✖


Jump to content

Энергосбережение в США

    Add links
    Потребление энергии в США, 2019 г.

    Соединенные Штаты являются вторым по величине потребителем энергии в мире. Министерство энергетики США классифицирует национальное энергопотребление по четырем широким секторам: транспорт, жилищное строительство, коммерция и промышленность. [1] Использование энергии на транспорте и в жилищном секторе (около половины энергопотребления в США) в значительной степени контролируется отдельными внутренними потребителями. Коммерческие и промышленные затраты на электроэнергию определяются субъектами хозяйствования и другими управляющими объектами. Национальная энергетическая политика оказывает значительное влияние на использование энергии во всех четырех секторах.

    Транспорт

    [ редактировать ]

    Транспортный используемые сектор включает в себя все транспортные средства, для личных или грузовых перевозок. Из энергии, используемой в этом секторе, около 65% потребляется бензиновыми транспортными средствами, преимущественно принадлежащими частным лицам. Дизельный транспорт (поезда, торговые суда, тяжелые грузовики и т. д.) потребляет около 20%, а воздушный транспорт потребляет большую часть оставшихся 15%. [2] Два кризиса поставок нефти в 1970-х годах стимулировали создание в 1975 году федеральной программы средней корпоративной экономии топлива (CAFE), которая требовала от автопроизводителей достижения все более высоких целей экономии топлива автопарка.

    В 1980-е годы наблюдалось резкое улучшение экономии топлива, главным образом в результате уменьшения размеров и веса транспортных средств, которое началось в конце 1970-х годов, а также перехода на передний привод . Эти достижения несколько ослабли после 1990 года из-за растущей популярности внедорожников , пикапов и минивэнов , которые подпадают под более мягкий стандарт CAFE для «легких грузовиков».

    В дополнение к программе CAFE правительство США пыталось стимулировать повышение эффективности транспортных средств с помощью налоговой политики. С 2002 года налогоплательщики имеют право на получение налоговых льгот для газовых/электрических гибридных автомобилей. « пожирателей бензина С 1978 года производители автомобилей с исключительно низкой топливной экономичностью облагаются налогом ». Хотя этот налог остается в силе, он приносит очень мало доходов, поскольку общая экономия топлива улучшилась.

    Еще одним приоритетом в экономии бензина является сокращение количества пройденных миль. По оценкам, 40% использования автомобилей в Америке связано с ежедневными поездками на работу . Многие городские районы предлагают субсидированный общественный транспорт , чтобы сократить движение на работу, и поощряют совместное использование автомобилей , предоставляя выделенные полосы для транспортных средств с высокой посещаемостью и снижая плату за проезд для автомобилей с несколькими водителями. Удаленная работа также является жизнеспособной альтернативой поездкам на работу на работу.

    Поведение, направленное на максимальную экономию топлива, также помогает снизить расход топлива. Среди наиболее эффективных — умеренное вождение в отличие от агрессивного вождения, движение на более низких скоростях, использование круиз-контроля и выключение двигателя автомобиля на остановках, а не на холостом ходу. Расход бензина транспортного средства быстро уменьшается с увеличением скорости шоссе, обычно выше 55 миль в час (хотя точное число зависит от транспортного средства), поскольку аэродинамические силы пропорционально связаны с квадратом скорости объекта (когда скорость увеличивается вдвое, сопротивление увеличивается в четыре раза). . По данным Министерства энергетики США (DOE), как правило, каждые 5 миль в час (8,0 км/ч) при скорости более 60 миль в час (97 км/ч) аналогичны оплате дополнительных 0,30 доллара за галлон бензина. [3] Точная скорость, при которой транспортное средство достигает максимальной эффективности, зависит от коэффициента лобового сопротивления транспортного средства , площади лобовой части, скорости окружающего воздуха, а также эффективности и передачи трансмиссии и трансмиссии транспортного средства.

