الحفاظ على الطاقة هو الجهد المبذول للحد من استهلاك الطاقة باستخدام أقل من خدمة الطاقة. ويمكن تحقيق ذلك إما باستخدام الطاقة بشكل أكثر كفاءة (باستخدام طاقة أقل لخدمة ثابتة) أو عن طريق تقليل كمية الخدمة المستخدمة (على سبيل المثال ، القيادة أقل). الحفاظ على الطاقة هو جزء من مفهوم الاكتفاء البيئي. إن الحفاظ على الطاقة يقلل من الحاجة إلى خدمات الطاقة ويمكن أن يؤدي إلى زيادة جودة البيئة والأمن القومي والأمن المالي الشخصي وزيادة المدخرات. إنها في قمة التسلسل الهرمي للطاقة المستدامة. كما أنه يقلل من تكاليف الطاقة عن طريق منع استنزاف الموارد في المستقبل.
يمكن الحفاظ على الطاقة من خلال تقليل الفاقد والخسارة ، وتحسين الكفاءة من خلال التحسينات التكنولوجية وتحسين التشغيل والصيانة.
الأسباب والنهج المنهجية
هناك حوافز مالية لتوفير الطاقة ؛ بالإضافة إلى ذلك ، قد تكون هناك قيود أو قيود. من الممكن أن مصدر للطاقة
(مؤقتا أو بشكل دائم) متاح في أقل من المبلغ المطلوب
بسبب عدم كفاية القدرات الإنتاجية
بسبب عدم كفاية قدرة اتصال الشبكة أو خط أنابيب
بسبب عدم كفاية طاقة محطة الطاقة
بسبب مشاكل التسليم (على سبيل المثال بسبب التوترات السياسية أو الحروب أو الظروف الجوية)
يسبب آثارًا جانبية غير مرغوب فيها (يمكن تجنبها أو لا يمكن تجنبها).
الضرر الصحي والبيئي مثل الانبعاثات أو الضوضاء أو غازات الدفيئة أو النشاط الإشعاعي (مثل ضرر الغابات والاحترار العالمي)
في اقتصادات السوق ، ترتفع الأسعار ، بما في ذلك أسعار الطاقة ، طالما أن الطلب يتجاوز العرض (انظر توازن السوق). إذا كان هناك انخفاض في مرونة الطلب أو انخفاض مرونة العرض ، فإن الفروق الصغيرة بين العرض والطلب يمكن أن تؤدي إلى تقلبات كبيرة في الأسعار.
إن الرغبة والفرصة لتخفيض تكاليف الطاقة العالية (المتوقعة اليوم و / أو المتوقعة) ، تتسبب في تبني إجراءات توفير الطاقة. يمكن أن تزيد الضريبة البيئية من الحافز ، بينما تعمل في نفس الوقت على التخلص من المستهلكين النشيطين والنشيطين بيئيًا من خلال التعويض المالي الذي تدفعه الدولة (Ökobonus ، Green Check).
في عام 1973 ، كان ما يطلق عليه “أزمة النفط الأولى” في جميع أنحاء العالم سبباً للنظر في وفورات الطاقة وتنفيذها: ارتفع سعر النفط بحدة ، وفي بعض الأحيان كانت هناك اختناقات في الإمدادات.
قبل ذلك بقليل ، في عام 1972 ، أوضحت الدراسة التي نشرها نادي روما ، “حدود النمو” ، أن هناك حدودًا للنمو الاقتصادي للمجتمعات الصناعية ، بما في ذلك: كميات محدودة من الوقود الأحفوري والموارد والموارد الأخرى.
في السبعينيات ، ازدادت بشكل كبير السياسة البيئية المعمول بها والوعي البيئي.
من الناحية المنهجية ، تتوفر الطرق التالية لتوفير شكل معين من الطاقة:
خفض الطلب على الطاقة بالتنازل عن فوائد معينة. في كثير من الأحيان ، يؤدي غياب وظائف إضافية صغيرة إلى توفير كبير في الطاقة. (مثال: تقليل درجة حرارة المبنى في الغرف غير المستخدمة)
زيادة الكفاءة تحسن من استخدام الطاقة المستخدمة ، مثال على ذلك هو زيادة الكفاءة عن طريق الحد من تبديدها. يمكن زيادة الكفاءة في كثير من الأحيان تقليل الاستهلاك بشكل كبير (أمثلة: العزل الحراري ، مصباح توفير الطاقة). اعتمادًا على الظروف الأساسية ، تؤدي زيادة الكفاءة أيضًا إلى تأثيرات الارتداد التي يمكن أن تقلل أو تزيل تأثير المدخرات بشكل كبير.
