Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[alex_semenov]

Ну, так глубоко зреть в корень мировой закулисной политики я не обучен. А обучен читать открытые источники.

Вот-вот! "Дурака растим" Дурака лелеим!" (с)
Это, я так понял, вы намекаете (тонко) что я (ха-ха!) верю в теорию заговора?
Заговора действительно нет. Есть кучка перепуганных дураков у власти, которые пытаются плести заговоры. И в итоге есть одна большая жо-па. Хотя слова такого употреблять нельзя... Надо говорить "деверсификация", "офшоризация" и "отрицательный рост"....

[Maki]

Это, я так понял, вы намекаете (тонко) что я (ха-ха!) верю в теорию заговора?
Заговора действительно нет. Есть кучка перепуганных дураков у власти, которые пытаются плести заговоры.

Ну слава Будде, успокоили!)
А коли просто дураки - так они там сидят ещё со времён неронов и германарихов. И устраивают армагеддецы разных масштабов. Ну будет ещё один - эка невидаль!

[Metatr0n]

Вы тут про мясной рацион говорили у древних людей.
Думаю, без мяса обойтись не могло, учитывая времена ледниковых периодов. В это время мог быть образ жизни почти как у арктических народов.
А падальщики это вряд ли... В том смысле что вряд ли это было постоянным, может иногда могло быть.

[AlexAV]

Еще. В разных таблицах приводится разный EROEI для возобновляемых источников. Понятно, что тема ангажирована.
Параметр крайне сложно считать и даже непросто оценивать при низких значениях (близких к 1).

Ситуация с оценкой EROEI на самом деле достаточно сложная и тут есть некоторые важные детали, которые часто не до понимаются, из чего публикуемые цифры понимаются неправильно (особенно это касается всяких пропагандистских по сути авторов и источников, впрочем эта публика ни в чём разбираться и исходно не собиралась).

Как формально математически можно определить EROEI? Стандартная формулировка как отношение полученной энергии к затраченной на самом деле не является строгой и даёт плохо определенный результат. Т.е. в этот случае сразу возникает вопрос - что считать затраченной энергией? Нужно ли включать в затраты часть из полученной энергии, затраченной внутри предприятия (скажем часть энергии генерируемой АЭС ушла на работу циркуляционных насосов)? Или нужно рассматривать предприятие как чёрный ящик в который входит поток энергии и выходит, а что там внутри теряется не важно (и во втором случае оценка EROEI будет сильно отличаться от первой)? Как учитывать энергию затраченную на производство оборудования? И т.д. Т.е. множество вопросов разные ответы на которые могут сильно влиять на результат. Для строгого определения величины, которая должна иметь чёткий физический смысл, такой произвол абсолютно не приемлем.

Существует только одно строгое определение EROEI, которое не зависит от каких-то произвольных предположений. Пусть у нам нужно для производства некоторого изделия 1 кг проката, 1 микроконтроллер, 100 грамм медного провода, 1 кВтч электричества и т.д. Теперь записываем такую таблицу компонент и энергии нужной для производства для всех товаров производимых экономикой. Получаем производственную матрицу всей экономики. Это положительная матрица и у неё по теореме Перрона существует положительное собственное значение алгебраической кратности 1 и строго превосходящее все другие собственные числа этой матрицы. Величина обратная к этому собственному значение, определенному теоремой Перрона, и будет EROEI экономики. Если оставить в производственной матрице только один источник энергии, то полученное в этом случае EROEI и будет EROEI этого вида энергии.

Причем, строго говоря, производственная матрица должна включать не только затраты на производство товаров, но и затраты на воспроизводство рабочей силы.

В таком, и только таком, виде EROEI имеет строго определенный смысл. И из определения видно, что EROEI - это не свойство конкретного вида генерации, а свойство экономики в целом, т.е. величина характеризующая способность собственного воспроизводства, как саморепликатора.