    Жилой сектор

    [ редактировать ]

    Жилой сектор – это все частные дома, включая частные дома , квартиры, промышленные дома и общежития. Использование энергии в этом секторе существенно различается по стране из-за региональных климатических различий и различного регулирования. В среднем около половины энергии, используемой в домах в США, расходуется на кондиционирование помещений (т.е. на отопление и охлаждение).

    Эффективность печей и кондиционеров неуклонно росла после энергетического кризиса 1970-х годов. [ нужна ссылка ] 1987 года Закон о энергосбережении национальных бытовых приборов уполномочил Министерство энергетики ежегодно устанавливать минимальные стандарты эффективности для оборудования для кондиционирования помещений и других приборов, основываясь на том, что «технологически осуществимо и экономически оправдано». Помимо этих минимальных стандартов, Агентство по охране окружающей среды (EPA) присуждает знак Energy Star приборам, эффективность которых превышает средний показатель по отрасли на определенный процент.

    Несмотря на технологические усовершенствования, многие изменения в образе жизни американцев привели к повышению требований к ресурсам отопления и охлаждения. Средний размер домов, построенных в США, увеличился с 1500 кв. футов (140 м²). 2 ) в 1970 году до 2300 кв. футов (210 м 2 ) в 2005 году. Домохозяйства, состоящие из одного человека, стали более распространенными, как и центральное кондиционирование воздуха: в 1978 году 23% домохозяйств имели центральное кондиционирование воздуха, а к 2001 году эта цифра выросла до 55%. [ нужна ссылка ]

    По мере того, как эффективность печи становится выше, правильное соответствие размера оборудования мощности распределительной системы и нагрузке на здание становится все более важным для оптимизации возможностей оборудования для максимизации эффективности работы. Установка высокоэффективного сменного оборудования с гораздо более низкой производительностью дает возможность повысить комфорт и экономию, но улучшение оболочки здания за счет воздушной герметизации и добавления дополнительной изоляции , усовершенствованных окон и т. д. следует изучить одновременно или до этапа проектирования заменяющего оборудования. Подход пассивного дома позволяет создавать сверхизолированные здания, потребление энергии которых приближается к нулю . Улучшение ограждающих конструкций здания также может оказаться дешевле, чем замена печи или кондиционера. [ нужна ссылка ]

    Еще более дешевые улучшения включают в себя утепление , которое часто субсидируется коммунальными предприятиями или налоговыми льготами штата и федерального правительства , а также программируемые термостаты . Потребителям также было предложено установить более широкий диапазон температур в помещении (например, 65 °F (18 °C) зимой, 80 °F (27 °C) летом).

    Одним из малоиспользуемых, но потенциально очень мощных способов снижения энергопотребления домохозяйств является предоставление домовладельцам обратной связи в режиме реального времени, чтобы они могли эффективно изменить свое поведение в области энергопотребления. Недорогие дисплеи с обратной связью по энергии , такие как Energy Detective или Wattvision, [4] [5] стали доступны. Исследование аналогичного устройства, установленного компанией Hydro One в 500 домах в Онтарио, Канада, показало снижение общего потребления электроэнергии в среднем на 6,5% по сравнению с контрольной группой аналогичного размера. [6] Другой метод заключается в том, чтобы попросить домовладельцев экономить энергию в режиме реального времени в периоды пиковой нагрузки, когда в противном случае пришлось бы включать относительно грязные электростанции. [7]

    Энергия в режиме ожидания, используемая бытовой электроникой и бытовой техникой, когда они выключены, составляет примерно от 5 до 10% потребления электроэнергии в домашних хозяйствах, что добавляет примерно 3 миллиарда долларов к годовым затратам на электроэнергию в США. «В среднестатистическом доме 75% электроэнергии, используемой для питания домашней электроники, потребляется, когда устройства выключены». [8]