تتضمن زيادة الكفاءة أيضًا استخدام مكونات الطاقة غير المستخدمة سابقًا (مثل استرداد الحرارة أو الاستخدام الإضافي لحرارة النفايات ، على سبيل المثال من خلال الغلايات المتكثفة)
تساهم المراقبة الذكية لمعلمات التشغيل للأجهزة والأجهزة والأنظمة الأخرى اليوم مساهمة مهمة في توفير الطاقة. على سبيل المثال ، تعتمد كفاءة محركات الاحتراق الداخلي على العديد من ظروف التشغيل المختلفة. بدأت تدابير التحكم لزيادة كفاءة محركات الاحتراق الداخلي منذ سنوات عديدة بالتعديل البسيط لتوقيت الإشعال ، واليوم ، تقوم المعالجات الدقيقة السريعة للغاية بتقييم عدد كبير من معلمات القياس ، التي تتحكم بعد ذلك ديناميكيًا في المكونات المختلفة للمحركات بطريقة تجعل من يمكن تحقيق أعلى كفاءة للمحرك لكل تركيبة محسوبة حالياً من القيم المقاسة. وهذا يشمل أيضًا التنازل الموضح أعلاه عن فوائد معينة غير مطلوبة ، مثل العمل الخامل.
استخدام أشكال بديلة للطاقة ليس الحفاظ على الطاقة بالمعنى الحقيقي. ولكن من خلال القيام بذلك ، يمكن تقليل أو استبدال شكل الطاقة المستخدم أصلاً. يتم تحقيق وفورات الطاقة فقط إذا كان استخدام الشكل الجديد للطاقة أكثر كفاءة من الاستبدال (الكلمة الرئيسية: توازن الطاقة). ومن أمثلة استخدام الطاقة البديلة: ضوء النهار بدلاً من الإضاءة الكهربائية ، وقوة العضلات بدلاً من المحرك ، والغاز الطبيعي بدلاً من الفحم. يمكن للكفاءة العالية أن تكمن في توفير الطاقة: تسخين الغاز الطبيعي بدلاً من التدفئة الكهربائية يوفر الطاقة غير الموجودة في المنزل ، ولكن في توليد الطاقة في محطة توليد الطاقة.
ضريبة الطاقة
تستخدم بعض الدول ضرائب الطاقة أو الكربون لتحفيز مستخدمي الطاقة لتقليل استهلاكهم. يمكن لضرائب الكربون أن تدفع الاستهلاك إلى التحول إلى الطاقة النووية ومصادر الطاقة الأخرى التي تحمل مجموعات مختلفة من الآثار الجانبية البيئية والقيود. من ناحية أخرى ، يمكن أن تقلل الضرائب المفروضة على جميع استهلاك الطاقة من استخدام الطاقة على نطاق واسع مع الحد من مجموعة أكبر من العواقب البيئية الناتجة عن إنتاج الطاقة. تستخدم ولاية كاليفورنيا ضريبة طاقة متدرجة حيث يتلقى كل مستهلك بدل طاقة أساسي يحمل ضريبة منخفضة. مع زيادة الاستخدام فوق خط الأساس ، تزداد الضريبة بشكل كبير. تهدف هذه البرامج إلى حماية الأسر الأكثر فقراً مع خلق عبء ضريبي أكبر على المستهلكين الذين يستخدمون الطاقة العالية.
تصميم المبنى
تتمثل إحدى الطرق الرئيسية لتحسين الحفاظ على الطاقة في المباني في إجراء تدقيق للطاقة. تدقيق الطاقة هو فحص وتحليل استخدام الطاقة والتدفقات للحفاظ على الطاقة في مبنى أو عملية أو نظام مع التركيز على تقليل مدخلات الطاقة دون التأثير سلبًا على الإنتاج. ويتم ذلك عادة من قبل محترفين مدربين ويمكن أن يكونوا جزءًا من بعض البرامج الوطنية التي نوقشت أعلاه. يتيح التطوير الأخير لتطبيقات الهواتف الذكية لأصحاب المنازل إكمال تدقيق الطاقة المتطور نسبيًا بأنفسهم.
يمكن لتكنولوجيات البناء والعدادات الذكية أن تسمح لمستخدمي الطاقة ، سواء التجاريين أو المقيمين ، بتصوير الأثر الذي يمكن أن تحدثه الطاقة في أماكن عملهم أو منازلهم. يمكن لقياس الطاقة المتطور في الوقت الفعلي أن يساعد الناس على توفير الطاقة من خلال أفعالهم.
في تصميم المبنى الشمسي السلبي ، تصنع النوافذ والجدران والأرضيات لجمع وتخزين وتوزيع الطاقة الشمسية على شكل حرارة في فصل الشتاء ورفض الحرارة الشمسية في فصل الصيف. وهذا ما يسمى بالتصميم الشمسي السلبي أو التصميم المناخي لأنه ، خلافا لأنظمة التسخين الشمسي النشطة ، لا ينطوي على استخدام الأجهزة الميكانيكية والكهربائية.