Но при практическом использование такого определения возникает проблема. Ни у кого нет полной производственной матрицы современной экономики. Соответственно, нужен какой-то приближенный способ оценки EROEI. Такое приближение на практике может дать суммирование косвенных издержек. Т.е. представляем экономику в виде отдельных элементов, обменивающихся между собой энергией (что происходит внутри каждого субъекта - не важно). Генерирующее предприятие выдает другим агентам экономики некоторое количество энергии и получает в какой-то форме энергию из вне. Отношение этих величин будет EROEI в первом приближении. Однако кроме энергии предприятие ещё получает какое-то оборудование и материалы. Соответственно во втором приближении смотрим сколько энергии было затрачено предприятиями поставляющими это оборудование и материалы и суммируем прямые издержки энергии с косвенными первого порядка, теперь отношение полученной энергии к затраченной сумме прямых издержек и косвенных издержек первого порядка даст нам EROEI второго порядка точности. Но и предприятия, поставляющие оборудование и материалы производителю энергии, тоже помимо энергии используют какое-то оборудование и материалы от внешних поставщиков. Соответственно прибавление затрат энергии этими поставщиками к прямым издержкам и издержкам первого порядка даст нам издержки для вычисления EROEI третьего порядка точности. И т.д. В определенных предположениях бесконечное движение по этой последовательности даст нам EROEI сходящийся к истинному, определенному через собственные числа производственных матриц.

Проблема тут в том, что на практике такое суммирование также не возможно делать до бесконечности. При этом для технически сложных видов энергетики такой ряд будет сходиться весьма медленно. Самые недобросовестные авторы тут вообще оставляют первый и второй член в учёте ряда косвенных издержек (и именно у них получаются эти самые EROEI 10 - 20 солнечных батарей, которые тут же начинают тиражировать пропагандисты, для публики не очень понимающей смысл соответствующих величин и способы их получения). Более добросовестные как-то пытаются учесть скрытые косвенные издержки, и у них EROEI как правило получается для ВИЭ низким. Скажем тут (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0306261919317222) EROEI солнечных панелей оценивается всего как 1.6 - 5 (и это с учётом только добычи сырья, собственно изготовления, транспортировки и утилизации, т.е. по сути учёт только издержек первого-второго порядка, без цепочки издержек по оборудование-для производства оборудования, издержек на аккумуляцию и т.д., т.е. очевидно эта величина можно считать лишь оценкой с верху), а здесь (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301421516307066) - вообще меньше единицы. В целом чем глубже анализируется производственная цепочка, тем меньше получается EROEI. 

Так как учёт рядов косвенных издержек можно ограничивать по разному, то это и приводит к дикому разбросу оценок EROEI у разных авторов. Вот приблизительно такой разброс получается при изменение методов учёта косвенных издержек (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1364032118306774):



Поэтому при сравнение EROEI взятого из разных работ надо очень внимательно смотреть то, как ограничивалась там цепочка издержек. Если сравнивать цифры с цепочкой издержек, ограниченной по разному, то такое сравнение годится только для пропагандистских агиток, но не для анализа. В целом при сравнение EROEI полученных с учетом достаточно длинной цепочки косвенных издержек, полученных по одному и тому же методу, EROEI ВИЭ сильно ниже EROEI традиционной энергетики (у солнечный, он, видимо, совсем мал, у ветра - по разному, тут очень сильная зависимость от конкретного места установки, всё же кубическая зависимость генерации от скорости ветра очень сильная и ведет к тому, что ветрогенерация (без аккумуляции) в местах с сильными ветрами может быть вполне конкурентоспособная с традиционными источниками, в местах со слабыми - не очень).

Кроме того, нужно учитывать следующий момент. Большинство способов учёта цепочки косвенных издержек учитывают их только частично. Т.е. когда в работе пишут, что они получили EROEI = 5, то это скорее нужно читать как, что так как есть неизвестная неучтенная часть затрат, то истинный EROEI < 5, причём на сколько меньше - не известно. Соответственно, если есть две работы, в одной из которых EROEI = 20, а в другой 2, то противоречие между ними отчасти кажущееся и связанное с разными способами ограничения цепочки косвенных затрат. Т.е. по сути первую работу нужно читать, что  EROEI < 20 (на сколько - неизвестно), а вторую EROEI < 2 (на сколько - неизвестно). Эти два неравенства друг другу очевидно не противоречат, просто второе даёт более жесткое ограничение. Обычно это просто связано с тем, что второй автор более аккуратно анализировал косвенные издержки (но скорее всего и он не учёл их все!). Соответственно при анализе литературы для оценки истинного EROEI стоит отдавать предпочтение тем авторам, которые глубже проанализировали цепочки косвенных затрат, причём EROEI у них получается как правило меньше, чем у авторов, использующих более поверхностные подходы. Т.е. стоит выбирать минимальную оценку EROEI из имеющихся в литературе.
 