    Среднее потребление энергии в доме

    [ редактировать ]
    Среднее потребление энергии в доме [9] [10]
    Сектор Процент Примечания
    отопления дома Системы 28.9%
    Домашние системы охлаждения 14.0%
    Водяное отопление 12.9%
    Освещение 9.0%
    Бытовая электроника 7.1%
    Холодильники и морозильники 5.9%
    Мойщики одежды и посудомоечные машины 4.5% включает сушилки для белья, не включает горячую воду
    Кулинария 3.7%
    Компьютеры 2.2%
    Другой 4.4% включает в себя небольшую электротехнику, нагревательные элементы, двигатели, обогреватели для бассейнов и гидромассажных ванн, уличные грили и наружное освещение, работающее на природном газе.
    Расходы на электроэнергию, не связанные с конечными потребителями 5.4%

    Потребление энергии в некоторых домах может сильно отличаться от этих средних значений. В более мягких регионах, таких как юг США и тихоокеанское побережье США, требуется гораздо меньше энергии для кондиционирования воздуха, чем в Нью-Йорке или Чикаго. Потребление энергии для кондиционирования воздуха может быть довольно высоким в жарких засушливых регионах (юго-запад) и жарких и влажных зонах (юго-восток). В более мягком климате, таком как Сан-Диего , энергия освещения может легко потреблять до 40% от общей энергии. Определенные приборы, такие как водяная кровать, гидромассажная ванна или холодильник, выпущенный до 1990 года, потребляют значительное количество энергии. [ нечеткий ] электроэнергии.

    Недавний [ когда? ] Тенденции в области домашнего развлекательного оборудования могут существенно повлиять на энергопотребление в домашних хозяйствах. Например, 50-дюймовый ЖК-телевизор, работающий в среднем шесть часов в день, может потреблять на 300 Вт меньше, чем плазменная система аналогичного размера. В большинстве жилых домов не доминирует ни один прибор, и любые усилия по сохранению должны быть направлены на многочисленные области, чтобы добиться существенной экономии энергии. с наземными, воздушными и водными источниками Системы тепловых насосов , системы солнечного отопления и испарительные охладители относятся к числу наиболее энергоэффективных , экологически чистых и экономичных систем кондиционирования помещений и систем горячего водоснабжения (Агентство по охране окружающей среды) и могут обеспечить снижение энергопотребления. расход до 69%. [ нужна ссылка ]

    Лучшие практики строительства

    [ редактировать ]

    Текущий [ когда? ] Передовой опыт проектирования, строительства и модернизации зданий приводит к созданию домов, которые значительно более энергосберегающие, чем обычные новые дома. Сюда входит изоляция, энергосберегающие окна и освещение. [11]

    Умные способы построить дома так, чтобы минимизировать [ нечеткий ] ресурсы, используемые для охлаждения и обогрева дома летом и зимой соответственно, могут значительно [ нечеткий ] снизить затраты на электроэнергию.

    Коммерческий сектор

    [ редактировать ]

    Коммерческий сектор состоит из розничных магазинов, офисов (деловых и государственных), ресторанов, школ и других рабочих мест. Энергия в этом секторе имеет то же основное конечное использование, что и жилищный сектор, но в несколько иных пропорциях. Кондиционирование помещений снова является крупнейшей областью потребления, но на него приходится лишь около 30% энергопотребления коммерческих зданий. Освещение, составляющее 25%, играет гораздо большую роль, чем в жилом секторе. [12] Освещение также, как правило, является наиболее расточительным компонентом коммерческого использования. Несколько тематических исследований показывают, что более эффективное освещение и устранение чрезмерного освещения могут снизить потребление энергии освещения примерно на пятьдесят процентов во многих коммерческих зданиях. [ нужна ссылка ]

    Коммерческие здания могут значительно повысить энергоэффективность благодаря продуманному проектированию с учетом современных требований. [ когда? ] Строительный фонд является очень плохим примером потенциала систематического (недорогого) энергоэффективного проектирования. [13] Коммерческие здания часто имеют профессиональное управление, что позволяет централизованно контролировать и координировать усилия по энергосбережению. В результате флуоресцентное освещение (примерно в четыре раза более эффективное, чем лампы накаливания) является стандартом для большинства коммерческих помещений, хотя оно может оказывать определенные неблагоприятные последствия для здоровья. [14] [15] [16] [17]

