ما هو العائد على الاستثمار في الطاقة (EROI)؟
معدل العائد على الاستثمار في الطاقة (EROI) هو نسبة تصف قياس الطاقة المنتجة بالنسبة للطاقة المستخدمة لإنشائها. على سبيل المثال، توضح النسبة مقدار الطاقة المستخدمة في تحديد موقع النفط الخام واستخراجه وتسليمه وتكريره مقارنة بكمية الطاقة القابلة للاستخدام التي يتم إنتاجها.
معدّل العائد على الاستثمار في الطاقة (EROI) هو عامل رئيسي في تحديد سعر الطاقة، لأن مصادر الطاقة التي يمكن استغلالها بتكلفة منخفضة نسبيًا ستسمح ببقاء السعر منخفضًا.
النقاط الرئيسية
- العائد على الاستثمار في الطاقة (Energy Return on Investment - EROI) هو كمية الطاقة المستهلكة لإنتاج كمية معينة من الطاقة الصافية.
- يُعتبر EROI (معدّل العائد على الطاقة) عاملاً مهماً في تحديد أسعار السلع الطاقية والكهرباء.
- ينخفض معدل العائد على الطاقة (EROI) عندما تصبح الطاقة أكثر ندرة ويصبح استخراجها أو إنتاجها أكثر صعوبة.
فهم العائد على الاستثمار في الطاقة
يعتبر معدل العائد على الطاقة (EROI) مهمًا لأنه إذا كانت تكلفة محطة الطاقة أكثر من الإيرادات المكتسبة من بيع الكهرباء، فإن تلك المحطة ليست مجدية اقتصاديًا. يمكن لمعدل العائد على الطاقة أيضًا مساعدة المنظمات والحكومات في مقارنة مصادر الطاقة المختلفة من حيث الربحية، مثل الطاقة النووية مقابل الطاقة الشمسية.
عندما يكون معدل العائد على الطاقة (EROI) كبيرًا، فهذا يعني أن إنتاج الطاقة من هذا المصدر سهل نسبيًا وفعّال من حيث التكلفة. ومع ذلك، عندما يكون الرقم صغيرًا، فإن الحصول على الطاقة من هذا المصدر يكون صعبًا ومكلفًا. على سبيل المثال، عندما تكون النسبة 1، لا يوجد عائد على الطاقة المستثمرة. وفقًا لجمعية الطاقة النووية العالمية، فإن الرقم الذي يحقق التعادل هو 7.
بأبسط أشكاله، يتم حساب EROI على النحو التالي:
معدل العائد على الطاقة (EROI) = الطاقة الناتجة / الطاقة المدخلة
ومع ذلك، هناك اختلافات كبيرة في كيفية قياس بعض خطوات عملية الإدخال. هذا القياس معقد لأن المدخلات متنوعة وهناك عدم يقين بشأن مدى الرجوع إلى الوراء في التحليل. بالإضافة إلى تكاليف الطاقة، هناك تكاليف خارجية أخرى تحتاج إلى النظر فيها فيما يتعلق بإنتاج الطاقة، مثل تلك المرتبطة بالبيئة وصحة الناس.
بشكل عام، يمكننا أن نتوقع أن يتم استخدام مصادر الطاقة ذات أعلى معدّل دوران رأس المال (EROI) أولاً لأنها توفر أكبر قدر من الطاقة بأقل جهد. يتم تحقيق مكسب صافي من الطاقة من خلال إنفاق طاقة أقل عند محاولة الحصول على واستخدام مصدر للطاقة. يُعتبر تحليل معدّل دوران رأس المال (EROI) جزءًا من تحليل دورة الحياة.
أنواع مصادر الطاقة حيث يتم قياس نسبة العائد على الطاقة (EROI)
هناك عدد من مصادر الطاقة القابلة للاستهلاك حيث يتم تحديد نسبة العائد على الطاقة (EROI) لتحليل الكفاءة والتكلفة. تشمل هذه المصادر الطاقة النفطية، والوقود الحيوي، والطاقة الحرارية الجوفية، والوقود النووي، والفحم، والطاقة الشمسية، وطاقة الرياح، والطاقة الكهرومائية.
متوسط نسبة العائد على الطاقة (EROI) عبر جميع تقنيات التوليد في الولايات المتحدة هو حوالي 40، وفقًا لصفحات الرابطة العالمية للطاقة النووية المذكورة أعلاه. تستشهد الرابطة بدراسة study أجراها Weissback وآخرون (2013)، والتي تنص على أن "النتائج تظهر أن أنظمة الطاقة النووية والمائية والفحم والغاز الطبيعي (بهذا الترتيب) أكثر فعالية بعشر مرات من الطاقة الشمسية الكهروضوئية وطاقة الرياح."
وفقًا لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية، كانت الوقود الأحفوري مثل الفحم والنفط والغاز الطبيعي المصادر الرئيسية للطاقة منذ أواخر القرن التاسع عشر. حتى التسعينيات، كانت الطاقة الكهرومائية والكتلة الحيوية الصلبة هي الموارد الأكثر استخدامًا للطاقة المتجددة. منذ ذلك الحين، زادت كمية الطاقة القادمة من الوقود الحيوي والطاقة الشمسية وطاقة الرياح.
لقد انخفضت نسبة العائد على الطاقة (EROI) للنفط بشكل كبير خلال المائة عام الماضية. وقد انخفضت كمية الطاقة المطلوبة لإنتاج برميل واحد من النفط مع إدخال طرق أكثر كفاءة، مثل التكسير الهيدروليكي.