能源投資回報率 (EROI)

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什麼是能源投資回報率 (EROI)?

能源投資回報率 (EROI) 是一個比率,用於描述所生產的能源與用於生產能源的能源之間的關係。例如,該比率將說明用於定位、提取、輸送和精煉原油的能源相對於創造了多少可用能源。

能源投資回報率 (EROI) 是能源價格的關鍵決定因素,因為可以相對便宜地開采的能源將使價格保持在較低水平。

重點摘要

  • 能源投資回報率 (EROI) 是產生一定量淨能源所消耗的能源量。
  • EROI 是能源商品和電力定價的重要決定因素。
  • 當能源變得更稀缺且更難以提取或生產時,EROI 會降低。

了解能源投資回報

EROI 很重要,因為如果能源工廠的成本超過銷售電力所獲得的收入,那麼該工廠在經濟上是不可行的。 EROI 還可以幫助組織和政府比較不同能源的盈利能力,例如核能與太陽能。

當 EROI 很大時,這意味著從該來源產生能量相對容易且具有成本效益。然而,當數量較少時,從該來源獲取能量既困難又昂貴。例如,當比率為 1 時,投入的能源沒有回報。根據世界核協會的數據,盈虧平衡數為 7。

以最簡單的形式,EROI 計算如下:

EROI = 能量輸出 / 能量輸入

但是,在如何測量輸入過程的某些步驟方面存在巨大差異。這種測量很複雜,因為輸入是多種多樣的,並且在分析中應該採取多遠的不確定性。除了能源成本之外,還需要考慮與能源生產相關的其他外部成本,例如與環境和人類健康相關的成本。

通常,我們可以預期將首先使用最高可用的 EROI 能源,因為它們以最少的努力提供最多的能量。通過在嘗試獲取和使用能源時消耗更少的能量來實現淨能量增益。 EROI 分析被認為是生命週期分析的一部分。

測量 EROI 的能源類型

有許多消耗性能源在其中確定 EROI 以進行效率和成本分析。這些能源包括石油、生物燃料、地熱能、核燃料、煤炭、太陽能、風能和水力發電。

根據上面引用的世界核協會頁面,美國所有發電技術的平均 EROI 約為 40。該協會引用了 Weissback 等人的一項研究。 (2013 年),其中指出“結果表明,核能、水力、煤炭和天然氣發電系統(按此順序)比光伏和風力發電效率高一個數量級。”

根據美國能源信息署的資料,自 1800 年代後期以來,煤炭、石油和天然氣等化石燃料一直是主要的能源來源。直到 1990 年代,水電和固體生物質是使用最多的可再生能源。從那時起,來自生物燃料、太陽能和風能的能源數量有所增加。

在過去的一百年裡,石油的 EROI 急劇下降。隨著水力壓裂等更有效的方法的引入,生產一桶石油所需的能量已經減少。

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