    Потенциальные проблемы со здоровьем можно уменьшить, используя новые светильники с электронными балластами вместо старых магнитных балластов. Поскольку в большинстве зданий часы работы постоянны, программируемые термостаты и средства управления освещением являются обычным явлением. Однако слишком многие компании полагают, что простое наличие системы автоматизации зданий с компьютерным управлением гарантирует энергоэффективность. Например, одна крупная компания в Северной Калифорнии похвасталась, что уверена, что ее современная система оптимизирует отопление помещений. Более тщательный анализ, проведенный Lumina Technologies, показал, что системе были даны инструкции по программированию для поддержания постоянной круглосуточной температуры во всем комплексе зданий. Эта инструкция привела к поступлению тепла в пустующие здания в ночное время, когда дневные летние температуры часто превышали 90 ° F (32 ° C). Это неправильное программирование обходилось компании в более чем 130 000 долларов в год из-за бесполезной траты энергии (Lumina Technologies, 1997). Многие корпорации и правительства также требуют наличия рейтинга Energy Star для любого нового оборудования, приобретаемого для их зданий.

    Нагрузка солнечного тепла через стандартные конструкции окон обычно приводит к высокому спросу на кондиционирование воздуха в летние месяцы. Примером конструкции здания, преодолевающей эту чрезмерную тепловую нагрузку, является здание Дакин в Брисбене, Калифорния , где оконные проемы были спроектированы так, чтобы добиться угла относительно падения солнечного света, чтобы обеспечить максимальное отражение солнечного тепла; эта конструкция также помогла уменьшить чрезмерное освещение внутри , повысив эффективность и комфорт работников.

    Достижения включают использование датчиков присутствия для выключения света, когда в помещениях никого нет, а также фотодатчиков для затемнения или выключения электрического освещения при наличии естественного света. В системах кондиционирования воздуха общая эффективность оборудования возросла, поскольку энергетические нормы и информация для потребителей стали уделять особое внимание круглогодичной производительности, а не просто показателям эффективности при максимальной мощности. Контроллеры, которые автоматически изменяют скорость вентиляторов, насосов и компрессоров, радикально улучшили производительность этих устройств при частичной нагрузке.

    Для отопления помещений или воды электрические тепловые насосы потребляют примерно половину энергии, необходимой электрическим нагревателям сопротивления. Эффективность нагрева природного газа повысилась за счет использования конденсационных печей и котлов, в которых водяной пар в дымовых газах охлаждается до жидкой формы перед выпуском, что позволяет использовать тепло конденсации. В зданиях, где требуется высокий уровень наружного воздуха, теплообменники могут улавливать тепло от вытяжного воздуха для предварительного нагрева входящего приточного воздуха.

    Компания во Флориде решила проблему энергосбережения и улучшения условий труда, внедрив конвейерную систему, которая на 40–60 % тише традиционных систем и производит уровень шума всего 55–50 децибел, что эквивалентно звуку мягкой породы. радиостанция. Освещение было решено не только за счет программирования консоли освещения так, чтобы изолированное освещение можно было включать и выключать в определенных местах склада, но и за счет улучшения естественного освещения за счет использования мансардных окон и глянцевого пола. [18]

    Промышленный сектор

    [ редактировать ]

    Промышленный сектор представляет собой все производство и переработку товаров, включая производство, строительство, сельское хозяйство, управление водными ресурсами и добычу полезных ископаемых.

    Рост затрат вынудил энергоемкие отрасли за последние 30 лет существенно повысить эффективность. Например, за этот период потребление энергии, используемой для производства стали и бумажной продукции, сократилось на 40%, а при переработке нефти/алюминия и производстве цемента их потребление сократилось примерно на 25%. Эти сокращения во многом являются результатом переработки отходов и использования когенерационного оборудования для производства электроэнергии и отопления.