 
 

[Maki]

Вы тут про мясной рацион говорили у древних людей.
Думаю, без мяса обойтись не могло, учитывая времена ледниковых периодов. В это время мог быть образ жизни почти как у арктических народов.
А падальщики это вряд ли... В том смысле что вряд ли это было постоянным, может иногда могло быть.

Нет-нет! Речь шла об очень древних, и даже не совсем людях - австралопитеках и хабилисах. Есть расхожее мнение, что человеческий мозг начал увеличиваться за счёт доступа к мясной пище. И есть гипотеза гоминида-падальщика. Я же напомнил ув. коллегам, что шимпанзе при в основном растительной диете имеет мозг крупнее и лучше кровоснабжаемый, чем у австралопитека. И что ни шимпанзе, ни бабуины гиенам и львам не соперники. И представлять, как родственники Люси отжимают у львов тушу бегемота, наверное, смешно.
А в ледниковые периоды - конечно же вы правы - мясо, мясо и мясо. Что у неандертальцев, что у кроманьонцев.
На сем тему энергообеспечения древних гоминид предлагаю закрыть.))

[loky1109]

Оттуда "тюлень, фаршированный чайками" и прочая экзотика. Интересный пример. Но вы-то сами уверены, что это как-то указывает на пищевые привычки наших далёких предков?

Факт в том, что человек способен приспособиться к такому питанию, хотя это и требует длительной адаптации. То есть какое-то отношение к падали кто-то из предков человека имел.

[BlackMokona]

Ситуация с оценкой EROEI на самом деле достаточно сложная и тут есть некоторые важные детали, которые часто не до понимаются, из чего публикуемые цифры понимаются неправильно (особенно это касается всяких пропагандистских по сути авторов и источников, впрочем эта публика ни в чём разбираться и исходно не собиралась).

С учётом всех издержек крайне просто и легко.
ЕРОИ любого источника энергии строго равно 1 и это константа, да один и у ГЭС, и у термояда, и у панелей. Не больше не меньше. Учитываю вообще всё. Всю лишнию энергию из системы будет выведена в прибыль и потрачена на содержание драгоценной рабочей силы руководства. Все убытки будут покрыты опять же из каких то источников.
Для полной производственной матрицы всего, тоже проще некуда. Там берём цену установленной мощности, плюс цену обслуживания за срок эксплуатации. Получаем число Икс. Берём цену энергии и умножаем на количество энергии произведённой за весь срок службы. Получаем число игрек. Дальше Игрек делим на Икс получаем ЕРОИ с учётом вообще всех затрат кроме вывода прибыли из самого источника. Прибыль всех подрядчиков , государства и прочих мы тут учитываем.
Ну и относительно "честных" рассчётов. Обычно они работают так, давайте на одних накинем все косвенные издержки, а другие будут рождать бензин прямо в бензобаке и ездить исключительно равномерно, прямолинейно и с оптимальной скоростью.

[AlexAV]

Для начала, европейская энергетика относительно мало пострадает от таких цен как раз потому что уже мало зависит  от внешних энергоресурсов.

В какой альтернативной реальности? Полное потребление энергии ЕС - 56 ЭДж (2020 год). А внутреннее производство нефти - 19.3 млн.т (около 0.77 ЭДж), газа - 1.72 ЭДж, угля - 3.79 ЭДж, атомная генерация - 688 ТВтч (2.5 ЭДж), гидроэнергетика - 342 ТВтч (1.2 ЭДж), прочие ВИЭ - 710 ТВтч (2.6 ЭДж). Т.е. в сумме на внутренне производство приходится 12.8 ЭДж (из которых 2.5 ЭДж атомных - условно внутренние, почти весь уран в ЕС импортный).

78% процентная зависимость энергетики от иностранных энергоресурсов слабая? Вы серьёзно?