إن المفتاح لتصميم مبنى للطاقة الشمسية هو الاستفادة القصوى من المناخ المحلي. وتشمل العناصر التي يجب مراعاتها وضع النوافذ ونوع التزجيج والعزل الحراري والكتلة الحرارية والتظليل. يمكن تطبيق تقنيات التصميم الشمسي السلبي بسهولة أكثر على المباني الجديدة ، ولكن يمكن تحديث المباني الحالية.
توفير الطاقة في قطاع البناء
هناك أنواع مختلفة من البناء الإيكولوجي أو أعمال إعادة البناء للمبنى وتشجيع توفير الطاقة. وتستخدم هذه عادة في المباني منخفضة الطاقة. وهي تتميز بنوعين: العمل على توفير الطاقة والعمل باستخدام الطاقة المتجددة. في فرنسا ، يمكن تسهيلها قريباً بمشروع Carte الحيوي للمبنى.
أعمال العزل
غالبية خسائر الحرارة في المنزل هي نتيجة لضعف العزل. في المتوسط ، يتم استخدام 70 ٪ من الطاقة المستخدمة في المنزل للتدفئة. لذلك من المهم أكثر أن يكون لدينا عزل عالي الجودة.
عزل السقف
سطح المبنى هو أصل أهم الخسائر الحرارية ، حيث يرتفع بمعدل 30٪. مثل عزل الجدران ، يمكن تصور عزل السقف من الداخل لا سيما عن طريق عزل مساحات السقف. في الحالة التي تكون فيها العلية مزدحمة ، يوصى بالعزل من الخارج.
عزل الجدار
الجدران هي واحدة من الأسباب الرئيسية لفقدان الحرارة في المبنى. على سبيل المثال ، تشير التقديرات إلى أن 25٪ من فقدان الحرارة ينتج عن عزل الجدار الضعيف. يمارس نوعان من العزل الجدار: العزل من الداخل والخارج. العزل الداخلي هو عبارة عن تقنية العزل المستخدمة لعزل مبنى داخل المبنى نفسه ، في حين أن العزل من الخارج يتكون من حماية واجهات المبنى. في كلتا الحالتين ، يتطلب العزل استخدام مواد عازلة للغاية مثل الألياف الخشبية ، وصوف القنب ، وحشو السليلوز …
عزل الأرضيات
على الرغم من أن 7٪ من فقدان الحرارة في المبنى يمر عبر الأرض ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار عزل المبنى. اعتمادا على كيفية ترتيب مبنى ، عدة أنواع من عزل الأرضيات قابلة للتحقيق. ومع ذلك ، يجب الحرص على أن تظل الغرف الواقعة تحت هذا الطابق خالية من الصقيع ، وإلا يجب تثبيت نظام التدفئة.
التهوية الميكانيكية
التهوية (VMC) والعزل هما عمليتان متكاملتان. التهوية الجيدة ضرورية أو حتى تشريعية للمباني المعزولة بشكل جيد. تجديد الهواء مهم للمبنى لحمايته من الرطوبة ، وكذلك للأشخاص داخل المبنى لإخلاء الروائح والتنفس بشكل أفضل. يمكن لنظام VMC المزدوج التدفق استعادة بعض الطاقة لتسخين الهواء القادم. يعمل هذا النظام على تحسين كفاءة الطاقة والراحة (أقل كمية الهواء البارد).
نافذة زجاجية مزدوجة أو ثلاثية
خسائر حرارة النافذة هي في حدود 15 ٪. من الممكن تركيب نافذة مزدوجة أو حتى تزجيج ثلاثي وتزجيج للحد من هذه الخسائر. يجب أن تكون إطارات النوافذ معزولة بشكل جيد ، لأن يومًا ما أو نقصًا في العزل بين الإطار والبناء يخلق جسراً حراريًا يمكن أن ينفي فوائد تحسين جودة التزجيج.
منشآت الطاقة المتجددة
هذه التركيبات تجعل من الممكن تحسين توازن الطاقة:
الألواح الشمسية
تسمح لوحة الألواح الضوئية (التي لا ينبغي الخلط بينها وبين الألواح الشمسية الحرارية) بإنتاج الكهرباء بفضل الطاقة التي توفرها الشمس. في فرنسا ، يتم شراء جميع الكهرباء المولدة من اللوحات مباشرة من قبل EDF بسعر محدد ، والذي يوفر دخلاً لمالكه مما يسمح بإطفاء الاستثمار بعد بضع سنوات.
سخان ماء شمسي
يستخدم سخان المياه بالطاقة الشمسية الحرارة المتولدة من الشمس ويمكنه تسخين خزان مياه به مجمعات شمسية تعمل على تدويرها المياه. يمكن لهذه المجمعات الشمسية أيضا تغذية التدفئة لأرضية ساخنة.
سخان الماء الديناميكي الحراري
يتكون سخان الماء الديناميكي الحراري من خزان الماء الساخن (DHW) المتصل بمضخة الحرارة c.
