Повышенная энергоэффективность дает множество преимуществ. В широком смысле их можно разделить на финансовые / экономические, экологические и социальные выгоды. Относительная важность каждого из этих преимуществ зависит от реальной ситуации в данной стране или регионе, включая, например, цены на различные виды энергии, стоимость мер и оборудования по повышению энергоэффективности, налоговый режим и текущие уровни энергоэффективности. уже достигается. Для частных компаний наиболее важные преимущества более высокой энергоэффективности будут связаны с финансовой выгодой от более низких затрат на ведение бизнеса. Это относится как к типичным производственным компаниям, так и к поставщикам энергии, таким как электростанции и нефтеперерабатывающие заводы.

Примеры преимуществ внедрения энергоэффективных технологий

Энергоэффективные компании могут получить конкурентное преимущество перед менее эффективными компаниями, позволяя им увеличивать свою прибыль при текущих ценах на продукцию или снижать цены, чтобы получить долю на рынке, или сочетание этих элементов.

Регулирующие органы коммунального хозяйства могут потребовать от поставщиков коммунальных услуг снизить свои цены для потребителей, при этом выгоды от более высокой операционной эффективности будут распределяться между производителями и потребителями энергии для взаимной выгоды (и для общего блага общества).

Снижение воздействия на окружающую среду может также служить важным маркетинговым инструментом для эффективных компаний, поскольку общественное мнение о «зеленых» компаниях играет все более важную роль в принятии решений о покупке. Экологические выгоды включают в себя многие элементы, такие как сокращение местного загрязнения за счет меньшего сжигания топлива, снижение выбросов парниковых газов, меньшее использование дров и, следовательно, меньшее уничтожение лесов.

Даже там, где объем производства компании увеличивается (например, за счет расширения производственных мощностей), повышение энергоэффективности в большинстве случаев может внести значительный вклад в снижение негативного воздействия потребления энергии на единицу продукции. Таким образом, любое увеличение выбросов загрязняющих веществ будет сведено к минимуму. На национальном уровне такие льготы могут снизить зависимость страны от импортируемой энергии или продлить срок службы энергетических резервов, если таковые имеются. Это полезный вклад в национальную экономику, часто достижимый при умеренных затратах для участвующих компаний и при минимальных затратах или совсем бесплатно для самого правительства.

Преимущества энергоэффективности для бизнеса

В большинстве предприятий начальные этапы повышения энергоэффективности могут быть достигнуты за счет небольших капиталовложений или без них. Правильное и своевременное обслуживание может существенно повлиять на повышение энергоэффективности (например, замена сломанной или ненадлежащей изоляции на горячих или холодных трубопроводах). Котлы и печи обычно можно эксплуатировать более эффективно, если постоянно поддерживать надлежащие условия горения. На некоторых заводах или в зданиях операторы котлов / печей могут не иметь необходимых навыков (и надлежащих инструментов для тестирования), чтобы знать, как этого можно достичь. Однако программы обучения и установка нескольких простых недорогих устройств обычно окупаются за несколько недель.

Высокоэффективные лампы накаливания — еще один пример скромных инвестиций, которые обычно окупаются в очень короткие сроки. Конечно, некоторые крупные инвестиции в повышение энергоэффективности, например, новое технологическое оборудование, совершенно новые котлы — хорошо оправданы с финансовой точки зрения и часто могут использоваться бизнесом для значительного увеличения прибыли. Крупные инвестиции в новое оборудование часто сопровождаются увеличением производственных мощностей, и, следовательно, выгоды не ограничиваются строго сокращением энергии. В то же время новое оборудование может обеспечить более безопасную и чистую окружающую среду для рабочих в дополнение к достижению более высокой энергоэффективности.

В целом, более высокая энергоэффективность снижает операционные расходы почти для всех предприятий, позволяя «эффективной» компании получить конкурентное преимущество над более расточительными конкурентами. Кроме того, как отмечено в основном тексте, ресурсоэффективный бизнес демонстрирует ответственность по отношению к окружающей среде. Это может быть использовано для продвижения бизнеса как экологически чистого бизнеса, и это может быть сильным маркетинговым посланием. Наконец, мы должны отметить, что предприятия могут быть побуждены к инвестициям в энергоэффективность с помощью различных форм налоговых льгот. Многие из них ориентированы на увеличение нормы амортизации для определенных категорий эффективного оборудования или процессов. В некоторых странах более низкое потребление энергии может привести к снижению налогового бремени компании. Чтобы оценить важность энергоэффективности, мы должны понимать, где энергоэффективность вписывается в общую энергетическую картину и где происходят основные потери энергии.

