Людям, как и нашим сложным обществам, требуется пищевая энергия, и огромное количество внешней энергии для выживания и размножения. Для всех организмов это чистая энергия доступна организму или обществу после определенных инвестиций которые можно выразить через энергетическую эффективность.
Энергетическая эффективность определяет рациональное использование энергии необходимой для потребности общества.
Человеку важно получить эту энергию и рационально её использовать, что может быть самым важным фактором в определении долгосрочного выживания и благополучия человека и общества.
История развития человеческой культуры может быть рассмотрена с точки зрения развития энергетических ресурсов и эволюции технологий преобразования энергии.
Энергия, обеспечиваемая сжиганием ископаемых видов топлива, способствовала расширению экономического, социального и экологического развития.
Наличие этих ресурсов и повышенная энергетическая эффективность, с которой они используются, позволили людям повысить свой комфорт, жить дольше и увеличить свою численность.
Энергетическая политика
Нисходящий макроэкономический анализ показывает, что переход на более качественные виды топлива, повышение топливной эффективности, обусловленное более высокими ценами на топливо, и структурные изменения в национальных экономиках обычно приводят к снижению отношения энергии к валовому внутреннему продукту (ВВП), по крайней мере, в условных единицах.
Со временем рыночные сигналы (цены), как правило, отражают предполагаемую экономическую полезность топлива.
Поскольку энергия используется прямо и косвенно в производстве всех товаров и услуг, цены на энергоносители оказывают значительное влияние практически на все аспекты экономической деятельности. Модели и анализ экономического роста указывают на то, что снижение темпов роста доступности энергии, вероятно, будет иметь серьезные последствия. Фактически, существует сильная корреляция между потреблением ресурсов на душу населения (т. е. количеством энергии) и социальными показателями, такими как индекс развития человеческого потенциала.
Однако в настоящее время мало изучена связь между качеством энергии и общепринятыми показателями благосостояния общества.
Качество энергии
Качество единицы энергии по существу является полезностью этой единицы для общества. Объем работы, который может быть выполнен доступной единицей энергии используется прямо или косвенно для приобретения следующей единицы ресурса. Это влияет на энергоэффективность, но не является единственным фактором, определяющим полезность этой единицы энергии.
Например, гидроэнергетика создает электроэнергию, которая имеет большую экономическую полезность, чем аналогичное количество тепловой энергии. Однако электроэнергия менее полезна для выплавки руды, так как для этой задачи она должна быть переведена в тепло и в этом процессе оно потеряет значительную часть своих особых свойств. Энергетическая эффективность в этом случае будет невелика.
Энергетическая рентабельность от инвестиций является одной из мер для установления качества, в данном случае чистой энергии, доступной организму или обществу для достижения различных целей.
Мы используем показатель эффективности человеческой деятельности, предназначенной для удовлетворения фундаментальных физических потребностей, содействия в достижении чувства психического и психологического благополучия, а также достижения высших устремлений, связанных с лучшим из того, что может предложить человеческий род.
Исследования ранней человеческой культуры предполагают, что охотники-собиратели имели крайне низкую энергетическую эффективность их работы и, следовательно, низкое качество жизни.
Следовательно, чем выше энергоэффективность у общества, тем больший вклад можно внести в качество жизни.
Количество энергии
Количество энергии относится к общему типу которая течет в систему. Количество не принимает во внимание качество ресурсов, скорее оно фокусируется на чистом количестве доступном для выполнения работы в этом обществе.
Антропологи первые признали важность избыточной энергии для искусства, культуры, прогресса и вообще всех атрибутов современной цивилизации.
Социологи продолжали работу по анализу связи энергии с социальным богатством и благосостоянием.
Современные люди вкладывают свою собственную энергию плюс огромное количество ископаемого топлива для производства продуктов питания, для создания досуга и для выполнения множества видов деятельности и атрибутов, которые мы ассоциируем с современным обществом.
Требуется ли увеличение макроэкономических показателей как валовой внутренний продукт (ВВП), неявно, но не доказано. Можно представить себе причинную цепь: более высокий ВВП — более высокое социальное благосостояние.
Получение энергии через торговлю
Общества, являющиеся чистыми производителями энергии, могут обеспечивать свои собственные потребности в энергии путем непосредственного использования её.
Экономика, не имеющая достаточного количества внутренних видов топлива, в которых она нуждается, таких как нефть для транспорта, должна импортировать эти виды топлива и оплачивать их с использованием валюты, полученной извне, посредством какой-либо избыточной экономической деятельности. Это особенно актуально по мере индустриального развития страны.