[Скеп-тик]

Очень рекомендую почитать вот это:

Выглянул в окно, надеясь увидеть бочки с жидкими водородом, аммиаком, угарным газом. Смотрел, смотрел - не увидел.
А как бы было хорошо, иметь дармовой водород и аммиак. Но для их дешёвой добычи нужен дешёвый метан.Итак, когда метан по 75 долларов (за тонну, 1500 кубов), аммиак стоит 157 долларов, тонна водорода стоит 12 тыс фунтов стерлинга. Килограмм золота на сегодня стоит 42173 фунта стерлинга. Восстанавливайте напрямую! Если золота хватит выработать железа хотя бы на 1 автомобиль.

Чей импорт в ЕС зашатается, а?

Только кому СЕГОДНЯ нужна Европа, кроме любителей Гуччи и Мерседесов?
Нынешний энергокризис возник из-за конкуренции с Китаем, и ЕС нечем крыть китайское производства. Обложат налогом товары, без которых ЕС жить не может? Ну и пускай не живёт. Удобрения уйдут в Индию. Без налогов, за чай.

[AlexAV]

ЕРОИ любого источника энергии строго равно 1 и это константа

Нет, не правда. EROEI полученное из производственной матрицы для устойчивой экономики всегда больше единицы (равно как и EROEI определенный полным суммированием ряда издержек, в определенных предположениях можно показать, что они строго равны между собой). EROEI - 1 полученный из производственной матрицы - это по сути максимальный возможный экономический рост за среднее време износа основных фондов. И эта величина для жизнеспособной экономики строго больше нуля, соответственно EROEI>1.

Не все товары используются прямо или косвенно в производстве энергии. Производство чего-то не связанного с производством энергии (скажем любые расширенные инвестиции) возможны только за счёт превышения EROEI над единицей.

Для полной производственной матрицы всего, тоже проще некуда. Там берём цену установленной мощности, плюс цену обслуживания за срок эксплуатации. Получаем число Икс. Берём цену энергии и умножаем на количество энергии произведённой за весь срок службы. Получаем число игрек. Дальше Игрек делим на Икс получаем ЕРОИ с учётом вообще всех затрат кроме вывода прибыли из самого источника. Прибыль всех подрядчиков , государства и прочих мы тут учитываем.

Этот метод (по финансовому эквиваленту), действительно, используется. Но у него тоже есть недостаток. Он работает только в том случае, если средняя энергоёмкость одного денежной единицы для всех агентов экономики одинаковая. В действительности это условие сильно искажается из-за наличия международной торговли. Скажем, товарная наполненность одного доллара по китайским ценам больше, чем по американским. А значит и доллар китайского товара содержит больше энергии, чем один доллар американского. Соответственно, чтобы получать какие-то корректные результаты тут нужно как минимум вносить поправки на это различие покупательной способности в цепочках международной торговли. 

[Maki]

Только кому СЕГОДНЯ нужна Европа, кроме любителей Гуччи и Мерседесов?

https://www.rbc.ru/economics/14/10/2021/6168177f9a794701dd5b7a44?from=from_main_3

[AlexAV]

Вопрос исключительно в толщине теплоизоляции.

Нет, не только. Один из основных каналов теплопотерь в жилом помещении - вентиляция. И эти потери при увеличении толщины теплоизоляции не уменьшаются.

[AlexAV]

Он разный потому что активно цена падает, а значит ЕРОИ растёт активно.

Не растёт никуда EROEI ВИЭ. Вырасти он может только по одной из двух причин. Появление нового, дешевого источника сырью (серебра, меди и т.д.), чего очевидно нет. Ресурсная база критических для ВИЭ материалов непрерывно ухудшается, как и любая другая. Или существенные изменения в технологии. Чего для солнечных элементов где-то с 2015 нет, а ветроэнергетика и вообще никогда за последние 30 лет не было, последняя значимая инновация там - использование генераторов с редкоземельными магнитами, но это уже давно.

[Lieut]

Не растёт никуда EROEI ВИЭ. Вырасти он может только по одной из двух причин. Появление нового, дешевого источника сырью (серебра, меди и т.д.), чего очевидно нет. Ресурсная база критических для ВИЭ материалов непрерывно ухудшается, как и любая другая. Или существенные изменения в технологии. Чего для солнечных элементов где-то с 2015 нет, а ветроэнергетика и вообще никогда за последние 30 лет не было, последняя значимая инновация там - использование генераторов с редкоземельными магнитами, но это уже давно.