    Еще одним примером повышения эффективности является использование изделий из высокотемпературной изоляционной ваты (HTIW), которая позволяет преимущественно промышленным потребителям эксплуатировать установки термической обработки при температурах от 800 до 1400 °C. В этих высокотемпературных применениях потребление первичной энергии и связанные с этим выбросы CO 2 могут быть сокращены до 50% по сравнению со старыми промышленными установками.

    сельское хозяйство США удвоило энергоэффективность ферм . За последние 25 лет [ когда? ] [19]

    Энергия, необходимая для доставки и очистки пресной воды, часто составляет значительный процент потребления электроэнергии и природного газа в регионе (по оценкам, 20% общего потребления энергии в Калифорнии связано с водой). [20] В свете этого некоторые местные органы власти работали над более комплексным подходом к усилиям по экономии энергии и воды .

    Чтобы сохранить энергию, некоторые отрасли промышленности начали использовать солнечные батареи для нагрева воды . [ нужна ссылка ]

    В отличие от других секторов, общее потребление энергии в промышленном секторе за последнее десятилетие снизилось. [ когда? ] Частично это связано с усилиями по сохранению окружающей среды, но также является отражением растущей тенденции американских компаний переносить производственные операции за границу. [ нужна ссылка ] . Это также может быть связано с внедрением новых технологий, таких как улучшение геометрии инструмента, которые повышают эффективность производства. Повышение эффективности снижает потребление энергии за счет сокращения времени простоя и потерь ресурсов. [21]

    Государственные стимулы и инициативы

    [ редактировать ]
    Военная пропаганда сохранения природы дома

    Часть B раздела III Закона об энергетической политике и сохранении энергии учредила Программу энергосбережения для потребительских товаров, кроме автомобилей , которая дает Министерству энергетики «полномочия разрабатывать, пересматривать и внедрять минимальные стандарты энергосбережения для приборов и оборудования». [22] Как в настоящее время [ когда? ] После его внедрения Министерство энергетики обеспечивает соблюдение процедур испытаний и минимальных стандартов для более чем 50 продуктов, охватывающих жилые, коммерческие и промышленные, осветительные и сантехнические применения. [23]

    Закон об энергетической политике 2005 года включал льготы, которые предусматривали налоговую льготу в размере 30% от стоимости нового объекта с совокупным лимитом в 500 долларов США; Первоначально срок действия программы истекал в конце 2007 года, но был продлен до 2010 года, а совокупный лимит увеличился до 1500 долларов США в соответствии с Законом об улучшении и расширении энергетики 2008 года и Законом о восстановлении и реинвестировании Америки 2009 года , когда истечет срок ее действия. [24]

    В штатах и ​​на местном уровне (например, в городах или округах) действуют различные инициативы, а Министерство энергетики США профинансировало базу данных, известную как DSIRE, которая предоставляет информацию об этих инициативах. [25] Штат Мэриленд поставил цель сократить потребление электроэнергии на 15% с 2008 по 2015 год. [26]

    Указом № 13514 президент США Барак Обама распорядился, чтобы к 2015 году 15% существующих федеральных зданий соответствовали новым стандартам энергоэффективности, а к 2030 году 100% всех новых федеральных зданий должны были иметь нулевое потребление энергии .

    В феврале 2023 года Министерство энергетики США предложило ряд новых стандартов энергоэффективности, которые, в случае их внедрения, сэкономят пользователям различных электрических машин в США около 3 500 000 000 долларов в год и сократят к 2050 году выбросы углекислого газа на столько же, сколько выбрасывают 29 000 000 домов. [27]

    См. также

    [ редактировать ]

    Общий:

