。援此,這個技術的長期發展有其不確定性。
      基於上述這兩個事實,過去幾年來我基本上並沒有改變在《糧食危機關鍵報告:台灣觀察》和《2020台灣的危機與挑戰》裡陳述的看法。

二、頁岩油開採成本的戲劇性變化
      不過,沒破產的頁岩油公司在技術和營運效率上大規模地持續改善後,最近它的開採成本降低了將近50%;加上營運成本後,它的損益平衡點已經降到每桶50~60美元。
      由於這個價格在全球市場上很有競爭力,因此未來美國的頁岩油(tight oil)和液態瓦斯(natural gas liquid)的產能可能會超過傳統石油,而生質酒精的產能則維持目前規模,不再擴大(見下圖美國 EIA 的預測)。
圖三:美國原油與液體燃料產能預測
      此外,未來石油市場被 OEPC 壟斷的局面很可能變成是由 OPEC、俄羅斯與美國三足鼎立的局勢。

三、油價長期趨勢預測
      雖然油價長期發展趨勢仍將是上升的,但是上升的坡度可能會大幅度地緩抑下來(見下面三張預測圖)。
圖四:EIU油價預測
圖五:EIA油價預測
圖六:世界銀行油價預測
      在上面三個預測裡,EIU最樂觀,預期油價在2020以前不會超過每桶 60美元;世界銀行油價的預測也還算樂觀,預期在 2030年以前不會超過每桶 80美元;而 EIA 的預測有五種情境,主要的預期落在中間那三種,其中有兩種情境下油價有可能會在 2030年超過每桶 100美元。
      油價如果超過每桶 80美元,玉米的生質酒精就有誘因;如果超過 100美元,誘因就會大到危及全球糧食需求。
      因此,目前我還不敢說《糧食危機關鍵報告:台灣觀察》和《2020台灣的危機與挑戰》裡所討論的高油價危機已經過去了,而只能說看來已經暫時緩解了。
      但是,低油價並非地球和人類之福——而且地球承受溫室暖化的能力遠高於人類,所以先遭殃的將是人類。所以,即便高油價永遠不會來,我在《糧食危機關鍵報告:台灣觀察》和《2020台灣的危機與挑戰》這兩本書裡所倡議的發展方向都還是無須改變:維持度當的糧食自給率,保護農村的景觀與文化,促進產業升級,改變產業結構以降低台灣對能源的需求。

四、石墨烯與美國隊長 Tesla
      預測未來的最大困難在於:所有的預測都是基於已知的事實,但是創造性破壞(creative destruction)隨時可能會打破既有的規則,而且沒有人知道創造性破壞何時會發生。
      水壓裂解技術可以算是能源產業的一次創造性破壞,它把原油的基本面價格從每桶100美元調降到每桶50美元。
      接下來的兩大革命(石墨烯和 Tesla)或許會讓人類大規模地擺脫對石化燃料的倚賴,以及在全球暖化的危機中搶救全人類。
      發現石墨烯而獲得 2010年諾貝爾獎的兩個俄國年輕物理學家蓋姆(Andre Geim)與諾沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)是因為好奇、新鮮與好玩;但是在 2008年起接掌 Tesla 的 Elon Musk 則比較像是立志要當 Captain America 的領航企業家。
      在我心目中,Elon Musk 遠比 Steve Jobs 和 Bill Gates 更值得年輕人的崇拜與模仿,因為他的目標不只是賺錢,而是真的要用企業的手段解決人類的重大危機,為全人類謀福祉——真正的「企業精神」,雖已近乎絕跡。而且,他不只有心,還有能力。他先是創辦了 PayPal 而在網路經濟裡賺了大錢,然後把這些錢用來投資全電式汽車與綠能發電(因而他入主了 Tesla,並且創辦了 SolarCity),企圖全面取代石化能源。最後,他還為了推動火星移民計畫(避免人類滅亡的浩劫)而創辦了 SpaceX
      Elon Musk 擁有物理與經濟的雙學位,在 Stanford University 攻讀過 PhD in applied physics and materials science,不過兩天後就休學去創業。
      石墨烯可以大幅提升太陽能發電的效率,使得它在經濟上可以跟石化燃料競爭,從而取代石化燃料。
      此外,石墨烯可以大幅提升電池的蓄電能力同時大規模降低充電時間,從而縮短充電時間與提升它的續航力,使它有機會在家用型汽車上全面取代汽油引擎。
      不過,如果可以再設法降低汽車重量與摩擦力所導致的能量耗損,將會使全電式汽車的續航能力更加地無懈可擊。
      Elon Musk 的物理背景使他有能力理解技術,並且充分利用既有技術;而他的商業手腕更是驚人。
      Tesla 的全電式汽車原本是 Toyota 和 Metz 氫燃料電動汽車的競爭對手,而且是被看成是必定會輸的對手。Elon Musk 先是不仰賴石墨烯,而把既有的減重與降低能量耗損的技術全部應用到 Tesla 的跑車上,使它的性能達到既有技術的極限,而超越許多專家原本的預期。接著,他把 Tesla 的動力傳動系統(powertrain systems)賣給了競爭對手 Toyota 和 Metz 來降低生產成本,甚至還把這兩家公司拉進來當 Tesla 的股東。
      我相信(至少是樂見)Elon Musk 可以加速促成石墨烯的工業化應用,從而儘速讓太陽能發電與全電式汽車取代石化燃料。如果這個遠景一旦實現,我們就不需要再擔心氣候暖化,以及生質燃料跟人類搶糧食。
      不過,即便是那個時候,我在《糧食危機關鍵報告:台灣觀察》和《2020台灣的危機與挑戰》這兩本書裡的絕大部分倡議都還是無須改變:維持度當的糧食自給率,保護農村的景觀與文化,促進產業升級,改變產業結構以降低台灣對能源的需求。