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斯米尔-罗斯林阶梯

按人均一次能源划分的四个阶梯,以及每一阶买来什么。

发展通常按收入分档。这里的分档按能源,单位是人均每年多少吉焦的一次能源,因为能源才是物理约束:一个国家在20 GJ上,无论政治如何,都办不成经合组织水平的医疗;在200 GJ上则负担得起,至于办不办是另一回事。阶梯给一个国家定位,看的是它的能源吞吐让什么成为可能,而不是它的GDP暗示了什么。

四个阶梯

阶梯能源它买来什么
Ⅰ. 地板以下低于30 GJ做饭烧生物质,电网时有时无甚至没有,水靠挑或手压。诊所没有冷链。在这个阶梯上,一个婴儿能不能活过第一年,仍由能源而非医学决定。
Ⅱ. 生存30–70 GJ不断电的电力、卫生设施、冷藏,货运已经机械化,客运未必。生存类结果基本饱和,别的几乎都还没有。
Ⅲ. 建设70–150 GJ水泥、钢铁、铁路、家电普及、温控、私人出行。一个国家在建造未来50年要用的物理基础设施时,就处在第三阶梯。
Ⅳ. 发达150+ GJ基础设施已经建成,能源用于运行和更换它。航空出行、大型车辆,以及一个已经浇完混凝土的经济体的吞吐量。

人类分布在哪里

分布
按阶梯划分的人口与能源
2024年。地板以下住着覆盖人口的44%,用掉9.6%的能源。
■ 人口占比 ■ 能源占比 Ⅰ. 地板以下 低于30 GJ 44.2% 9.6% Ⅱ. 生存 30–70 GJ 15.1% 9.8% Ⅲ. 建设 70–150 GJ 31.1% 47.4% Ⅳ. 发达 150+ GJ 9.6% 33.2% 120个国家,80.0亿人,620 EJ。占比均为覆盖集合内的占比。
来源:作者依据Our World in Data grapher系列构建,2024年。推导B3与B4见框架说明,其中含完整的120国列表。 明摆着研究
阶梯国家数人口占比能源占比阶梯均值
Ⅰ. 地板以下4835.2亿44.2%59.3 EJ9.6%16.8 GJ
Ⅱ. 生存2012.0亿15.1%60.8 EJ9.8%50.6 GJ
Ⅲ. 建设3224.8亿31.1%294.0 EJ47.4%118.7 GJ
Ⅳ. 发达207.7亿9.6%205.9 EJ33.2%268.6 GJ

边界从哪里来

只有地板是已发表的。30 GJ是R. B. Jackson等(2022),《生态圈》(Ecosphere)13(4): e3978,四条生存门槛中最高的一条:覆盖140个国家,通电12 GJ、基本卫生设施15 GJ、婴儿存活24 GJ、预期寿命30 GJ。这些是99分位的前沿——是表现最好的国家在该能源水平上达到的成绩,不是一个普通国家会得到的结果——而且作者明确不主张因果关系。

70 GJ和150 GJ是本刊物的构建。Gapminder、斯米尔、饱和文献和体面生活能源文献都没有把任何发展阶梯映射到人均吉焦;饱和文献也提供不了这两条:它任何一类指标的最高门槛是125 GJ,而它的结论恰恰是发展成果很早就饱和。70 GJ分开的是配给能源的国家和用能源搞建设的国家,位置略高于泰国和巴西,略低于土耳其。150 GJ分开的是仍在累积实物存量的国家和已转入维护的国家,高于德国、日本和马来西亚,低于韩国、澳大利亚和俄罗斯。

怎么给一个国家定位

  • 取人均每年的一次能源,按替代法,然后读出所在阶梯。不是终端能源,也不是电力——阶梯是按一次能源吞吐设定的。
  • 国家均值会掩盖这个国家自己的第一阶梯。以个人而非国家均值衡量,38%的人消费低于10 GJ,而按国家均值读只有8%(Oswald、Owen与Steinberger 2020,《自然·能源》5, 231–239)。这个数字是家庭终端能源足迹,约为此处所用一次能源的一半,口径也不同,不能直接比较;可用的结论是国家均值偏差的方向和数量级。尼日利亚在每一个阶梯上都有人口,印度也是。
  • 阶梯是天花板,不是判决。它说的是这份吞吐让什么成为可能。一个国家是否兑现、兑现给多少人,那是治理问题。

技术说明

  • 口径。人均每年一次能源,替代法,把一焦耳太阳能电力记作2.44焦耳。换成终端能源口径,同样的国家位置更低,这些边界不能平移过去。
  • 与罗斯林层级的关系。罗斯林按收入分档,大致以每天2美元、8美元和32美元为界。这里是同一个想法换到斯米尔的单位上。两者不可互换:30个大型经济体的能源强度从每1,000美元购买力平价GDP对应0.80 GJ到8.38 GJ,相差10.5倍。
  • 敏感性。把中间边界从70 GJ移到60 GJ,约有2亿人上移一档;移到80 GJ,约1亿人下移。把上边界在140至160 GJ之间移动,涉及不到1亿人。这里没有任何结论精确到十吉焦这个量级。