ERoEI (англ. energy returned on energy invested) - соотношение полученной энергии к затраченной, энергетическая рентабельность в физике, экономической и экологической энергетике - отношение количества пригодной к использованию (полезной) энергии, полученной из определённого источника энергии (ресурса), к количеству энергии, затраченной на получение этого энергетического ресурса.
Допустим, идёт добыча нефти из битуминозных песков, при которой горячим паром нефть вытапливается из песка. При этом, затрачивая одну единицы энергии газа, мы получаем три единицы энергии нефти. Это не значит, что ERoEI производства в целом равно трём, так как энергия также тратится на производство техники, рабочую силу, транспортировку и т.д. Кроме того, такое производство загрязняет огромное количество пресной воды, которую, вообще говоря, надо очищать для последующего повторного использования.
Но даже, если общий ERoEI процесса несколько меньше единицы, производство может быть оправданным, если энергоресурсы в форме нефти в данный момент гораздо важнее энергоресурсов в форме газа. Аналогично, уран может быть важнее нефти (для ЯО).
Особое место занимает случай, когда в производстве используется энергия солнца (солнечные панели, ветрогенераторы, речные и приливные электростанция, продовольственные и топливные культуры).
Далее мы будем рассматривать некий обобщенный энергоресурс (уголь+нефть+газ+уран), а ERoEI будем определять только для этого ресурса на входе и выходе процесса добычи. То есть, для каждого объекта, используемого в процессе добычи, будет некий аналог цены, показывающий энергетическую стоимость данного ресурса за полный цикл его эксплуатации. Например, сколько энергии нужно потратить на полный цикл жизни инженера, и во сколько обходится месяц его работы. Расход «зелёной» энергии не учитывается. Например, при оценке ERoEI жизненного цикла ветрогенератора, учитывается расход обобщенного энергоресурса при производстве, перевозках, обслуживании и последующей утилизации, но не учитывается возможный вклад энергии солнца при этом.
Рассмотрим теперь некоего обобщённого владельца предприятия по добыче обобщённого энергоресурса. С каждым годом ERoEI его предприятия падает, так как наиболее «сладкие» месторождения выработаны, а искать новые всё дороже. Владелец видит, что через десяток лет предприятие станет убыточным (ERoEI станет ниже единицы).
Есть простое решение – прекратить разведку новых месторождений, обучение новых рабочих кадров, закупку нового оборудования и т.д. Это позволит предприятию работать, пока стоимость добываемого ресурса выше минимально необходимых текущих расходов. В идеале, в момент остановки предприятия вся техника, рабочая сила и инфраструктура должны полностью выработать свой ресурс.
На рисунке в начале статьи, этому периоду «довыработки» соответствуют «холмики» в конце пунктирных линий, показывающих разность между добытыми энергоресурсами и затратами энергоресурсов на эту добычу.
Таким образом, отвечая на вопрос, поставленный в заголовке статьи, отметим, что при «довыработке» месторождения может быть оправдана работа с ERoEI меньшим единицы. Например, когда шахтёр, который не может найти себе другую работу по специальности, используя кирку, вагонетку и рельсы, которые можно сдать только на металлолом, добывает остатки руды в почти истощившейся шахте. Дело в том, что энергетические стоимости при расчёте ERoEI брались для полного цикла использования ресурсов, а в данном случае идёт «довыработка» уже вложенных в оборудование и рабочую силу ресурсов. И не факт, что кто-то планирует оплачивать полный цикл, например, платить пенсию шахтёру или приводить экологию местности вокруг шахты в порядок.
Скорость установления цен – отдельный вопрос. Допустим, цены на все составляющие обобщённого энергоресурса в долларах удвоились. В принципе, это удвоило «энергетическую» цену и на угольный комбайн, поскольку все компоненты его стоимости тоже удвоятся. Но с долларовой ценой это произойдёт не сразу, поскольку повышения цен должны пройти по технологическим цепочкам.