Нефть в настоящее время является основным топливом выбора. Способность покупать нефть, используемую для поддержания или роста экономики, зависит от того, может ли экономика генерировать для продажи миру что либо необходимое для роста или производства продукции в их относительных ценах.
Предположим, что экономика на 100% зависит от импорта нефти (например, для сельского хозяйства и транспорта). Примером может служить Коста-Рика. Она не имеет внутреннего ископаемого топлива (хотя и имеет значительную гидроэнергетику), но имеет довольно энергоемкую экономику и в значительной степени оплачивает импортируемую нефть экспортируемыми сельскохозяйственными продуктами, такими как бананы и кофе. Эти товары высоко ценятся в мире и, следовательно, легко продаются. Они также довольно энергоемкие для производства, особенно когда производятся такого качества, которое продается в богатых странах. Производственные расходы бананов Коста-Рики эквивалентны примерно половине их доковой покупной цены. Это затраты чтобы заплатить за нефть и нефтепродукты, необходимые для их производства и косметического качества. Эти производственные расходы потребляют значительную часть экономического «излишка», необходимого для получения твердой валюты для оплаты импортируемой нефти. Энергетическая эффективность в этом случае низкая.
Другой пример — страна Япония. Япония бедна полезными ископаемыми, но за счет высокоразвитой промышленности имеет твердую валюту для оплаты импортируемой нефти.
Некоторые ученые считают, что дефицит энергии связан с ограниченным производством продовольствия, бедностью, ограниченным производством и транспортировкой основных товаров и услуг,а также создает нагрузку на другие ограниченные экологические ресурсы.
Несмотря на то, что энергетические и экономические оценки являются существенными компонентами нашего понимания последствий сокращения потока энергии, они до сих пор не смогли определить связь между энергетической эффективностью и качеством жизни.
Во многих странах изучаются и количественно оцениваются связь энергоэффективности и энергосбережения с качеством жизни и предлагаются возможные ограничения на социальное развитие в мире, характеризующееся растущим населением и все более ограниченным наличием наших традиционных энергетических ресурсов.
Последствия для экономической политики
История усеяна городами и целыми цивилизациями, которые не могли поддерживать достаточный чистый поток энергии, показывая нам, что определенные пороги избыточной энергии должны быть соблюдены для того, чтобы общество существовало и процветало. По мере того, как цивилизация процветает и растет, она имеет тенденцию генерировать все больше и больше инфраструктуры, которая требует дополнительных потоков энергии для поддержания её метаболизма.
Концепция иерархии энергетических потребностей, необходимых для поддержания и, возможно, роста типичного общества аналогична пирамиде человеческих потребностей. Люди должны сначала удовлетворять свои физиологические и репродуктивные потребности, а затем постепенно уменьшать свои непосредственные, но все еще важные психологические потребности.
Энергетические потребности общества иерархически структурированы.
Так для удовлетворения потребности в транспортировке энергии к месту ее использования необходимо сначала добывать, а затем перерабатывать топливо. Например, энергетические ресурсы для выращивания и транспортировки достаточного количества продовольствия, не могут быть использованы без предварительного удовлетворения этих первых трех потребностей (т. е. добычи, переработки и транспортировки этих видов топлива к месту их потребления).
Энергия, необходимая для поддержания семьи, обеспечения базового образования для следующего поколения граждан и здравоохранения для всех граждан следует иерархической структуре. Каждый последующий уровень энергетических потребностей требует более высокой энергетической эффективности.
Произвольное использование энергии, например, для искусства и других социальных удобств может восприниматься как социальная энергетическая необходимость только после того, как все уровни ниже этого выполнены.
Пирамидальная иерархия энергетических потребностей общества представляет собой относительную важность различных компонентов, ранжированных по важности для выживания и благополучия человека, и качество энергии, выделяемой на производство и поддержание инфраструктуры, необходимой для поддержки этих компонентов общества.
Специфическая и конкретная природа нижних уровней может казаться все более неясной и двусмысленной тем, кто находится на “более высоких” уровнях, но абсолютно необходима для их поддержки. То, что представляет собой верхний уровень иерархии энергетических потребностей, никоим образом не является окончательным, и уровни, вероятно, будут меняться в зависимости от социально-экономических, демографических и культурных различий.
Но эта концепция признает реальность, что не все человеческие желания и потребности могут быть удовлетворены одновременно, и что существуют компромиссы и альтернативные издержки, так что удовлетворение одного желания или потребности использует энергию, которая затем недоступна для другого, особенно в обществе с небольшим или нулевым ростом.
Таким образом, энергетическая эффективность представляет количественное соотношение между потребностями общества и потреблённой энергией.
Предполагается, что энергетическая эффективность связана со способностью индивида и общества достичь более высокого качества жизни.
