什麼是能源投資回報率 (Energy Return on Investment, EROI)?
能源投資回報率 (EROI) 是能源價格的一個關鍵決定因素，因為可以相對便宜地利用的能源來源將使價格保持在低水平。
關鍵要點
- 能源投資回報率 (EROI) 是用於生產一定量淨能源所需的能量之比。
- EROI 是能源商品和電力定價中的重要決定因素。
- 當能源變得越來越稀缺且難以提取或生產時，EROI 會下降。
理解能源投資回報率
EROI 之所以重要，是因為如果一個能源廠的成本超過了出售電力的收入，那麼該廠經濟上不可行。EROI 還可以幫助企業和政府比較不同能源來源的盈利能力，例如核能與太陽能。
當 EROI 很高時，意味著從該來源生產能源相對容易且成本效益高。然而，當數字較小時，從這一來源獲取能源是困難且昂貴的。例如，當比率是 1 時，投入的能量沒有回報。根據世界核能協會的說法，盈虧平衡點是 7。
EROI 的最簡單形式計算為：
EROI = 能量輸出 / 能量輸入
然而，在如何測量輸入過程中的某些步驟方面存在顯著差異。這種測量非常複雜，因為輸入多種多樣，並且在分析中應考慮至何種程度存在不確定性。除了能源成本，還有其他外部成本需要考慮，例如與環境和人類健康相關的成本。
通常，我們可以預期首先會使用最高可用 EROI 的能源來源，因為這些來源提供了最少努力的最多能源。通過在獲取和使用能源時耗費較少能源，可以實現淨能量增益。EROI 分析被認為是生命周期分析的一部分。
EROI 測量的能源來源類型
有多種可消耗的能源來源進行 EROI 的效率和成本分析。這些能源來源包括石油、生物燃料、地熱能、核燃料、煤炭、太陽能、風能和水力發電。
根據世界核能協會引用的資料，美國所有發電技術的平均 EROI 約為 40。協會引用了 Weissback 等人（2013）的一項研究，該研究指出，「結果顯示核電、水電、煤電和天然氣發電系統（按此順序）比光伏和風能系統效能高一個數量級。」
根據美國能源信息管理局的數據，自 1800 年代後期以來，總能量來源主要是化石燃料，如煤炭、石油和天然氣。直到 1990 年代，水力發電和固體生物質是最常用的可再生能源資源。自那時以來，來自生物燃料、太陽能和風能的能源量有所增加。
在過去的一百年中，石油的 EROI 已經大幅下降。隨著更高效的方法如水力壓裂技術的引入，生產一桶石油所需的能量已經減少。