Энергозависимая деятельность и цепочка поставок энергии

Все так называемые конечные пользователи используют энергию для выполнения «деятельности», такой как производство продукта, транспортировка товаров или пассажиров, приготовление еды или обеспечение светом. Клиенты, как правило, не особенно заинтересованы в деталях того, как им предоставляется энергия, они скорее заинтересованы в использовании энергии в рамках своей собственной деятельности и в том, как они могут работать безопасно и эффективно для получения требуемой мощности, а также в случае низкой производительности. или, по крайней мере, приемлемой, стоимости. Конечно, сами энергоснабжающие компании имеют относительно широкие интересы, охватывающие как аспекты спроса, так и предложения энергии. Полезно понимать общую цепочку спроса / предложения для обеспечения энергией потребителя энергии и выполнения определенного вида деятельности.

Контроль потерь энергии

Неэффективность может возникнуть на любом этапе цепочки спроса и предложения. Например, общий КПД обычной электростанции — даже при ее правильной эксплуатации — часто может составлять немногим более 30%, в то время как плохо эксплуатируемый угольный котел может с трудом достичь КПД 50%. Таким образом, потери энергии могут быть значительными по всей цепочке.

Потери можно разделить на два основных типа:

• Внутренние потери, т.е. неизбежные потери, такие как те, которые являются функцией активности и зависят от термодинамических и физических законов. Например, электрические распределительные линии (и паропроводы) всегда будут иметь связанные с этим потери, даже если они имеют надлежащий размер (или хорошо изолированы).

• Потери, которых можно избежать, т.е. потери в результате неоптимального / плохого проектирования, технического обслуживания и эксплуатации систем (утечки пара, неизолированные линии, электропроводка несоответствующего размера, неправильно отрегулированное оборудование для сжигания и т. д.).

Предотвращаемые потери в цепочке спроса и предложения приведут к упущенным возможностям, что потребует потребления дополнительных первичных энергоресурсов для достижения требуемой отдачи от данного вида деятельности. В дополнение к дополнительным затратам произойдет соответствующее увеличение деградации окружающей среды.

Повышение энергоэффективности

Повышение энергоэффективности всех этапов цепочки спроса и предложения, конечно же, является средством, с помощью которого мы можем сократить потери энергии. В краткосрочной перспективе повышение энергоэффективности напрямую направлено на так называемые предотвратимые потери, но в долгосрочной перспективе мы сможем до некоторой степени решить проблему «неизбежных» потерь. Например, мы можем перепроектировать процесс или элемент оборудования, чтобы гарантировать минимальные потери, встроенные по техническим причинам.

Практический опыт показывает, что предотвращаемые потери обычно намного более значительны, чем «технические» потери. Основные потери происходят во всех секторах экономики из-за использования старых и неэффективных технологий или устаревших процессов. Однако, за очень немногими исключениями, еще большее значение имеют предотвратимые потери, которые возникают в результате плохого управления заводами, процессами и оборудованием и — во многих случаях — из-за ненадлежащего поведения потребителей энергии. В качестве примера типичных потерь в системе на рисунке III ниже показано обеспечение горячей водой прачечной с использованием электроэнергии на основе угля. Существуют четыре основных этапа производства горячей воды и различные потери, связанные с каждым этапом. Цифры являются иллюстративными и представляют собой типичные числа, встречающиеся на практике, хотя для разных растений могут быть большие различия.

Пример экономической эффективности мер по повышению энергоэффективности

Убытки накапливаются в течение четырех этапов, потому что:

• транспортировка угля приводит к потере 2% (потери на территории вокруг завода, потери при погрузке и разгрузке грузовиков и т. д.);

• фактически, электростанция работает с общим КПД около 28% (потери горячих дымовых газов из дымовой трубы, сбросы теплой охлаждающей воды, механическая неэффективность турбин и генераторов и т. д.);

• эффективность передачи электроэнергии к месту производства и распределения горячей воды внутри самой электростанции составляет лишь 87% (в основном потери в линиях и трансформаторах);

• КПД водонагревателя в прачечной составляет 80% (потери тепла происходят из котла, резервуаров и трубопроводов).