توربينات الرياح
على الرغم من استخدام توربينات الرياح بشكل منتظم للإنتاج على نطاق واسع ، إلا أن شعبية توربينات الرياح صغيرة الحجم آخذة في النمو. يمكن تثبيته على سطح أو في حديقة. ومن الواضح أن أبعادها أصغر مقارنة بتلك المستخدمة من قبل منتجي الكهرباء.
إن اللوائح الحرارية RT 2012 المطبقة على المباني الجديدة في فرنسا منذ 1 يناير 2013 وخليفة RT 2005 تتطلب من قطاع البناء تقليل متوسط استهلاك الطاقة بحوالي 50kWhEP / m2 SRT / سنة (يتم التهيئة وفقًا للمنطقة المناخية ونوع المبنى) . BEPOS أو إيجابي للطاقة البناء يتطور تدريجيا. إنه مبنى ينتج طاقة أكثر مما يستهلك.
التدفئة الايكولوجية
وسائل التدفئة تؤثر على الادخار:
مضخة الحرارة
العناصر الثلاثة للهواء والتربة والماء تحتوي على الكثير من الطاقة في شكل “السعرات الحرارية”. مبدأ المضخة الحرارية هو سحب السعرات الحرارية الموجودة في هذه العناصر من أجل نشر الهواء الساخن أو البارد في المبنى أو لتسخين المياه. هناك 3 أنواع من المضخات: المضخة الحرارية للهواء / الهواء ، المضخة الحرارية للهواء / الماء ، ومضخة تسخين الماء / الماء. تعمل المضخة الحرارية على تقليل استهلاك الطاقة للمبنى بنسبة 70٪ تقريبًا.
المراجل الايكولوجية
هناك ثلاثة أنواع من الغلايات الإيكولوجية: غلاية تكثيف الغاز ، المرجل الخشب بيليه ، المرجل درجة حرارة منخفضة. هذه الأنواع الثلاثة من الغلايات تستخدم على التوالي الغاز أو الخشب. ومع ذلك ، فإن تحسين كفاءتها يسمح لها بأن تكون أقل جشعاً في الطاقة.
أعمال البناء البيئي
يمكن لبعض الأعمال تحسين النتيجة:
سقف فيجاليزيد
وضع النباتات على سطح المبنى مع عدة تأثيرات. فهي لا توفر فقط العزل الطبيعي على السطح ، بل إنها تعمل أيضًا على تحسين مقاومة الماء للمبنى. بالنسبة للبيئة ، فإنها تمتص ثاني أكسيد الكربون. هناك عدة أنواع من الأسقف الخضراء قابلة للتنفيذ: أسطح خضراء مكثفة وشبه مكثفة وشاملة.
استرداد مياه الأمطار
الغرض من هذا النظام هو تخزين مياه الأمطار في الخزانات ، ومعالجتها ، ثم استخدامها لأغراض صحية أو لاستخدام الحديقة.
الادخار في قطاع الصناعة
الحد من استهلاك المنشآت الصناعية القائمة
بالنسبة للأنظمة التي تسخن الهواء بالأبخرة ، على أفران التقطير ، يمكن جعل الاستثمارات مربحة في أقل من عامين. إذا كانت المصفاة في منطقة ، حيث توجد مصافٍ أخرى بين الشركات (روتردام ، سنغافورة) ، يمكننا أيضًا النظر في استغلال أوجه التآزر بين الطاقة بين الزملاء.
في أنظمة المرافق (البخار / الكهرباء ، شبكة الزيت والغاز ، مياه التبريد ، الهواء المضغوط) ، وكذلك في وحدات المعالجة (اختيار المحفزات ، الهدف المعياري لاستهلاك الطاقة ، محاكاة العملية ، الأفران التجريبية ، المساعدة في وحدات القيادة … يمكن تحقيق وفورات كبيرة.
في كثير من الأحيان ، يتم دعم كفاءة الطاقة من خلال شبكة أجهزة الاستشعار اللاسلكية ، كما هو موضح في مثال اليابان.
تحديث في الصناعة
غالباً ما تم تصميم المعدات الصناعية مع برميل من النفط الخام بسعر 20 دولار. في عام 2007 ، تجاوز سعر البرميل 90 دولارًا ، وفي مايو 2008 تجاوز 137 دولارًا. تغير مكان الطاقة في الصناعة بشكل كبير. يجب تكييف وتصميم المعدات الصناعية وتحسينها.
بالنسبة للمعدات الصناعية الموجودة ، يجب أن يحدد التحليل الدقيق “المصادر” التي تعني التدفقات التي يمكن أن تستعيد الطاقة غير المستغلة والعكس يحدد “الآبار” التي تعني التدفقات التي تعيد توليد الطاقة المستردة من المصادر بدلاً من الطاقات الأولية. عموما الأحفوري.
