Биоэнергия: технология, термодинамика

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭНЕРГИИ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗАТРАТ

Экономика и термодинамика. В целом топливо является более де­шевой статьей, чем промышленные товары и услуги, определяющие на­циональное богатство. Например, стоимость угля составляет от 10 до нескольких десятков фунтов стерлингов за 1 т в зависимости от спо­соба добычи. Стоимость добываемой нефти составляет от нескольких до, вероятно, 60 ф. ст. за 1 т, в то время как ее продажная цена может быть значительно более высокой. В сравнении с этим стоимость про­мышленных товаров может быть на несколько порядков выше. Не­смотря на то что топливо необходимо при любых видах экономической деятельности, его стоимость представляет собой только незначительную часть общих затрат. Одно время существовала тенденция классифици­ровать проекты просто с точки зрения энергетических затрат [22]» од­нако такой подход не нашел широкого распространения. В этой связи ставился вопрос о целесообразности общего энергетического анализа [22]; правда, необходимость проведения такого анализа до сих пор отстаивается его сторонниками [24].

С другой стороны, экономическое значение эффективного исполь­зования топлива являлось предметом изучения в течение столетий. Про­блема получения максимально полезной работы на основании тепловой энергии привела к формулировке общих законов термодинамики. Эти законы формируют основу технических вопросов использования энер­гии, сохранения энергии и эффективности производства новых видов энергии. Однако суммирование показателей стоимости и продуктивно­сти энергии не характеризует эффективность всего процесса использо­вания топлива. Продуктивность рабочей силы, сырья (иного, чем энер­гия) , а также земли сама по себе также не определяет степень жизнен­ности этого процесса.

Общая факторная продуктивность. Понятие ’’совокупная произво­дительность факторов производства” было описано Берндтом [11]. Он представляет целый ряд выводов, касающихся стоимости и энергети­ческой ценности биоэнергии. Эти выводы заключаются в следующем. Энергия является только одним из многочисленных дорогостоящих вводимых факторов производства. Общая энергия, которой обладает топливо, не равна энергии, которая может быть использована для прак­тических целей. В основном максимизация продуктивности энергии не согласуется с минимизацией общих затрат. Раскладка использования энергии в обществе может способствовать пониманию вопроса конеч­ного потребления энергии. Эта проблема не должна рассматриваться от­дельно от необходимости максимизации продуктивности всех имеющих­ся ресурсов. Высокие цены на энергию могут привести к существенно­му повышению эффективности ее использования, а также к замещению затрат труда в энергетике. Сохранение энергии может также быть до­стигнуто путем использования капиталоемкого оборудования. Однако темпы роста вложений д основные средства снижаются, а экономиче­ский рост замедляется в результате повышения реальных цен на энергию.

Что все это означает для биоэнергии? Дело в том, что мы не судим о процессе только на основании энергетических балансов. Однако важно знать, является ли биоэнергия чистой добавкой к запасам первичной энергии, особенно когда возникает вопрос о крупных государственных субсидиях. Если нет, то из первичных источников энергии следует полу­чить ценные виды топлива при издержках, сравнимых с издержками альтернативных методов. Субсидии иногда даются в надежде получения дополнительного источника топлива и сокращения его импорта. Несмот­ря на свою неэкономичность, биоэнергетические процессы протекают в течение длительного времени. Необходимо быть уверенным в обоснован­ности результатов с точки зрения термодинамики, а также в ожидаемой в перспективе отдаче. Экономия на импорте нефти может быть оправда­на только в случае отсутствия соответствующего увеличения импорта капитала, оборудования и других важных статей, необходимых для осуществления возобновляемых энергетических процессов.

ЛИТЕРАТУРА

[1] Forest, W. W., Entropy of microbial growth. Nature, 225, 1970,1165-1166.

[2] Wright, D. J., Energy budgets, Goods and services, an input - output analysis, Energy Policy, 2 Dec. 1974, 307-315.

[3] Constanza, C., Embodied energy and economic evaluation, Science, 210, 1980, 1219-1224.

[4] Monteith, J. L., Does light limit crop production, Chap. 2 in Physiological Processes Limiting Plant Productivity, Ed. С. B. Johnson, Butterworths, 1981.

[5 ] BP Statistical Review of World Energy, The British Petroleum Company pic, London, 1981.

[6 ] FAO Production Yearbook 1981 (vol. 35), FAO, Rome, 1982.

[7] Humphrey, W. S., Stanislaw, J., Economic growth and energy consumption in the UK, 1700-1975, Energy Policy, March 1979, 29-42.

[g] Anon., Study explodes U. S. energy waste myth., The Oil and Gas Journal, Mar. 6, 1978, 30-31.

[9] Darmstadter, J., Dunkerly, J., Alterman, J., How Industrial Societies use Energy, Johns Hopkins University Press, Baltimore, 1977.

[10] Keenan, J. H., Gyftopoulos, E. P., Hatsopoulos, G. N., The fuel shortage and thermo­dynamics - The entropy crisis, Chap. 34 in Energy: Demand, Conservation, and Industrial Problems, Ed. M. S. Macrakis, MIT Press, 1974.

[11] Berndt, E. R., Aggregate energy, efficiency, and productivity measurement, Ann. Rev. Energy, 3, 1978, 225-273.

[12] Banks, F. E., Scarcity, Energy and Economic Progress, Lexington Books, Toronto, 1977.

[13] Bradley, Askin, A., How Energy Affects the Economy, Lexington Books, Toronto, 1977.

[14] Annual Abstract of Statistics 1982, HMSO, London. *

[15] Smil, V., Kuz, T., European energy elasticities, Energy Policy, June 1976, 171-175.

[16] Brookes, L. G., Energy/GDP relationships — the elastic snaps, Energy Policy, June 1976, 162-164.

[17] Digest of UK Energy Statistics, 1980,1982, Dept, of Energy, HMSO.

[18] Berndt, E. R., Wood, D. O., An economic interpretation of the energy - GDP ratio, Chap. 3 in Energy: Demand, Conservation and Institutional Problems, Ed. S. Macrakis, MIT Press, 1974.

[19] Twentieth Century Petroleum Statistics, DeGolyer and MacNaughton, Texas, 1978.

[20] Brookes, L. G., Energy policy, the energy price fallacy and the role of nuclear energy in the UK, Energy Policy, June 1978, 94-106.

[21] Srarr, C., Field, S., Economic growth, employment and energy, Energy Policy, March 1979,2-22.

[22] Energy analysis - a verdict awaited, Editorial m Energy Policy, Dec. 1975, 266-

' 267.

[23] Leach, G., Net energy analysis - is it any use?, Energy Policy, Dec. 1975, 322- 344.

[24] Slesser, M., NEA re-examined, Energy Policy, June 1976, 175 — 177.

ГЛАВА