Ветряки с того времени стали больше, гораздо больше. И по  высоте и по размаху лопастей.

[BlackMokona]

Нет, не правда. EROEI полученное из производственной матрицы для устойчивой экономики всегда больше единицы

Не может такого быть, иначе у нас пропадают в некуда деньги. Которые никто не забрал.

Но у него тоже есть недостаток.

ЕРОИ всё равно приходится считать для конкретной местности, ЕРОИ чего угодно где угодно не равно между собой. Особенно когда дело касается ВИЕ.
А вынеси любую ТЭЦ в космос получишь ЕРОИ радикально меньше 1. Поэтому потребность считать отдельно для разных стран совершенно нормально, не говоря что затраты на рабочию силу радикально зависит от страны нахождения энергостанции.

Нет, не только. Один из основных каналов теплопотерь в жилом помещении - вентиляция. И эти потери при увеличении толщины теплоизоляции не уменьшаются.

В этих пассивных домах с вентиляцией так же работают. Делают рекуперацию тепла.

Не растёт никуда EROEI ВИЭ. Вырасти он может только по одной из двух причин. Появление нового, дешевого источника сырью (серебра, меди и т.д.), чего очевидно нет. Ресурсная база критических для ВИЭ материалов непрерывно ухудшается, как и любая другая. Или существенные изменения в технологии. Чего для солнечных элементов где-то с 2015 нет, а ветроэнергетика и вообще никогда за последние 30 лет не было, последняя значимая инновация там - использование генераторов с редкоземельными магнитами, но это уже давно.

Ага цена на оборудование падает, а ЕРОИ не растёт. Чудеса на виражах.
http://infographer.ru/wp-content/uploads/2016/10/photo_2016-10-02_15-31-49.jpg
Извините но так это не работает. Падает цена оборудование, повышается ЕРОИ, повышается цена на оборудование падает ЕРОИ. Это связанные вещи. Причём не важно куда денежки уходят, на строительство яхт или на разработку более бедных месторождений. Энергию потратить придётся всё равно.

[AlexAV]

Не может такого быть, иначе у нас пропадают в некуда деньги. Которые никто не забрал.

Производственная матрица - это не о деньгах, а о физических объёмах. Её описание через финансовый эквивалент всегда не вполне точное, так что этот аргумент здесь вообще не применим (деньги максимум инструмент для оценки компонент этой производственной матрицы, когда нет прямых данных, но точно не инструмент для изучения её фундаментальных свойств). Деньги, кстати появляться ниоткуда и исчезать  в никуда в масштабе экономики могут. И в реальной экономике это постоянно происходит (возьмите, скажем график денежной массы практически любой страны). В отличии от денег эксергия может только исчезать.

Пусть у нас экономика описывается производственной матрицей A, тогда уравнение, описывающее стационарную экономику будет иметь вид:

c =A(c + b)

где с - вектор товаров израсходованных в промежуточных производственных процессах, b - вектор товаров конечного потребления (не использующихся в дальнейших производственных процессах). Данное уравнение будет удовлетворяться при строго положительных b и с - только тогда, когда наибольшее собственное число A будет меньше нуля (т.е. EROEI > 1). Экономика с EROEI = 1 - это экономика, которая вообще не производит товаров конечного потребления и неспособна к расширенному воспроизводству. Такая экономика в реальности существовать не может.

В этих пассивных домах с вентиляцией так же работают. Делают рекуперацию тепла.

Реально можно рекуперировать 70-80% тепла, не более. Дальнейшая экономия - это уже из области "а давайте вы будите меньше дышать". Т.е. снижением объёма вентиляции ниже нормальных гигиенических норм. Человек при этом, конечно, не умирает, но и нормальной жизнью нахождение в таком помещение тоже назвать нельзя.

Плюс как правило рекуперативная система катастрофически ухудшает качество воздуха в помещение даже при соблюдении норм вентиляции по объёму, т.к. все эти патрубки теплообменников представляют собой прекрасное место для роста различной микрофлоры. В общем на самом деле так себе решение.

Ага цена на оборудование падает, а ЕРОИ не растёт. Чудеса на виражах.