Предположим, что долларовые цены равны расходам плюс фиксированная норма прибыли. Цены на освещение и отопление возрастут через считанные месяцы, цены на продовольствие для рабочих через год (через удобрения и топливо), а вот рост стоимости строительства заводских зданий или выращивания рабочей силы от момента рождения скажется на стоимости конечной продукции через десятки лет (если не доплачивать рабочим за подорожание выращивания детей в их семьях). То есть, окончательное установление удвоенной долларовой цены этого комбайна может произойти лет через двадцать, если до этого момента предприятие будет обходиться старыми зданиями и рабочей силой. В реальности задержка будет меньше из-за конкуренции с другими предприятиями, у которых здания и рабочая сила были в других частях жизненного цикла (и которые, например, предпочтут переманивать рабочую силу с данного предприятия, а не оплачивать свежую).
Из-за медленного установления долларовых цен на угольный комбайн в первое время после роста цен на энергоресурсы прибыльность угольной шахты может возрасти, а добыча угля увеличиться. Теоретически, возможна ситуация, когда при этом будет выгодна добыча угля с ERoEI меньшим единицы, так как в долларах это будет давать прибыль.
То есть, если постоянно растить долларовую цену на энергоресурсы, то можно постоянно работать с ERoEI меньшим единицы и иметь прибыль? Нет. В какой-то момент здание рухнет, рабочие постареют, придётся строить новое производство с новыми рабочими, и рост цены угольного комбайна скачком перегонит рост цены угля. В среднем эти цены растут с одной скоростью.
В данной работе не рассматривались игры финансистов с долларовыми ценами (и в других валютах). С помощью этих игр также можно сделать прибыльной добычу энергоресурсов при ERoEI меньше единицы.
Классическим примером является добыча сланцевой нефти, которая, будучи убыточной сама по себе, позволяла Западу покупать нефть на мировом рынке по низким ценам. При этом убыточность сланцевой добычи компенсировалась, мягко говоря, далеко не всем инвесторам, а методы, которыми их вынуждали принять решения об инвестициях в эту добычу, заслуживают отдельного изучения.
Комментарии
Может. Когда энергия на добычу возобновляемая, но нехранимая. Если получаемая может быть мобильной то смысл есть.
Может. Если это сырьё.
Либо форма дотации удаленной территории.
Но в любом случае это означает, что в основе есть другая энергетика с другим EROI.
Да, вот тут гипотетический пример. У нефти ЕРОИ - менее единицы. Но это возможно только если у газа ЕРОИ более единицы. А значит нужно считать общий ЕРОИ для системы газ-нефть - и он будет более единицы. Иначе процесс рано или поздно заглохнет по причине исчерпания энергии для своего поддержания.
Вывод: у общего процесса ЕРОИ таки не может быть менее единицы.
как в СССР. "неудачи" одной республики покрывались "успехом" других
Вот да. Почему-то для железной руды не говорят про EROEI.
можно ли работать в убыток ? конечно , только ограниченное время и для решения задач более высокого уровня - переждать неблагоприятный период , сохранить предприятие/персонал/технологию , убрать конкурентов заниженной ценой
это применимо к любой хозяйственной деятельности и пытаться изобразить что энергетика здесь уникальна на мой взгляд некорректно
Перпетум мобиле и рычаг Архимеда...
ERoEI можно будет и не считать...
А потом окажется что нефть газ и уголь - это совсем не только энергия..
Отож ...Дмитрий Иванович будет только рад...
И его 120% заиграют новыми красками и гранями...
Осталось построить перпетум мобиле ...хотя...в ты трубе этих мОбилей как грязи за баней...
В экономике, где стоимость компаний не завсит от прибыльности и рентабельности, а зависит только от биржевого пузыря (QE) - может.
Угу. Если накачивать виртуальными денежками реализацию тех же электромобилей, то легко получается результат, когда доходность той же Tesla постоянно в глубоком минусе, а биржевая стоимость компании (включая сделки по фьючерсам и деривативам) в постоянном глубоком плюсе. Хех, да стоимость той же Tesla наверняка кроет ВВП стран с реальной экономикой как бык овцу. И это никого не смущает. Фондовый пузырь против пшеницы и нефти. Побеждает... бабам!.. фондовый пузырь.