    Ссылки

    [ редактировать ]
    1. ^ Министерство энергетики США, « Ежегодный энергетический отчет » (июль 2006 г.), Диаграмма потока энергии.
    2. ^ Министерство энергетики США, « Ежегодный обзор энергетики » (февраль 2006 г.), Таблица A2.
    3. ^ «Советы по расходу бензина — более эффективное вождение» . Fueleconomy.gov . Проверено 26 декабря 2016 г.
    4. ^ "Дом" . diykyoto.com .
    5. ^ Wattvision.com. «Wattvision.com — экономьте на энергии» . Whattvision.com . Проверено 26 декабря 2016 г.
    6. ^ ChartwellHydroOneMonitoringProgram.pdf. Архивировано 18 марта 2009 г. в Wayback Machine.
    7. ^ "Дом" . ohmconnect.com .
    8. ^ home_office.html Архивировано 25 августа 2009 г. в Wayback Machine.
    9. ^ Министерство энергетики США, « Книга энергетических данных зданий, архивированная 24 июня 2007 г., в Wayback Machine » (2011 г.)
    10. ^ «Книга энергетических данных зданий» . doe.gov . Проверено 26 декабря 2016 г.
    11. ^ Гор, Эл (9 ноября 2008 г.). «Климат перемен» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 2 мая 2010 г.
    12. ^ «Министерство энергетики США, «Книга энергетических данных зданий» (август 2005 г.), раздел 1.3.3» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 10 сентября 2008 г. Проверено 23 июля 2009 г.
    13. ^ Стеффи, 1997.
    14. ^ Сьюзен Л. Беркс, Управление мигренью , Humana Press , Нью-Джерси (1994) ISBN   0-89603-277-9
    15. ^ Кембриджский справочник по психологии, здоровью и медицине , под редакцией Эндрю Баума, Роберта Уэста, Джона Вейнмана, Стэнтона Ньюмана, Криса Макмануса, Cambridge University Press (1997) ISBN   0-521-43686-9
    16. ^ Л. Пийненбург, М. Кэмпс и Г. Йонгманс-Лиедекеркен, Присмотритесь к ассимиляционному освещению , Венло, GGD, Норд-Лимбург (1991)
    17. ^ Игорь Кнез, «Влияние цвета света на невизуальные психологические процессы», Журнал экологической психологии , том 21, выпуск 2, июнь 2001 г., страницы 201–208.
    18. ^ «Qmed — единственный в мире каталог прошедших предварительную квалификацию поставщиков медицинского оборудования и индустрии диагностики in vitro. — Qmed» . www.devicelink.com . Проверено 26 декабря 2016 г.
    19. ^ «Введение в энергоэффективность и энергосбережение на ферме – расширение» . расширение.org . Архивировано из оригинала 15 ноября 2010 года . Проверено 26 декабря 2016 г.
    20. ^ «Калифорнийская энергетическая комиссия, «Водно-энергетические отношения Калифорнии» (ноябрь 2005 г.), стр. 8» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 3 мая 2019 года . Проверено 23 июля 2009 г.
    21. ^ «Экономия ресурсов за счет оптимизации и обработки среды для устойчивого производства: обзор и перспективы» . Эльзевир.
    22. ^ «Законодательные полномочия и правила» . eere.energy.gov . Министерство энергетики США . Проверено 26 марта 2013 г.
    23. ^ «Стандарты и процедуры испытаний» . eere.energy.gov . Министерство энергетики США . Проверено 26 марта 2013 г.
    24. ^ «Налоговый кредит за энергоэффективность жилых домов. DSIRE» . Архивировано из оригинала 26 июля 2011 года . Проверено 10 декабря 2010 г.
    25. ^ «База данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и эффективности® - DSIRE» . dsireusa.org . Проверено 26 декабря 2016 г.
    26. ^ «Энергосбережение: начиная с дома» . NPR.org .
    27. ^ «DOE предлагает более строгие стандарты эффективности устройств» . Климатическая связь. Эковоч. 13 февраля 2023 г. . Проверено 16 февраля 2023 г.
    [ редактировать ]
    В Wikibooks есть книга на тему: Как сократить потребление энергии.
    Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Energy_conservation_in_the_United_States&oldid=1226705624"
    Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
    Arc.Ask3.Ru
    Номер скриншота №: 5ef2b871a08d53a87405d77d5916d80a__1717224120
    URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/5e/0a/5ef2b871a08d53a87405d77d5916d80a.html
    Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
    Energy conservation in the United States - Wikipedia
    Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)