Таким образом, совокупные потери на четырех стадиях составляют более 80% от первоначального энергосодержания угля. С точки зрения эффективности Усилия по повышению энергоэффективности можно предпринимать на каждом этапе.

Например:

• Погрузочно-разгрузочные работы, возможно, можно улучшить за счет лучшего управления оборудованием, чтобы снизить потери до 1,8% (эффективность 99,2%);

• Эффективность электростанции может быть увеличена за счет улучшения технического обслуживания до 32 процентов (потери до 68 процентов);

• Модернизация трансформатора может снизить потери при передаче / распределении до 10% (КПД 90%);

• Улучшенная конструкция и лучшая изоляция водонагревателя, резервуаров и трубопроводов могут снизить потери до 15% (эффективность 85%).

Цифры снова являются иллюстративными и представляют собой типичные улучшения, достижимые во многих практических ситуациях. Экономическая эффективность мер по повышению энергоэффективности, необходимых для достижения такой выгоды, будет зависеть от многих факторов, включая стоимость нового и улучшенного оборудования, стоимость энергии и стоимость сэкономленной энергии.

Изменения в схемах использования энергозависимых видов деятельности также предложат другую возможность для повышения общей эффективности (например, более низкое использование горячей воды за счет уменьшения количества, необходимого для стирки предметов белья, или снижения температуры стирки путем смешивания горячей воды с небольшим количеством холодной воды).

Таким образом, энергоэффективность играет важную роль в сокращении потребности в энергии во всей экономике. В следующих разделах описываются подходы к энергоэффективности как со стороны предложения, так и со стороны спроса.

Энергетические потоки в национальных экономиках

Энергетические преобразования в цепочке поставок энергии для различных энергозависимых видов деятельности в национальной (и региональной) экономике можно резюмировать на упрощенной диаграмме с точки зрения потоков энергии.

Потоки энергии вместе с данными о потреблении энергии и пониманием соответствующих цепочек спроса и предложения для различных секторов могут быть использованы, чтобы предложить, где повышение энергоэффективности может иметь большое влияние, и указать типы энергии, которые можно сэкономить. Обладая этой информацией, можно было бы разработать некоторые первоначальные приоритеты для программы энергоэффективности на национальном уровне. Общей целью такой национальной программы повышения энергоэффективности было бы снижение энергоемкости различных секторов экономики, тем самым уменьшая количество первичной энергии на единицу экономической деятельности (измеряемой в ВВП).

Энергоемкость

Как уже упоминалось, энергоемкость может использоваться как приблизительный показатель энергоэффективности национальной экономики. Для этой цели он обычно выражается как отношение национального потребления энергии к ВВП и указывается в единицах энергии на единицу ВВП (например, килоджоулей на доллар ВВП). Хотя верно, что высокая энергоемкость может отражать неэффективное использование энергии в экономике, высокий показатель может также просто отражать то, что базовая структура экономики сильно ориентирована на базовые отрасли — с относительно низкой добавленной стоимостью и использованием большого количества энергии. количества энергии. Эти базовые отрасли вполне могут быть достаточно эффективными, хотя на первый взгляд это не может быть оценено по указанной энергоемкости.

Хотя энергоемкость часто используется в качестве заменителя энергоэффективности, мы видим, что это может привести к ошибочным выводам. Многие факторы влияют на общую энергоемкость национальной экономики. Цифра, например, будет отражать общий уровень жизни нации, а также ее климат. Для особенно холодного или жаркого климата нетипично повышенное потребление энергии в домах и на рабочих местах для отопления или охлаждения.

Как указывалось выше, на энергоемкость чаще всего сильно влияет относительный размер промышленного сектора и специфика промышленной деятельности в этом секторе. Таким образом, показатели энергоемкости полезны при условии, что лежащие в основе компоненты хорошо поняты и данные интерпретируются соответствующим образом. Без структурного контекста цифры энергоемкости могут вводить в заблуждение. Четко определенный и количественно выраженный структурный контекст позволяет правительственным политикам решать, где могут быть внесены изменения в политику и каковы могут быть потенциальные последствия. Они будут включать влияние мер по повышению энергоэффективности на всю экономику (например, изменения в эффективности промышленных печей и котлов, эффективности электродвигателей, строительных норм для жилых и коммерческих зданий, экономии топлива транспортных средств).