Я не знаю, да и знать не хочу, каким образом все эти трейдеры с Уолл-Стрит собираются парковать совершенно безумные объёмы денег, но, кмк, ожидается нечто довольно весёлое.
Тащемта, все камрады свои комменты сводят к одному - области рассмотрения этого самого EROI. Другими словами, если брать прямо на месторождении, то EROI может быть и меньше единицы, а если брать какой-то производственный комплекс, то он становится больше единицы. Опять же, не всё измеряется в EROI - остатки нефти будут потрачены на войну за остатки нефти.
На конкретном месторождении может,в целом для экономики только краткосрочно,ибо с каждым циклом количество полезной (доступной) энергии будет сокращаться.
Может.
Любые процессы надо рассматривать во времени. Жертва ферзя в шахматах может привести к победе. Жертва Москвы Кутузовым, привела к краху Наполеона.
Странный вопрос
. Наверное объясняется желанием ТС обозначиться статьёй. И только.
EROEI это чисто физическое понятие. То есть, при EROEI меньше 1(а порой и меньше 2.5) это энергетический канибализм. Может да, ты добыл из битумозных песков нефть, потерял на этом 1000 МВт. Эта нефть пойдет на сжигание(в виде соляры, бензина, мазута и тд, может на химию ещё) тоесть при кпд на сжигании(может быть разным но меньше 1), мы ещё там теряем энергию на нагрев атмосферы. По сути выходит, что на этапе добычи уже потеряна львиная доля той энергии, которую могла бы высвободить добытая нефть.
Крч. При EROEI равным 1 уже никакая добыча не ведётся, даже битумозную нефть с EROEI в 2.5-3.5 не добывают, хотя запасы самые большие в мире. Да только быссмысленно это. Никакая цена на нефть не сможет оправдать такие потери в энергии.
Нет никакого эффективного плана при EROEI раным или меньшим 1. Только убыток, сворачивание производства это тоже убыток, на сворачивание тоже нужна энергия за которую придётся платить.
Если использовать труд рабов, все складывается в мисочку - на входе котлеты из травы и пальмового масла, с энергией 5000 к/кал, на выходе - бочка нефти, добытая ручной нефтекачкой. И уехавшая людям с светлыми длинными лицами, которым жрать траву никак нельзя.
опять же, электростанция питающая нефтедобычу может быть на угле/дровах/мазуте/пальмовом масле/жире негров, а добываемый продукт - совсем другому потребителю.
соево-сверчковый бургер (с) - уже можно сказать, устоявшийся термин
Все ГАЭС существуют только за счет пожирания ээ, созданной где-то другим способом. Теряем немалую часть ее в насосном режиме, чтобы не потерять ее всю. А потом производим и возвращаем системе часть энергии. Недавно здесь был энергийний баланс Франции, там было видно, что ГАЭС тратят больше энергии (минус в балансе, единственный!) чем производят за квартал. Исключение - влажные кварталы, когда за счет естественного стока можно производить больше и нет смысла закачивать воду обратно, тк сток заполняет чашу верхнего водохранилища.
Еще есть смысл, когда эту энергию вкладывают в проекте, который потом будет долгое время производить энергию. Например, вложения в термояде пока с нулевым эроэи и возможно такими останутся, но люди надеются и их делают. Полагаю, сначала так думали и о фотоволтаиков, пока не оказалось, что они быстро деградируют и их надо заменять.
Есть еще вариант: производство еды. Мы тратим энергии в форме горючего и ээ, которых мы не в силе усваивать, чтобы произвести (с помощью солнца!) еду, которую мы можем усваивать, в т.ч. и энергетически. Процесс сам по себе низкоэффективен с эн. тз, но нужен.
Насколько я помню расчеты по Круонисской ГАЭС, её назначение состояло в том, чтобы выравнивать суточные пики потребления по отношению к генерации Игналинсокй АЭС. Высокоскоростное маневрирование ядерного блока нереалистично, так что ГАЭС в данной ситуации - наименьшее зло. В противной случае этой электроэнергии просто бы не было.