وبمجرد تحديد المصادر والآبار ، تتمثل المهمة في العثور على الوصلات التي تجعل من الممكن إعادة تقييم طاقة المصادر على الآبار ، وهذا بعائد استثمار قصير الأجل (ROI).
الادخار في قطاع الكمبيوتر
لقد أدرك محترفو تكنولوجيا المعلومات أن مراكز البيانات تستهلك المزيد والمزيد من الطاقة ، ومعظمها من الكهرباء. منذ عام 1992 ، أطلقت الحكومة الأمريكية برنامجًا للطاقة يدعى Energy Star لوقف نمو استهلاك طاقة الكمبيوتر. يتم تقييم أداء الكمبيوتر بشكل متزايد من حيث كفاءة الطاقة ، بناءً على معايير الأداء لكل واط. على سبيل المثال ، تصنف “قائمة Green500” أجهزة الكمبيوتر العملاقة من Top500 تحت هذه المعايير ، في FLOPS لكل واط.
في مجال الأجهزة الإلكترونية ، وخاصة الكمبيوتر والاتصالات السلكية واللاسلكية ، من المهم أن تأخذ في الاعتبار استهلاك الطاقة خلال دورة الحياة الكاملة للمعدات (التصنيع والاستخدام ونهاية العمر). يستغرق الأمر حوالي 1000 كيلو واط في الساعة لإنشاء كمبيوتر مكتبي يستهلك أقل من 250 سنوياً.
وسائل النقل
في الولايات المتحدة ، تطورت البنية التحتية للضواحي خلال عصر الوصول السهل نسبيًا إلى الوقود الأحفوري ، مما أدى إلى أنظمة معيشية تعتمد على النقل. إصلاحات تقسيم المناطق التي تسمح بكثافة حضرية أكبر وكذلك تصاميم للمشي وركوب الدراجات يمكن أن تقلل إلى حد كبير الطاقة المستهلكة للنقل. إن استخدام الشركات الكبرى للعمل عن بعد يعد فرصة مهمة للحفاظ على الطاقة ، حيث يعمل العديد من الأمريكيين الآن في وظائف الخدمات التي تمكنهم من العمل من المنزل بدلاً من التنقل إلى العمل كل يوم.
أتمتة
تتضمن أتمتة المنازل جميع الوسائل الآلية لتحسين إدارة الطاقة في المبنى الخاص بك (الإضاءة والتدفئة المكيفة والمبرمجة وفقًا لرغباتك ، وأجهزة الإطفاء في وضع الاستعداد). يمكن لنظام التشغيل الآلي للمنزل أيضًا الاهتمام ببناء الأمن.
يتيح تصميم المباني وفقًا لمبادئ العمارة البيومناخية والسكن السلبي توفيرًا كبيرًا في الطاقة ، وهو شرط مسبق ضروري لاستخدام الطاقات المتجددة.
حالة العقارات (السكنية ، التعليم العالي) ورهانات الموطن القديم
وفقًا لتقديرات الوكالة الدولية للطاقة (2011) ، فقط مع التقنيات المتاحة ، خاصة في مجال الطاقة المتجددة ، يمكن أن تنخفض العقارات بنسبة 24٪ من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون قبل 2050 ، وبالتالي يمكن للمباني التجارية والمساكن والمباني العامة توفير 710 مليون طن (أطنان من النفط المكافئ) .
المساكن القديمة والمباني الأكثر استهلاكًا للطاقة حاضرة للغاية: فقد تم بناء مدينة 2050 بالفعل في عام 2005 بنسبة 70٪ ، حيث تم بناء أكثر من 25 مليون مسكن فردي والتي ستشكل أكثر من نصف 35 مليون مسكن رئيسي في عام 2050 تعتبر الإنشاءات بين الحروب الأكثر ربحية لعزلها من الخارج مع ثلث المنازل ، وتنتج 45٪ من الاستهلاك المحلي للتدفئة وفقًا لدراسة “عامل الموئل”.
في عام 2010 ، في فرنسا ، يشجع الائتمان الضريبي العزل من الخارج (150 € / m2 للعزل من الخارج ، و 100 € / m 2 من الداخل). إعادة تأهيل حراري لتكاليف السكن في فرنسا في عام 2010 من 12،700 يورو إلى 24،200 يورو (باستثناء تجديد الطاقة ومعدات التهوية).
وفقاً لـ IDRI ، الطريقة الوحيدة للوصول إلى عامل ، بالإضافة إلى جهد كبير على انخفاض استهلاك الطاقة في القطاعات الأخرى. تنشأ الصعوبات مع محيط الحماية العديدة في المدن القديمة ، التي تحظر أو تثبط بشدة العزل من الخارج.
لتشجيع السكان على استهلاك حرارة أقل ، جعلت أوروبا استخدام موزع لتكلفة التدفئة إلزاميًا في بعض الدول الأعضاء.
