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.
