能源层次

能源层次（Energy hierarchy）是能源选择的分类，优先考虑以帮助实现更可持续的能源系统。 它是废物层次结构的类似方法，用于最小化资源耗尽，并采用并行序列。

最高优先事项包括通过消除浪费和提高能源效率来防止不必要的能源使用。 能源的可持续生产是下一个优先事项。 产生耗能和产生废物的能源发电方案是最低优先级。

使能源系统具有可持续性：用于生产能源的资源必须能够无限期地持续存在; 能源转换不应产生有害副产品，包括净排放，也不得产生无法完全回收的废物; 它必须能够满足合理的能源需求。

节能
能源层次结构的首要任务是节约能源或防止不必要的能源使用。 此类别包括通过关闭不需要的灯和设备以及避免不必要的旅程来消除浪费。 建筑物的热量损失是能源浪费的主要来源，因此建筑保温和气密性的改善可以为节能做出重大贡献。

许多国家都有鼓励节能的机构。

能源效率
能源等级制度下的第二个优先事项是确保所使用的能源得到有效生产和消费。 能效有两个主要方面。

能耗转换效率
能效是设备的生产输出与其消耗的能量之比。

当能源价格低廉且对环境影响的认识较低时，能源效率的优先级较低。 1975年，美国一辆汽车的平均燃油经济性低于每加仑15英里白炽灯泡，这是20世纪末最常见的类型，它们将90％的能量浪费在热量上，只有10％转换为有用的光。

最近，能源效率已成为优先事项。 上次报道的美国汽车平均燃油效率几乎是1975年的两倍; 目前正在推广LED照明，其效率比白炽灯高5到10倍。 现在要求许多家用电器显示标签以显示其能效。

能源生产的转换效率
当从其衍生的自然资源中获取能源时会产生损失，例如化石燃料，放射性材料，太阳辐射或其他来源。 大多数电力生产都在火力发电站，其中大部分源能量作为热量损失。 2009年世界电力生产的平均效率为c.37％。

能源层次结构的一个优先事项是提高能源转换效率，无论是在传统发电站还是通过提高光伏电站和其他能源的性能比。

通过从效率低下，可持续性较低的资源转向更好的资源，也可以提高整体效率和可持续性。 但这主要包含在层次结构的第四层。

可持续能源生产
可再生能源描述了自然发生的理论上取之不尽的能源。 这些来源被视为取之不尽，或自然补充，并分为两类。

元素可再生能源
第一类可再生能源来自气候或元素来源，如阳光，风，波浪，潮汐或降雨（水电）。 来自地球核心热量的地热能也属于这一类。

这些被视为取之不尽，用之不竭，因为大多数来自太阳的能量，估计寿命为65亿年。

生物能源
另一个主要类别的可再生能源，生物能源，来自生物质，其中相对较短的生长周期意味着使用量通过新的增长得到补充。 生物能源通常通过燃烧转化，因此产生碳排放。 它被视为碳中性，因为在生长周期中将从大气中提取等量的二氧化碳。

生物能源可以是固体，如木材和能源作物; 液体，如生物燃料; 或气态的，如来自厌氧消化的生物甲烷。

低冲击能源生产
层次结构中的下一个优先事项包括不完全可持续但对环境影响较小的能源。 这些包括使用碳捕获和储存的化石燃料。

核能有时被视为低影响源，因为它具有低碳排放。

高冲击能源生产
能源等级制度下的最低优先级是使用不可持续的资源，如无负荷的化石燃料的能源生产。 有些人还把核能放在这一类别而不是上述类别，因为在极长的（数十万年或更长时间）时间框架和铀资源枯竭的情况下需要管理/储存高度危险的放射性废物。

人们一致认为，这些能源的份额必须下降。

在这一层中，有可能通过从最具破坏性的燃料源（如煤炭）切换到较少排放的来源（如天然气）来限制不利影响。

许多人认为，当这种高影响能源使用量最小化时，任何不可避免的剩余使用量的影响应该通过排放抵消来抵消。

能源层次的起源
能源层次于2005年由Philip Wolfe首次提出，当时他是可再生能源协会的总干事。 第一个版本有三个级别; 能源效率，可再生能源和传统能源生产。 2006年，可持续能源宣言中的机构，协会和其他机构组成的联合会对其进行了认可和通过。 随后，这一概念已被能源行业和政府中的其他人采用和完善。