Nettoenergivinst

Net Energy Gain ( NEG ) är ett begrepp som används inom energiekonomi och som syftar på skillnaden mellan energin som går åt för att skörda en energikälla och mängden energi som erhålls från den skörden. Nettoenergivinsten, som kan uttryckas i joule , skiljer sig från den ekonomiska nettovinsten som kan bli resultatet av energiutvinningsprocessen, genom att olika energikällor (t.ex. naturgas , kol , etc.) kan prissättas olika för samma mängd energi.

Beräknar NEG

En nettoenergivinst uppnås genom att förbruka mindre energi för att skaffa en energikälla än vad som finns i den källa som ska förbrukas. Det är

NEG=Energy_{\hbox{Consumable}}-Energy_{\hbox{Expended}}.

Faktorer att ta hänsyn till vid beräkning av NEG är typen av energi, hur energi används och förvärvas samt metoderna som används för att lagra eller transportera energin. Det är också möjligt att överkomplicera ekvationen med ett oändligt antal externa effekter och ineffektiviteter som kan vara närvarande under energiskördsprocessen.

Energikällor

Definitionen av en energikälla är inte rigorös. Allt som kan ge energi till något annat kan kvalificera sig. Ved i en kamin är full av potentiell värmeenergi ; i en bil förvärvas mekanisk energi från förbränning av bensin, och förbränning av kol omvandlas från termisk till mekanisk och sedan till elektrisk energi . Exempel på energikällor är:

Fossila bränslen
Kärnbränslen (t.ex. uran och plutonium)
Strålning från solen
Mekanisk energi från vind, floder, tidvatten, etc.
Biobränslen som härrör från biomassa har i sin tur förbrukat marknäring under tillväxten.
Värme inifrån jorden (geotermisk energi)

Termen nettoenergivinst kan användas på lite olika sätt:

Icke-hållbara

Den vanliga definitionen av nettoenergivinst jämför den energi som krävs för att utvinna energi (det vill säga att hitta den, ta bort den från marken, förfina den och skicka den till energianvändaren) med mängden energi som produceras och överförs till en användare från någon (typiskt underjordisk) energiresurs. För att bättre förstå detta, anta att en ekonomi har en viss mängd ändliga oljereserver som fortfarande är underjordiska, oextraherade. För att få till den energin måste en del av den utvunna oljan förbrukas i utvinningsprocessen för att driva motorerna som driver pumparna, därför kommer nettoenergin efter utvinning att vara mindre än energimängden i marken före utvinning, eftersom vissa fick förbrukas.

Utvinningsenergin kan ses på ett av två sätt: lönsamt extraherbart (NEG>0) eller icke-lönsamt extraherbart (NEG<0). Till exempel, i Athabasca Oil Sands , gjorde den mycket diffusa naturen hos tjärsanden och det låga priset på råolja dem oekonomiska att bryta fram till slutet av 1950-talet (NEG<0). Sedan dess oljepriset stigit och en ny ångextraktionsteknik har utvecklats, vilket gör att sanden kan bli den största oljeleverantören i Alberta (NEG>0).

Hållbart

Situationen är annorlunda med hållbara energikällor , såsom vattenkraft , vind , sol och geotermiska energikällor, eftersom det inte finns någon bulkreserv att ta hänsyn till (förutom solens livstid), utan energin sipprar kontinuerligt, så bara den energi som krävs för utvinning övervägs.

I alla energiutvinningsfall är livscykeln för energiutvinningsanordningen avgörande för NEG-förhållandet. Om en utsugningsanordning är nedlagd efter 10 år, kommer dess NEG att vara betydligt lägre än om den fungerar i 30 år. Därför energiåterbetalningstiden (ibland kallad energiamortisering) användas istället, vilket är den tid, vanligtvis angiven i år, en anläggning måste vara i drift tills den löpande NEG blir positiv (dvs. tills den mängd energi som behövs för anläggningens infrastruktur har skördats från anläggningen).

Biobränslen

Nettoenergivinsten från biobränslen har varit en särskild källa till kontroverser för etanol som härrör från majs ( bioetanol) . Den faktiska nettoenergin för biobränsleproduktion är starkt beroende av både biokällan som omvandlas till energi, hur den odlas och skördas (och i synnerhet användningen av petroleumbaserad gödsel), och hur effektiv processen för omvandling till användbar energi är. Detaljer om detta finns i artikeln Etanolbränsle energibalans . Liknande överväganden gäller även för biodiesel och andra bränslen.

ISO 13602

ISO 13602-1 tillhandahåller metoder för att analysera, karakterisera och jämföra tekniska energisystem (TES) med alla deras input, output och riskfaktorer. Den innehåller regler och riktlinjer för metodiken för sådana analyser.

ISO 13602-1 beskriver ett sätt att etablera relationer mellan input och output (nettoenergi) och på så sätt underlätta certifiering , märkning och märkning , jämförbara karakteriseringar, prestandakoefficient , energiresursplanering, miljökonsekvensbedömningar, meningsfull energistatistik och prognoser av den direkta naturliga energiresursen eller energiinsatsen, investeringar i tekniska energisystem och de utförda och förväntade framtida energitjänsterna.

I ISO 13602-1:2002 definieras förnybar resurs som "naturresurs för vilken förhållandet mellan skapandet av naturresursen och produktionen av den resursen från naturen till teknosfären är lika med eller större än ett" .

Exempel

Nettoenergiklippa med förnedrande EROI

utvanns 50 fat (7,9 m ³ ) råolja för varje fat råolja som användes i utvinnings- och raffineringsprocessen. Idag skördas endast 5 fat (0,79 m ^{3 ) för varje använt fat.} När nettoenergivinsten för en energikälla når noll, bidrar källan inte längre med energi till en ekonomi. ^{[ citat behövs ]}

Se även

externa länkar