Energetická hierarchie - Energy hierarchy - Wikipedia

Energetická hierarchie s nejoblíbenějšími možnostmi nahoře
Část seriálu o
Udržitelná energie
Větrné turbíny poblíž Vendsyssel, Dánsko (2004)
Přehled
Úspora energie
Obnovitelná energie
Udržitelná doprava
  • Větrná turbína-icon.svg Portál pro obnovitelné zdroje energie
  • Aegopodium podagraria1 ies.jpg Portál životního prostředí

The Energetická hierarchie je klasifikace energie možnosti, upřednostňované jako pomoc při pokroku směrem k větší udržitelná energie Systém. Jedná se o podobný přístup k hierarchie odpadu pro minimalizaci vyčerpání zdrojů a přijímá paralelní sekvenci.

Mezi nejvyšší priority patří prevence zbytečného využívání energie, a to jak prostřednictvím eliminace odpadu, tak prostřednictvím zlepšování energetická účinnost. Další prioritou je udržitelná výroba energetických zdrojů. Nejméně prioritní jsou možnosti vyčerpání energie z výroby energie produkující odpad.

Aby byl energetický systém udržitelný: zdroje použité na výrobu energie musí být schopny trvat neomezeně dlouho; přeměna energie by neměly produkovat žádné škodlivé vedlejší produkty, včetně čistých emisí, ani odpady, které nelze plně recyklovat; a musí být schopen splnit přiměřené energetické požadavky.

Úspora energie

Hlavní článek: Úspora energie

Nejvyšší prioritou v rámci energetické hierarchie je úspora energie nebo prevence zbytečných využití energie. Tato kategorie zahrnuje eliminaci odpadu vypnutím nepotřebných světel a zařízení a zabráněním zbytečnosti cesty. Ztráta tepla z budov je hlavním zdrojem plýtvání energií,[1] takže zlepšení izolace budov a vzduchotěsnosti mohou významně přispět k úspoře energie.[2]

Mnoho zemí podporuje agentury úspora energie.[3][4]

Energetická účinnost

Druhou prioritou v rámci energetické hierarchie je zajistit, aby se energie, která se používá, vyráběla a spotřebovávala efektivně. Energetická účinnost má dva hlavní aspekty.

Účinnost přeměny spotřeby energie

Hlavní článek: Efektivní využití energie

Energetická účinnost je poměr produktivního výkonu zařízení k energii, kterou spotřebuje.[5]

Energetická účinnost byla nižší prioritou, když byla energie levná a povědomí o jejích dopadech na životní prostředí bylo nízké. V roce 1975 byla průměrná spotřeba paliva automobilu v USA nižší než 15 mil za galon[6] Žárovky, které byly nejběžnějším typem až do konce 20. století, plýtvají 90% své energie jako teplo a pouze 10% se přemění na užitečné světlo.[7]

V poslední době se energetická účinnost stala prioritou.[8] Poslední hlášená průměrná palivová účinnost amerických automobilů se téměř zdvojnásobila oproti úrovni roku 1975;[6] Nyní se prosazuje LED osvětlení, které je pětkrát až desetkrát účinnější než klasické žárovky.[9] Mnoho domácích spotřebičů je nyní vyžadováno k zobrazení štítky ukázat svou energetickou účinnost.

Účinnost přeměny výroby energie

Hlavní článek: Účinnost přeměny energie

Ztráty vznikají při získávání energie z přírodního zdroje, z něhož pochází, jako jsou fosilní paliva, radioaktivní materiály, sluneční záření nebo jiné zdroje. Většina výroby elektřiny probíhá v tepelných elektrárnách, kde se velká část energie zdroje ztrácí jako teplo. Průměrná účinnost světové výroby elektřiny v roce 2009 činila cca 37%.[10]

Prioritou v energetické hierarchii je zlepšení účinnosti přeměny energie, ať už v tradičních elektrárnách[11] nebo vylepšením poměr výkonu z Fotovoltaické elektrárny[12] a další zdroje energie.