منتجات المستهلك
غالبًا ما يكون المستهلكون على دراية تامة بمدخرات المنتجات ذات الكفاءة في استخدام الطاقة. ومن الأمثلة البارزة على ذلك توفير الطاقة التي يمكن تحقيقها عن طريق استبدال مصباح الإضاءة المتوهج ببديل أكثر حداثة. عند شراء المصابيح الكهربائية ، يختار العديد من المستهلكين المصابيح المتوهجة الرخيصة ، وفشلوا في أخذ تكاليف الطاقة المرتفعة في الاعتبار وانخفاض مستويات العمر عند مقارنتهم باللمبة الفلورية واللمبة LED الحديثة. على الرغم من أن هذه البدائل الموفرة للطاقة تتمتع بتكلفة أعلى مقدمًا ، إلا أن عمرها الطويل واستخدامها المنخفض للطاقة يمكن أن ينقذ المستهلكين مبلغًا كبيرًا من المال. كما انخفض سعر مصابيح LED باستمرار في السنوات الخمس الماضية بسبب التحسينات في تكنولوجيا أشباه الموصلات. تتأهل العديد من مصابيح LED في السوق للحصول على حسومات فائدة تقلل من سعر الشراء للمستهلك. تشير تقديرات وزارة الطاقة الأمريكية إلى أن التبني الواسع النطاق لإضاءة LED خلال العشرين عامًا القادمة قد يؤدي إلى تحقيق وفورات بقيمة 265 مليار دولار في تكاليف الطاقة في الولايات المتحدة.
إن البحث الذي يجب على المرء أن يضعه في الحفاظ على الطاقة غالباً ما يكون مستهلكاً للوقت ومكلفاً بالنسبة للمستهلك العادي عندما تكون هناك منتجات وتقنيات أرخص متوفرة باستخدام الوقود الأحفوري الحالي. تحاول بعض الحكومات والمنظمات غير الحكومية الحد من هذا التعقيد مع التوسلات البيئية التي تجعل من السهل إجراء أبحاث حول الاختلافات في كفاءة الطاقة أثناء التسوق.
ولتوفير نوع المعلومات والدعم الذي يحتاجه الناس لاستثمار المال والوقت والجهد في الحفاظ على الطاقة ، من المهم فهم الاهتمامات الموضوعية للناس وربطهم بها. على سبيل المثال ، يجادل بعض تجار التجزئة بأن الإضاءة الساطعة تحفز الشراء. ومع ذلك ، فقد أثبتت الدراسات الصحية أن الصداع والتوتر وضغط الدم والإرهاق والخطأ العمالي يزيد بشكل عام مع الإفراط في الإضاءة الشائعة في العديد من أماكن العمل وأماكن البيع بالتجزئة. لقد تبين أن ضوء النهار الطبيعي يزيد من مستويات إنتاجية العمال ، مع تقليل استهلاك الطاقة.
في المناخات الدافئة حيث يتم استخدام تكييف الهواء ، فإن أي جهاز منزلي يعطي الحرارة سيؤدي إلى حمل أكبر على نظام التبريد. عناصر مثل المواقد ، غسالات الأطباق ، مجففات الملابس ، الماء الساخن والإضاءة المتوهجة كلها تضيف الحرارة إلى المنزل. تعطي الإصدارات المنخفضة الطاقة أو المعزولة من هذه الأجهزة حرارة أقل لتكييف الهواء لإزالة. يمكن لنظام تكييف الهواء أيضًا أن يحسّن الكفاءة من خلال استخدام المشتت الحراري الأكثر برودة من المبادل الحراري القياسي للهواء ، مثل الحرارة الجوفية أو الماء.
في المناخات الباردة ، يعد تسخين الهواء والماء طلبًا كبيرًا على استخدام الطاقة المنزلية. يمكن إجراء تخفيضات كبيرة في الطاقة باستخدام تقنيات مختلفة. تعتبر المضخات الحرارية بديلاً أكثر فعالية للسخانات المقاومة الكهربائية لتسخين الهواء أو الماء. تتوفر مجموعة متنوعة من مجففات الملابس الفعالة ، ولا تتطلب خطوط الملابس أي وقت للطاقة فقط. تزيد غلايات التكثيف بالغاز الطبيعي وأفران الهواء الساخن من الكفاءة على موديلات المداخن الساخنة. إن تنفيذ مبادلات حرارية جديدة يمكن أن يلتقط الحرارة من مياه الصرف أو الهواء العادم في الحمامات والمغسلة والمطابخ.
في كل من الظروف المناخية الدافئة والباردة ، يعتبر البناء المعزول بالحرارة هو العامل الأكبر الذي يحدد كفاءة المنزل. يضاف العزل لتقليل تدفق الحرارة إلى المنزل أو منه ، ولكن يمكن أن يكون مكثفًا للعمل على التحديث إلى منزل موجود.