Существует один случай, когда так и будет. В том случае, если видимая себестоимость падает исключительно в следствии эффекта масштаба - на реальный EROEI это не влияет.

Дело в том, что строго говоря EROEI какой-то энергетики - должны определяться из собственных чисел производственной матрицы гипотетической экономики, где имеется только рассматриваемый способ генерации энергии. Масштаб в этом случае фиксирован (и заведомо является очень большим, т.е. находится в области насыщения, где дальнейшее увеличение масштаба не ведет к росту эффективности производства). Соответственно, в этом случае наблюдаемое падение себестоимости при переходе от маломасштабных к крупномасштабным производствам не будет влиять на коэффициенты в полной производственной матрице рассматриваемой гипотетической экономики (которые заведомо должны соответствовать крупномасштабному производству), и, соответственно, не будет вести к росту EROEI.

Проблема в том, что большая часть падения себестоимости на графике ни с чем, кроме эффекта масштаба, не связана.

[AlexAV]

Падает цена оборудование

Кстати, тут нужно говорить в прошедшем времени. Не падает, а падала. В 2019 падение прекратилось и начался постепенный рост.



Это связано с тем, что потенциал удешевления из-за эффекта масштаба сейчас в основном истощился, а стоимость сырья растёт.

[BlackMokona]

Деньги, кстати появляться ниоткуда и исчезать  в никуда в масштабе экономики могут

Сие действо монополия ЦБ к которой наш пример никак не относится.
Все деньги занятые в производственных цепочках перейдут из рук в руке и в конечном итоге будвт потрачены.

Экономика с EROEI = 1 - это экономика, которая вообще не производит товаров конечного потребления и неспособна к расширенному воспроизводству.

Это почему? Во первых все товары конечного потребления уже мы забили в ЕРОИ, прибыль и расширение тоже. Если например миллиардер Икс потратил миллиард долларов на АЭС, извлёк из него десять миллиардов и потратил девять из них на строительство заводов по производству бубликов. А один на новую АЭС. Полное воспроизведение чек, и расширение чек. ЕРОИ 1. Можно ещё милиард из бубликов потратить на мега яхту.

Плюс как правило рекуперативная система катастрофически ухудшает качество воздуха в помещение даже при соблюдении норм вентиляции по объёму, т.к. все эти патрубки теплообменников представляют собой прекрасное место для роста различной микрофлоры.

Боротся конечно с этим ещё не научились. А нет давно умеют, а то на всяких АПЛ и МКС давно бы повымерли.

Существует один случай, когда так и будет. В том случае, если видимая себестоимость падает исключительно в следствии эффекта масштаба - на реальный EROEI это не влияет

Это с какого перепуга не влияет? Вот у нас слева будет АЭС сделанная исключительно из уникальных компонентов которые в лаборатории делают высоколобые ученные, на каждый компонент был проведён НИОКР ценой в овер 100500 долларов и тд. А рядом АЭС которую штампуют сотнями ежегодно из общедоступных компонентов. Где затраты ресурсов по производствннной матрицы выше?

Кстати, тут нужно говорить в прошедшем времени. Не падает, а падала. В 2019 падение прекратилось и начался постепенный рост.

На вашем графике цена в два раза ниже чем заканчивается на моём. 
Вы просто взяли слишком мелкомасштабных график где рост производства и технологии играет меньше роли чем рыночные колебания

[Fall63]

У вас не та тотемная птичка...

(кликните для показа/скрытия)

Таки не смог удержаться 

18+

https://www.youtube.com/watch?v=g5GW6_4SifU

"Аннушки-управленцы уже купили подсолнечное масло, и не только купили, но даже и разлили..."

 

[Скеп-тик]

rbc.ru/economics/14/10/2021/

Как только экспорт в Европу начнёт приносить убытки, он исчезнет. Если будет приносить прибыль - налог косвенно выплачивают жители Европы.
Так понятней?

Ага цена на оборудование падает, а ЕРОИ не растёт. Чудеса на виражах.

Провал цен на энергоносители 2014-19 годов не учитываете. 5 лет дешёвого угля, газа, нефти - цена оборудования пошла вниз. Теперь картина обратная на неизвестный срок; если больше трёх лет, ВИЭ кирдык.