Энергопотребление — важный элемент развития. Это проиллюстрировано графиком зависимости коммерческого потребления энергии от ВВП на душу населения и показывает явно более высокое потребление энергии, коррелирующее с более высоким ВВП на душу населения. Хотя увеличение использования энергии, несомненно, имеет много преимуществ, мы также все больше осознаем негативные последствия использования энергии. Мы испытываем эти негативные воздействия на глобальном и местном уровнях в виде изменения климата (и связанных с ним эффектов) и деградации местной окружающей среды в виде, например, низкого качества воздуха, деградации почв (что в крайних случаях приводит к опустыниванию), истощение ресурсов (например, воды) и шумовое загрязнение.

Почему возникает проблема энергоэффективности?

Более эффективное использование энергии на всех этапах цепочки предложения / спроса могло бы уменьшить негативное воздействие потребления энергии, сохраняя при этом такое же экономическое развитие. Кроме того, неэффективное использование энергии обычно подразумевает более высокие, чем необходимо, эксплуатационные расходы для потребителя (конечного потребителя энергии). Таким образом, на уровне компании или предприятия более высокая энергоэффективность снизит эксплуатационные расходы и повысит прибыльность.

На национальном уровне повышение энергоэффективности подразумевает сокращение импорта энергии, тем самым снижая валютное давление, а также увеличивая доступность скудных энергетических ресурсов для использования другими, что позволяет увеличить объем энергозависимой деятельности, способствующей экономическому благополучию населения. население в целом. Общество в целом также выигрывает от повышения энергоэффективности, в основном за счет уменьшения негативного воздействия на окружающую среду от энергопотребления.

Наконец, глобальные ресурсы первичной энергии (в основном ископаемое топливо) ограничены и в конечном итоге будут исчерпаны. Они составляют часть природного капитала, от которого зависит наша жизнь и экономика. Однако их ускоренное использование в последние годы только приблизило дату, когда они истекут, а сокращение доступности и более высокие затраты увеличили давление на страны, зависящие от импорта ископаемого топлива. Устойчивое будущее развитие зависит от разумного использования этих ресурсов и максимального увеличения выгоды, получаемой от каждой единицы потребляемой энергии.

Что мы подразумеваем под энергоэффективностью?

Под энергоэффективностью понимается использование энергии наиболее рентабельным способом для выполнения производственного процесса или предоставления услуги, при котором потери энергии сводятся к минимуму и общее потребление первичных энергоресурсов сокращается. Другими словами, энергоэффективные методы или системы будут стремиться использовать меньше энергии при проведении любой энергозависимой деятельности: в то же время соответствующее (негативное) воздействие потребления энергии на окружающую среду сводится к минимуму.

Различные способы определения энергоэффективности обсуждаются ниже. Можно принять во внимание, что энергоэффективность — это широкий термин, и существуют различные способы его использования в реальном мире. Конкретное определение зависит от контекста и — как бы оно ни использовалось — оно представляет собой отношение выходной мощности к входящей энергии (или, конечно, обратное, входной энергии на определенный выход).

Определение энергоэффективности

Энергоэффективность — это термин, который используется по-разному, в зависимости от контекста и, возможно, от человека, использующего этот термин. Строгое технологическое использование связывает выход энергии с входом энергии и обычно используется инженерами для машин и оборудования.

Таким образом, энергоэффективность электродвигателя — это отношение механической выходной мощности (то есть работы, выполняемой с помощью двигателя) к входной электрической мощности. Количества должны быть выражены в одних и тех же единицах, например киловатт-часов в сутки, а результат — безразмерное число — условно выражается в процентах. Этот подход широко используется на промышленных предприятиях и зданиях для широкого спектра оборудования, включая двигатели, насосы, компрессоры, печи и котлы. Например, для котлов КПД может быть «85 процентов», что означает, что 85 процентов энергетической ценности топлива было преобразовано в полезный пар (и, таким образом, сумма различных потерь составляет 15 процентов).

Для многих производственных процессов и других энергозависимых видов деятельности, таких как эксплуатация пассажирских и грузовых транспортных средств, сравнение ввода и вывода в одних и тех же единицах для получения безразмерного числа не является практическим подходом.

Поэтому «техническое» определение мало используется для многих видов анализа энергоэффективности. Во многих реальных ситуациях энергоэффективность чаще всего выражается как суррогат, отношение вложенной энергии к «выходу» определенного вида деятельности. Таким образом, в промышленности энергоэффективность цементной печи может быть выражена как X тысяч литров мазута, сжигаемого на тонну произведенного клинкера, а энергоэффективность прокатного стана — как Y тонн стандартного угля на тонну произведенной стальной арматуры. Для транспортного сектора энергоэффективность грузовика может быть выражена как Z литров дизельного топлива на тонно-км перевезенного груза, а для городского автобуса — как W литров бензина на тысячу пассажиров-км.

Такие показатели часто называют «удельным энергопотреблением» и широко используются для сравнения энергоэффективности между заводами, зданиями, транспортными средствами и видами транспорта. Поэтому в практических ситуациях для мониторинга энергоэффективности с течением времени нам необходимо связать потребление энергии с конкретным уровнем активности или производительности. Показатели, используемые для выражения энергоэффективности, не являются процентами, но будут иметь определенные единицы, и изменения, наблюдаемые от одного периода времени к другому, будут указывать на то, выполняется ли деятельность более или менее эффективно — другие факторы остаются неизменными (например, отсутствие изменений в производственный процесс, отсутствие переключения топлива, аналогичные погодные условия и т. д.) На национальном уровне термин «энергоэффективность» используется нечасто. Скорее, обычно принимается «энергоемкость».