Celková účinnost a udržitelnost může být také zlepšena kapacitně nebo přepínání paliva od méně účinných, méně udržitelných zdrojů k lepším; ale toto je pokryto hlavně pod čtvrtá úroveň hierarchie.

Udržitelná výroba energie

Hlavní článek: Obnovitelná energie

Obnovitelná energie popisuje přirozeně se vyskytující, teoreticky nevyčerpatelné zdroje energie.[13] Tyto zdroje jsou považovány za nevyčerpatelné nebo přirozeně doplněné a spadají do dvou tříd.

Elementární obnovitelné zdroje

První třída obnovitelných zdrojů pochází z klimatických nebo elementárních zdrojů,[14] jako je sluneční světlo, vítr, vlny, příliv a odliv nebo srážky (vodní síla ). Geotermální energie z tepla zemského jádra také spadá do této kategorie.

S nimi se zachází jako s nevyčerpatelnými, protože většina nakonec pochází z energie vycházející z slunce, jehož odhadovaná životnost je 6,5 miliardy let.[15]

Bioenergie

Další hlavní třída obnovitelných zdrojů, bioenergie,[16] pochází z biomasy, kde relativně krátký růstový cyklus znamená, že využití je doplněno novým růstem. Bioenergie se obvykle přeměňuje spalováním, a proto vede k emisím uhlíku. Celkově se s ním zachází jako s uhlíkem neutrálním, protože během vegetačního cyklu bude z atmosféry extrahováno ekvivalentní množství oxidu uhličitého.[17]

Zdroje bioenergie mohou být pevné, jako je dřevo a energetické plodiny; kapalina, jako jsou biopaliva; nebo plynné, jako je biomethan z anaerobní digesce.[18]

Výroba energie s nízkým dopadem

Hlavní článek: Nízká spotřeba uhlíku

Další prioritou v hierarchii jsou energetické zdroje, které nejsou zcela udržitelné, ale mají malý dopad na životní prostředí. Patří mezi ně použití fosilních paliv s zachycování a skladování uhlíku.[19]

Jaderná energie je někdy považována za zdroj s nízkým dopadem, protože má nízké emise uhlíku.

Vysoký dopad na výrobu energie

Nejnižší prioritou v rámci energetické hierarchie je výroba energie pomocí neudržitelných zdrojů, jako jsou nezmenšená fosilní paliva. Někteří také zařazují jadernou energii do této kategorie, spíše než do výše uvedené, kvůli požadovanému řízení / skladování vysoce nebezpečných látek radioaktivní odpad během extrémně dlouhých (stovek tisíc let nebo více) časových rámců [20] a vyčerpání zdrojů uranu.[21]

Existuje shoda v tom, že podíl těchto energetických zdrojů musí klesat.[22]

V rámci této úrovně existují možnosti omezení nepříznivých dopadů pomocí přepínání od nejškodlivějších palivových zdrojů, jako je uhlí, po méně emisní zdroje, jako je plyn.[23]

Mnoho lidí naznačuje, že když bylo tak vysoké využití nárazové energie minimalizováno, měly by být účinky jakéhokoli nevyhnutelného zbytkového využití vyváženy emisemi započtení.[24]

Počátky energetické hierarchie

Energetická hierarchie byla poprvé navržena v roce 2005 společností Philip Wolfe,[25] když byl generálním ředitelem Sdružení pro obnovitelnou energii. Tato první verze měla tři úrovně; energetická účinnost, obnovitelné zdroje a tradiční výroba energie. Byl schválen a přijat v roce 2006 konsorciem institucí, sdružení a dalších orgánů v Manifestu udržitelné energie.[26] Koncept byl následně přijat a zdokonalen ostatními v energetickém průmyslu[27] a ve vládě.[28][29]

