Что такое ЭРОИ? (Определение, значение и виды энергии)
14 октября 2021 г.
Энергетическая окупаемость инвестиций (EROI) рассматривает соотношение между энергией, используемой в процессе снабжения, и поставляемой энергией, чтобы определить необходимые инвестиции. Это может помочь определить, стоит ли инвестирование в электростанции и является ли оно устойчивым для общества. Профессионалы, специализирующиеся в области энергетики, могут использовать EROI для расчета того, сколько они тратят на энергию по сравнению с тем, сколько инвестиций они возвращают. В этой статье мы обсудим, что такое EROI, почему это важно учитывать, стратегии по его улучшению и типы энергии, которые он может измерять.
Что такое энергетический возврат инвестиций?
Окупаемость инвестиций в энергию (EROI) — это коэффициент, используемый для описания и измерения энергии, произведенной с использованием энергии, использованной для ее создания. Например, это соотношение может сказать вам, сколько энергии потребуется для получения, извлечения, транспортировки и переработки нефти, и сравнить его с тем, сколько энергии будет получено при использовании нефти. EROI — это основной метод, используемый для определения цены энергии. Низкая стоимость источника энергии означает, что стоимость энергии также низка. Вот формула, используемая для расчета EROI:
EROI = выход энергии / потребление энергии
Однако вы также можете сказать «собранная энергия» вместо «выход» и «вложенная энергия» вместо «вложенная».
Вот типы входных и выходных данных, которые вы собираете для расчета:
Потребление энергии на месте (вход): Сюда входят факторы, которые потребляют энергию на объектах, такие как затраты на энергию для здоровья и безопасности и транспорт.
Энергия, заложенная в используемых материалах (вход): включает материалы, потребляемые на определенных этапах, таких как строительство и эксплуатация.
Энергия, используемая в труде (затраты): Сюда входят любой транспорт и энергия, используемая в течение дня работника.
Тепло, движение и электричество (выход): сюда входит результат любого энергетического продукта, которым является тепло, движение или электричество.
Факторы окружающей среды (выход): Сюда входят все, на что влияет окружающая среда на электростанции, например, торнадо, разрушающий станцию.
Почему EROI важно учитывать?
EROI важен, потому что он может помочь определить, тратите ли вы больше денег на получение энергии, чем зарабатываете, продавая электроэнергию из полученной энергии. Это соотношение определяет, выгодны ли различные источники энергии или нет, что может принести пользу электростанциям, а также нескольким различным специалистам, в том числе:
Ученые-энергетики
Энергетические инвесторы
Экономисты
Для электростанций это может помочь сравнить, какие виды электричества лучше окупают инвестиции, например, солнечная энергия или нефть. Электростанция может обнаружить, что они тратят больше денег, инвестируя в инфраструктуру солнечной энергетики, чем получают обратно, когда люди покупают и используют солнечную энергию по сравнению с энергией нефти.
EROI описывает денежные затраты на получение энергии и скорость использования. Высокий EROI может показать вам, что энергию легко извлекать и она рентабельна, в то время как низкий коэффициент означает, что энергию трудно извлечь и дорого получить.
Стратегии повышения EROI
Вот несколько способов улучшить EROI:
Инвестируйте в возобновляемые ресурсы
Ветряные электростанции и солнечные панели могут потребовать больших инвестиций при первом переходе на возобновляемые источники энергии, но они окупятся лучше, когда они будут завершены. После создания инфраструктуры зависимость от невозобновляемых ресурсов может уменьшиться. Генераторы гидроэлектростанций имеют самый высокий EROI среди возобновляемых ресурсов.
Комбинируйте источники энергии
Замените ископаемое топливо, комбинируя смесь источников энергии, таких как ядерная энергия, гидроэнергетика или возобновляемые источники энергии. Это может снизить выбросы углерода и обеспечить высокий показатель EROI. Более высокий EROI с комбинированными источниками энергии снижает выбросы углерода, способствует более чистой окружающей среде и более эффективно поддерживает общество.
Используйте технологические приложения
Применение технологий в вашей стратегии может повысить рентабельность инвестиций. Например, технология может помочь питать солнечные батареи в пасмурные дни. Вот некоторые технологические приложения, которые вы можете использовать:
Фотогальванический
Фотоэлектрическая (PV) технология преобразует солнечный свет в электричество. Один PV представляет собой ячейку и может производить от 1 до 2 Вт мощности. Чтобы увеличить их мощность, вы можете соединять ячейки в модули или цепочки. Вы можете использовать модули по отдельности или собрать несколько из них вместе, чтобы создать панель. Фотоэлектрическая энергия широко распространена и бесплатна, поскольку она производит энергию, используя солнце.
Ветряные турбины
Ветряные турбины могут быть точками безубыточности и рентабельны для EROI из-за спроса на неуглеродные формы энергии. Генераторы вырабатывают энергию, когда ветер заставляет вращаться турбины. Вы можете построить ветряные турбины на существующих фермах или ранчо, что поможет вам сэкономить деньги, поскольку их легче найти, где их разместить.
