什么是能量投资回报率（EROI）？
EROI（能量投资回报率）衡量每投入一单位能量去开采或建造，能取回多少单位能量。石油工业初期「易采石油」EROI 高达 100:1；今天转向页岩油、深水油与油砂后通常降至 10:1–20:1；现代光伏系统为 10–30。
EROI 的历史轨迹是一条下行线。以 1901 年的斯宾德尔托普为例，把管子插进地里，财富的喷泉就涌出来，这类「易采石油」的 EROI 高达 100:1（美国能源信息署 EIA）。今天，随着开采向更深、更复杂的非常规石油迈进——页岩油、深水油、油砂——EROI 已显著下降，通常在 10:1 至 20:1 之间（BP 世界能源统计年鉴，现由能源研究所发布）。
关于太阳能，有一个流传已久的迷思：制造一块太阳能板所消耗的能量，超过它整个生命周期所能产出的能量。这一说法在 1970 年代的实验室里也许成立，今天已被证伪。现代光伏系统的 EROI 为 10–30，意味着每投入 1 单位能量于采矿、提炼硅料和运输组件，系统将在 30 年寿命中返还 10–30 单位能量。配套指标是能源回收期（EPBT），目前为 1–3 年，取决于安装地的日照条件——30 年资产上 3 年的回收期，是相当可观的回报。
EROI 之所以重要，是因为它决定了能量盈余的厚度。化石燃料成为文明基石，正是因为它们曾提供巨大的能量盈余，让人类得以建设城市、学校和医院。一加仑汽油约含 1.3 亿焦耳能量，相当于约 33.7 千瓦时；若要靠人力完成同等的功，大约需要 400 至 500 小时不间断的繁重劳作。当 EROI 收缩，不只是燃料变贵，而是整个文明赖以加速的杠杆在悄悄变短。
把这两条趋势线放在一起，就是本书所说的「热力学之墙」：化石燃料的 EROI 在下降，可再生能源的复杂性在提升，二者正在同一个区间相遇。这种能量盈余的收缩，是当前经济格局变化中一个不常被提及的驱动因素，也是为什么单看每兆瓦时的货币成本，并不足以判断一种能源对社会的真实价值。
| 能源来源 | EROI | 书稿出处 |
|---|---|---|
| 初期「易采石油」（1901 年斯宾德尔托普） | 高达 100:1 | 第二章 2.2.4 |
| 当今非常规石油（页岩油、深水油、油砂） | 10:1–20:1 | 第二章 2.2.4 |
| 现代太阳能与风能 | 10:1–15:1（随技术成熟仍在提升） | 第二章 2.2.4 |
| 现代光伏系统 | 10–30（能源回收期 1–3 年） | 第七章 7.6 |
| 煤炭 | 6–8 | 第七章 7.6 |
随着化石燃料 EROI 下降、可再生能源复杂性提升，我们正在撞上一堵「热力学之墙」。
资料来源
- U.S. Energy Information Administration (EIA), Crude Oil and Petroleum Products Explained
- BP Statistical Review of World Energy (Energy Institute), 72nd Edition
- 《能源文明的全局》第二章 2.2.4「能量投资回报率（EROI）：热力学之墙」、第七章 7.6
这个问题在书中的展开位置： 《能源文明的全局》，第二章 2.2.4 + 第七章 7.6