Моторесурс ДВС поначалу тоже оставлял желать лучшего. Так что возможно, когда-нибудь фотовольтаика и выйдет в плюс. Другой вопрос, что с экологической точки зрения (производство, утилизация) она так и будет гораздо более "грязной" чем тот же газ или уголь. Так что мрии зелёных всё равно мимо кассы. Ну и прерывистость не стоит забывать. Т.е. к ней требуется нехилый дополнительный обвес всё с теми же недостатками.
Надо рассматривать ветряки и панели не как производитель энергии, а как ее аккумулятор.
Т.е. тот кто предвидит конец дешевой энергии и хочет запасти ее впрок на много лет, то в каком виде ему эту энергию лучше запасти, скупив ее заранее , пока другие чухаються?
Самое выгодное - накупить ветряков и солнечных панелей - они дольше всех "накопителей" будут отдавать заложенную в них при производстве энергию.
Для меня непонятка здесь "Предположим, что долларовые цены равны расходам плюс фиксированная норма прибыли". На мой взгляд прибыль, хоть с нормой, хоть без, нужна для расширенного воспроизводства.И эта прибыль определяется всей структурой взаимосвязей в обществе. ЕРОИ меньше скольки-то блокирует расширенное воспроизводство, а значит прибыль теряет смысл и нужно менять общество, кардинально менять. Что сейчас и наблюдается.
Это
и им подобные хотя и трэш - лживые таблички с довольно конскими приписками.
ERoEI единица или менее показывает что 50% и более добываемого ресурса сжигается (множится на ноль) прямо на месте добычи или уже на стадии переработки (но все равно добавляется в добытые ресурсы).
Т.е. до потребителя реально доходит только 50% и менее ресурсов из добытых.
Табличка должна быть только в ресурсах которые можно потребить с пользой (практически которые предложены на продажу и по трубам/жд составами уже доставлены потребителю), а не просто извлечены из скважины и тут же сожжены для добычи следующего барреля нефти/угля. Это что-то вроде КПД добычи-переработки-доставки и он постоянно падает. Ранее КПД был 99% и более сейчас 90%(для нефти) и менее(для угля так вообще под 60%).
ERoEI - ИМХО придумали лоховоды чтобы пудрить людям мозги (подобными статьями). Но в теории это размышления в правильном направлении. Могли бы обойтись КПД добычи-переработки-доставки. А графики рисовать не на добытые ресурсы, а полезно потребленные в эквиваленте ресурсов 1960 года.
Ранее асфальты бутаны не считались и не добавлялись в добытые ресурсы - сейчас все это добавляется. Скоро сопутствующий песок начнут добавлять в добытые ресурсы как нефть - 100+% профанации и приписок.
Какая точность расчётов ERoEI - с учётом всех накладных и сопутствующих расходов? Полученную энергию можно точно определить, если это электроэнергия.
Если обобщить статью и все комментарии, то получается следующее:
EROI добычи любого ресурса величина полностью бумажная и склоняется в нужную сторону, выгодную заказчику анализа.
В реальности, надо смотреть на большую систему, в которой данный ресурс используется.
При этом не имеет значения, добыча это ископаемых, продовольствия или ещё чего-то, а так же как именно используется в итоге ресурс.
Если в целом система развивается (или как минимум не деградирует), то значит это целесообразно.
Если переходить на атомную энергетику, то имеет смысл добывать нефть с EROI в единицу и меньше, то есть довыработать месторождение ,ведь из нефти можно делать полимеры,но энергию получать из неё нет смысла. Уголь с глубин 2км и больше,метангидраты получиться достать методом подземной газификации для производства синтетического моторного топлива и кое-какой химии.
EROEI всегда меньше 1, а человеческая цивилизация гарантированно убыточна - не надо заниматься самообманом. За цифрами не должен теряться смысл.
для производства 1й калории еды (хлеба) тратится примерно 13 калорий "нефти".
поэтому не 1 мужик 2х генералов кормит, а 1 мужик кормит 2000 генералов. за счет (кладовых)