Сланцевая нефть
Для добычи сланцевой нефти вы обычно используете природный газ либо для сжигания технологического тепла, либо для питания генераторов, которые вращают турбины. Вы можете использовать это электричество для нагрева элементов сланцевого подземелья для производства нефти. Сланцевая нефть пригодна для использования благодаря свободному газу, доступному на месте.
Типы энергии EROI может измерять
Есть много типов энергии, которые можно измерить EROI, в том числе:
Масло
Чтобы создать энергию из нефти, вы сжигаете ее под давлением, чтобы получить горячий выхлопной газ. Как только это выхлопной газ, он вращает турбины для производства электроэнергии. Нефть легко доступна во всем мире, она является постоянным источником энергии и имеет высокую плотность энергии. Производители автомобилей являются ярким примером использования нефти для создания своей продукции, потому что для производства большого количества электроэнергии требуется лишь небольшое ее количество. Вот несколько способов использования нефти в качестве источника энергии:
Для заправки транспортных средств
Для обогрева зданий
Для производства электроэнергии
Биотопливо
Биотопливо – это любая энергия, извлекаемая из биомассы. Вы можете создать эту энергию, расщепляя крахмалы, сахара и другие молекулы в растениях с помощью химических реакций, ферментации и тепла, и вы можете использовать ее для производства топлива, которое потребители используют в автомобилях, таких как биодизель и этанол. Вы можете найти энергию биомассы в:
Древесина и древесные отходы
Продовольственные культуры
Сельскохозяйственные или лесохозяйственные отходы
Бытовые отходы
водоросли
Геотермальная энергия
Геотермальная энергия – это тепло, находящееся внутри земли. Вы можете использовать тепловые насосы, которые используют тепло близко к ядру земли, чтобы получить доступ к энергии. Этот источник энергии более экологичен, чем другие традиционные источники топлива. Он также может быть более надежным, чем другие источники, такие как ветер и солнце, потому что вы всегда можете подключиться к нему. Вот несколько способов использования геотермальной энергии:
Подогрев воды для душа или стирки
Отопление жилых домов и коммерческих зданий
Производство электроэнергии
Ядерное топливо
Уран является наиболее часто используемым ядерным топливом. Ядерное деление — это цепная реакция, компенсируемая расщеплением атомов. Атомы слюны высвобождают энергию, которая затем может нагревать воду в пар, который можно использовать для электричества. Вы можете использовать пар для питания турбин, которые передают мощность генераторам для производства электроэнергии. Эта форма энергии надежна и дешева, снижает выбросы парниковых газов и имеет высокую плотность энергии.
Каменный уголь
Чтобы использовать уголь в качестве энергии, сожгите уголь, чтобы создать пар, а затем этот пар вращает турбины. Уголь требует низких капиталовложений и является самым дешевым из ископаемых видов топлива, и нет никаких факторов окружающей среды, которые могут нарушить процесс производства электроэнергии. Вот несколько отраслей, которые используют уголь в качестве основного источника энергии:
Производство цемента
Химические производства
Производство металлов
Производство бумаги
Солнечная
Солнечная энергия – это мощность, поглощаемая светом и теплом солнца. Два основных преимущества использования солнечной энергии заключаются в том, что она не производит загрязняющих веществ или углекислого газа и оказывает минимальное воздействие на окружающую среду. Некоторые солнечные панели могут обеспечить электроэнергией один дом, а другие – тысячи домов. Солнечную энергию можно использовать для обогрева:
Вода для использования в домах, зданиях и бассейнах
Внутренности домов, теплиц и предприятий
Жидкости в солнечных электростанциях
Ветер
Неравномерный нагрев воды и суши вызывает ветер. Воздух над землей нагревается быстрее, чем воздух над водой. Таким образом, теплый воздух над землей становится больше и поднимается вверх, заставляя более холодный воздух быстро занимать его место, что вызывает ветер. Ночью цикл меняется на противоположный, потому что над сушей воздух остывает быстрее, чем над водой.
Для ветроэнергетики ветряные турбины обеспечивают механическую энергию и электричество. Когда-то водяные ветряные мельницы были популярным инструментом для снабжения скота водой на фермах и ранчо.
Гидроэнергетика
Гидроэнергетика использует движущуюся воду, например, бурную реку, для выработки электроэнергии, заставляя ее полагаться на систему водного цикла. Круговорот воды состоит из трех стадий:
Солнечная энергия нагревает водоемы на земле, такие как реки, озера и океаны, вызывая испарение.
Затем водяной пар конденсируется в облака и образует осадки в виде дождя или снега.
Осадки собираются в ручьи и реки, которые в конечном итоге впадают в озера и океаны, в результате чего цикл повторяется.
Количество воды, доступной в ручьях и реках в районе, определяет, сколько гидроэлектроэнергии может иметь этот район. Сезоны и воздействия окружающей среды, такие как засухи, могут привести к изменению количества осадков.