Энергоемкость

Энергоемкость — это отношение потребления энергии к некоторой мере спроса на деятельность, связанную с энергетикой, и ее можно применить ко всему сектору экономики. Примером может служить энергоемкость, скажем, промышленного сектора страны, выраженная в X джоулей на единицу ВВП, произведенного этим сектором. Иногда энергоемкость полностью выражается в денежном выражении, например расход энергии Z долларов на доллар ВВП. Таким образом, энергоемкость — во многих отношениях аналогичная концепции энергоэффективности, проиллюстрированной для процессов или транспорта — обычно включает структурные и поведенческие компоненты.

Изменения в секторе, такие как изменения в типах производимой продукции, повлияют на энергоемкость, независимо от изменений в энергоэффективности задействованных заводов, процессов и машин. Другие термины, встречающиеся в отчетах по всему миру, включают энергосбережение и энергосбережение. Они тоже определяются по-разному, и их нужно использовать с осторожностью. Энергосбережение обычно ассоциируется — часто ошибочно — с каким-либо видом «лишений», например, более низким уровнем комфорта в зданиях, более низким уровнем промышленного производства. Энергосбережение обычно означает более низкое потребление энергии, и это может сопровождаться или не сопровождаться изменениями качества или количества продукции или деятельности.

Кого должна заботить энергоэффективность?

Воздействие использования энергии затрагивает всех нас, и, следовательно, мы все должны быть обеспокоены тем, как использовать энергию более эффективно. Однако основными органами, ответственными за определение национальных подходов к энергоэффективности, обычно являются государственные агентства, в обязанности которых обычно входит:

• Принятие законодательства, касающегося энергоэффективности, если необходимо, включая определение надзорных функций для регулирующих органов в сфере энергетики, когда это необходимо.

• Принятие решения о государственном бюджете для продвижения и проведения мероприятий и программ в области энергоэффективности для широкой общественности, включая налоговые или другие стимулы, когда это необходимо.

• Повышение осведомленности в области энергетики и распространение полезной информации о мерах по повышению энергоэффективности и рекомендуемых процедурах для всех секторов экономики.

• Распределение бюджета и выполнение программ энергоэффективности в отношении государственных активов, например правительственные здания, автопарк.

Эти действия будут служить примером передовой практики для других.

Правительство обычно играет ведущую роль в продвижении энергоэффективности из-за разнообразной и важной роли, которую энергия играет в национальной экономике, а также потому, что правительство часто несет главную ответственность за долгосрочное энергетическое планирование для удовлетворения потребностей общества в целом.

Правительство также находится в особом положении для устранения многих препятствий на пути к повышению энергоэффективности, включая ключевой барьер, образованный отсутствием надежной и своевременной информации для всех секторов.

В большинстве стран основным вовлеченным агентством будет Министерство энергетики, а другие агентства и министерства также будут задействованы в конкретных областях энергоснабжения и потребления (например, такие агентства, как Министерство энергетики и горнодобывающей промышленности, Министерство промышленности, Министерство общественных работ и строительства, Министерства коммунальных услуг и Министерства финансов, в зависимости от структуры правительства в каждой стране).

В некоторых странах существуют регулирующие органы для надзора за операциями нефтегазовых, электроэнергетических и водоснабжающих компаний в частном или государственном секторе. Эти регулирующие органы могут иметь обязанности по наблюдению за эффективностью деятельности по снабжению и за учет эффективности при установлении цен и тарифов на энергию (и воду). Другие организации, сильно заинтересованные в повышении энергоэффективности, известны как «заинтересованные стороны». Хотя это может охватывать все население, к основным заинтересованным сторонам обычно относятся промышленные предприятия, отраслевые ассоциации, транспортные компании, владельцы крупных коммерческих и других зданий (например, школ, больниц), финансовые организации, производители оборудования, газовые и электрические компании. коммунальные предприятия и топливные компании.

Стимул повышения энергоэффективности для частных компаний

Многие сами станут потребителями энергии, которые будут иметь прямой стимул повышать энергоэффективность и увеличивать прибыль за счет снижения затрат на энергию. Таким образом, хотя правительство должно играть определенную роль в создании правильной «среды» для повышения энергоэффективности, в целом верно, что инициативы по осуществлению мер по повышению энергоэффективности будут предприниматься частными фирмами и отдельными лицами.

Также могут быть некоторые государственные учреждения, ответственные за энергопотребление, например управление правительственными зданиями, управление школами и университетами, строительство и управление больницами. От этих агентств следует потребовать, чтобы они сами осуществляли деятельность и инвестиции в области энергоэффективности (возможно, с помощью субподрядчиков из частного сектора). Однако в основном повышение энергоэффективности в большинстве секторов экономики часто достигается за счет усилий компаний, заинтересованных в увеличении своей прибыли.

В некоторой степени это относится к внутреннему сектору, где более эффективные устройства обычно продвигаются производителями, их агентами и импортерами. Тем не менее, люди также несут ответственность за то, чтобы они эксплуатировали и обслуживали бытовое оборудование должным образом, и что они знали о потерях энергии в доме, вызванных поведенческими «недостатками», например забывая выключать свет, когда он не нужен, и выставлять термостаты слишком низко в помещениях с кондиционированием воздуха (или слишком высоко в отапливаемых зданиях). В этом модуле описывается ряд подходов к энергоэффективности (включая меры и технологии управления) и связанные с ними выгоды, позволяющие этим основным заинтересованным сторонам понимать и реализовывать более эффективные программы энергоэффективности в пределах их собственных сфер ответственности.

Современные энергоэффективные технологии и преимущества их внедрений на предприятиях