حوافز
حوافز توفير الطاقة الاقتصادية
إن إمكانات التوفير المجدية اقتصاديًا للاستهلاك الكلي (الكهرباء ، التدفئة ، النقل) من خلال تحسين الكفاءة في المنازل ، مرافق الإنتاج والمباني المكتبية غالبًا ما تكون عالية بشكل مثير للدهشة ، 20٪ إلى 30٪ شائعة جدًا. حتى يبدأ معهد فوبرتال من 40٪. في العديد من الحالات – خاصة في المنازل الخاصة – تكون المدخرات مجدية اقتصاديًا أيضًا ، وحوالي 50٪ من إجمالي الاستهلاك والقيم الأعلى (حتى أكثر من 90٪ اعتمادًا على الحالة السابقة) في بعض المناطق ، مثل التدفئة. من ناحية أخرى ، فإن الأهداف الوطنية والدولية لحماية المناخ (بروتوكول كيوتو) تحمل إمكانات أقل بكثير ، وغالباً ما يكون التنفيذ العملي بعيداً عن هذه المبادئ التوجيهية الأكثر تواضعاً ؛ في بعض الأحيان يمكن اعتباره نجاحًا ، إذا لم يرتفع الاستهلاك على الأقل.
يُعترف على نطاق واسع بمسألة استهلاك الطاقة وتوفير الطاقة كمسألة في جدول الأعمال الاجتماعي. ومع ذلك ، فإن ما ينقص في كثير من الأحيان ، لا سيما في السياق التجاري ، هو المعلومات المتعلقة بالاستهلاك الدقيق والتكاليف التي ينطوي عليها إجراء معين. بالإضافة إلى ذلك ، فإن العديد من البدائل التي لا توجد بها إلا عيوب معروفة فقط في أيامها الأولى ، لكنها غالباً ما يتم حلها. لذلك من الصعب التصرف بكفاءة الطاقة. في سياق هذا العجز في المعلومات ، أصبح مصطلح شفافية الطاقة ثابتًا في السنوات الأخيرة.
أصدر الاتحاد الأوروبي شرطا ملزما ينص على أن استهلاك الأسطول من المركبات المباعة حديثا يجب أن ينخفض تدريجيا من 160 غراما في البداية من ثاني أكسيد الكربون / إلى 120 جرام من ثاني أكسيد الكربون / كم (انظر برنامج تغير المناخ الأوروبي ECCP) (120 جرام / كم تقابل ما يقرب من 5 لترات من البنزين / 100 كم أو 4.5 لتر من الديزل / 100 كم). ولذلك ، تعمل جميع شركات تصنيع السيارات بجد لبيع عملائها نماذج أصغر أو أكثر اقتصادية.
توزيع التكلفة على أساس السبب
الاستهلاك المكثف للطاقة الأولية الأحفورية له آثار بعيدة المدى على البيئة. إن تكاليف القضاء على الضرر البيئي ، أو تعويضات المتضررين لا تُنسب إلى الملوثين حتى الآن. وقد أدت المطالب السياسية الأولية لتجنب التأثير البيئي إلى تحسينات فنية (المحول الحفزي ، إزالة الكبريت من غاز المداخن ، اللوائح البيئية) ، ولكن ليس إلى توفير الطاقة.
في كثير من الحالات ، لا ينطبق مبدأ تغريم الملوث. في المباني التجارية ، غالباً ما يكون أصحاب المباني والمستخدمون والمشغلون أطرافاً منفصلة تماماً مرتبطة ببعضها بعقود أكثر أو أقل تعقيداً. غالباً ما لا يستفيد منها الممثلون الذين يستطيعون تنفيذ تدابير توفير الطاقة في هذه المجموعات. من ناحية أخرى ، الجهات الفاعلة التي تحدد الاستهلاك (مثل الموظفين) نادراً ما تكون دافعي (أصحاب العمل). حتى في القطاع الخاص ، يتم ببساطة توزيع العديد من التكاليف ، مثل الماء أو التدفئة ، على المستخدمين على أساس الأمتار المربعة. في مثل هذه الحالات ، يكون الحافز لتوفير الطاقة منخفضًا.
لشقق الإيجار في القانون الألماني هي المشكلة التي يدفع المستأجر تكاليف التدفئة والمالك في الفواتير المباشرة مع مزودي الطاقة ولا حتى قيم الاستهلاك الحالية يتعلم على الفور ، في حين أن التدابير الهيكلية تصل إلى المالك.
في سوق مثالي ، يشمل سعر المنتج جميع التكاليف المرتبطة بإنتاج ذلك المنتج. استغلال الموارد الطبيعية ولا سيما استهلاك الطاقة الأساسية الأحفوري لتكاليف تكبدها غير المدرجة في حسابات الأعمال وبالتالي لا يمكن التعرف عليها من قبل السعر. وتشمل هذه المخاطر الصحية ، والتكاليف طويلة الأجل للبيولوجية الحيوية المدمرة ، والحوادث مثل الانسكابات النفطية والانهيارات ، والتكاليف العالمية بسبب تغير المناخ أكثر من ذلك بكثير. هذه التكاليف تتحملها الشركات المتضررة ككل. ونتيجة لذلك ، تضعف بشدة إشارة اقتصاد السوق ، التي تنبثق من الاستهلاك العالي للطاقة. سعر الطاقة لا يعكس جميع التكاليف ، والطاقة رخيصة للغاية. وعلى العكس من ذلك ، هناك فائدة أيضا لا تذهب إلى أسعار الطاقة ، مما يجعل الطاقة مكلفة للغاية. للحصول على أسعار الطاقة التي تعكس التكلفة الحقيقية ، والتوصية معظم الاقتصاديين ، وهذه العوامل الخارجية الإيجابية والسلبية من خلال فرض ضرائب مناسبة من قبل الضرائب الحوافز “استيعاب” لهم.
الشهادات البيئية
وتسمى التكاليف التي يتكبدها المجتمع عن الأضرار البيئية والصحية الناجمة عن استهلاك الطاقة ما يسمى التكاليف الخارجية ، التي لا تأخذها الجهات المصدرة في الاعتبار في الاعتبار. ومن الأمثلة على ذلك تلوث الهواء الناجم عن محطات الطاقة التي تعمل بالغنايت والاستخدام “الحر” لهواء الموارد.
في سياق الاقتصاد البيئي ، يحاول أحد أن يستوعب هذه التكاليف الخارجية عن طريق تقييم استهلاك الموارد المادية نقدًا. ويمكن القيام بذلك من خلال ما يسمى بالشهادات البيئية أو الضرائب المستهدفة ، مثل الضرائب البيئية في جمهورية ألمانيا الاتحادية. وتخول الشهادات البيئية استخدام مورد نادر في السابق ، على سبيل المثال بالنسبة لانبعاث غازات العادم عند ارتفاع معين. ومع ذلك ، فإنها لا تحقق الغرض منها إلا إذا كانت تكلفة الشهادة تقابل القيمة النقدية لاستهلاك الموارد ، بحيث يأخذ القائم بالتلوث في الاعتبار تكاليف الأضرار البيئية والصحية في الإنتاج وكذلك أي عامل آخر من عناصر الإنتاج. الحد الأقصى لأرباح التداول يؤدي النموذج إلى استخدام عمليات إنتاج أرخص ، والتي تنعكس في تدابير توفير الطاقة أو استخدام طاقات بديلة.
حوافز توفير الطاقة التقنية
أجهزة محمولة
تستخدم العديد من الأجهزة المحمولة البطاريات أو المراكم لتخزين الطاقة. هذه لديها حجم وكتلة محدودة وبالتالي قدرة محدودة. وبالتالي فإن توفير الطاقة يمكن أن يزيد من عمر الخدمة لهذه الأجهزة. ومن الأمثلة الشائعة لهذه الأجهزة الهواتف المحمولة. مع ذلك ، كان من الممكن في السنوات الأخيرة ، على الرغم من زيادة الوظائف للحد من الحجم الكلي. ﺑﺎﻹﺿﺎﻓﺔ إﻟﯽ اﻟﻣراﮐم اﻟﻣﺣﺳﻧﺔ ، ﯾﻌزى ذﻟك أﺳﺎﺳﺎ إﻟﯽ اﻻﺳﺗﺧدام اﻷﮐﺛر ﮐﻔﺎءة ﻟﻟطﺎﻗﺔ اﻟﻣﺧزﻧﺔ. على سبيل المثال ، تم تكييف قدرة الإرسال مع الظروف المحلية وأصبحت إضاءة الشاشات أكثر كفاءة. الأجهزة المحمولة الأخرى أيضا تحقيق انخفاض استهلاك الطاقةإلكترونيات صغيرة أطول بكثير أوقات التشغيل.
السيارات
في السيارات ، وخاصة السيارات ، هناك دوافع مختلفة لتوفير الطاقة:
انخفاض تكاليف التشغيل
خزان أصغر يترك مساحة أكبر للداخلية والجذع.
سيارة اقتصادية لديها نطاق أعلى أو كتلة وقود أقل ، وخزان أصغر يخفض وزن السيارة ، وبالتالي يمكن أن يؤدي إلى توفير المزيد من الوقود.
يسمح الوزن الإجمالي المنخفض (بغض النظر عن المقياس) بأداء أفضل مع نفس المحرك (الكلمة الرئيسية: تصغير الحجم).
في السنوات الأخيرة ، تم تحسين كفاءة محركات الاحتراق الداخلي بشكل ملحوظ. ارتفع وزن المركبات لفترة طويلة ، بشكل رئيسي لصالح السلامة (انظر Euro NCAP). فقط السيارات التي يتم تسويقها على أنها ذات كفاءة خاصة في استهلاك الوقود أو رياضية بشكل خاص ، لها وزن يسمح بمشاهدة المركبات الخفيفة الوزن.