Viz také

Reference

  1. ^ Bartlett, Dave. „Deset nejlepších způsobů, jak plýtváme energií a vodou v budovách“. AOL Energy. Archivovány od originál dne 23. listopadu 2012. Citováno 25. února 2013.
  2. ^ „Úspora energie v budovách a komunitních systémech“. O ECBCS. Mezinárodní energetická agentura. Archivovány od originál dne 15. prosince 2012. Citováno 23. února 2013.
  3. ^ „Energetická účinnost a obnovitelná energie“. Americké ministerstvo energetiky. Citováno 23. února 2013.
  4. ^ Spojené království. „Důvěra šetřící energii“. Důvěra k úspoře energie. Citováno 23. února 2013.
  5. ^ „Definice a význam energetické účinnosti“. Obchodní slovník. Citováno 23. února 2013.
  6. ^ A b „Lehká automobilová technologie, emise oxidu uhličitého a trendy v úsporách paliva: 1975 až 2011“ (PDF). Agentura pro ochranu životního prostředí Spojených států. Citováno 23. února 2013.
  7. ^ „Další informace o LED“. Energy Star. Citováno 23. února 2013.
  8. ^ „Úspory energie budou první politickou prioritou do roku 2030“ (PDF). Energetická města (Evropa). 20. listopadu 2012. Archivovány od originál (PDF) dne 29. ledna 2013. Citováno 23. února 2013.
  9. ^ "LED základy". Polovodičové osvětlení. USDOE Energetická účinnost a obnovitelná energie. Citováno 23. února 2013.
  10. ^ „Energetická bilance pro rok 2009“. Mezinárodní energetická agentura. Citováno 23. února 2013.
  11. ^ „Účinnost při výrobě elektřiny“. Eurelektrický. Citováno 23. února 2013.
  12. ^ "2012" (PDF). Zpráva o fotovoltaice. Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE. Archivovány od originál (PDF) dne 5. listopadu 2012. Citováno 23. února 2013.
  13. ^ „Co je to obnovitelná energie“. Obchodní slovník. Citováno 23. února 2013.
  14. ^ "Obnovitelná energie". Manchester University. Archivovány od originál dne 19. 04. 2013. Citováno 23. února 2013.
  15. ^ „Jaká bude životnost Slunce?“. Zeptejte se vesmírného vědce. NASA. Citováno 23. února 2013.
  16. ^ „Druhy obnovitelné energie“. Svět obnovitelné energie. Citováno 23. února 2013.
  17. ^ Pingoud, Kim; et al. „Výrobky ze sklizeného dřeva“ (PDF). Pokyny IPCC pro národní inventury skleníkových plynů. 4. Citováno 23. února 2013. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  18. ^ „Co je to bioenergie?“. Bioenergie Wiki. Archivovány od originál dne 20. března 2013. Citováno 23. února 2013.
  19. ^ „Zachycování a skladování oxidu uhličitého“ (PDF). Technická zpráva. IPCC. Archivovány od originál (PDF) dne 5. října 2011. Citováno 23. února 2013.
  20. ^ Sovacool, Benjamin (2011). Soutěž o budoucnost jaderné energie. Singapur: World Scientific. str. 308. doi:10.1142/7895. ISBN  978-981-4322-75-1.
  21. ^ Choi, Charlesi. „Dodávka uranu klesá v oblacích Budoucnost jaderné energie“. Světová věda. Citováno 23. února 2013.
  22. ^ „Energetická vize pro planetu pod tlakem“. Mezinárodní program geosféra-biosféra. Citováno 23. února 2013.
  23. ^ Salovaara, Jackson (2011). Přechod na uhlí a zemní plyn a snížení emisí CO2 (PDF). Harvard (Teze). Citováno 23. února 2013.
  24. ^ Liyanage, Chandratilak De Silva. „Udržitelné řízení energie a CSR“. Encyclopedia of Corporate Social Responsibility. Citováno 23. února 2013. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  25. ^ Wolfe, Philip. „Navrhovaná energetická hierarchie“ (PDF). WolfeWare. Citováno 23. února 2013.
  26. ^ „Skupiny uvolňují energetický manifest'". BBC. 19. dubna 2006. Citováno 23. února 2013.
  27. ^ Institution of Mechanical Engineers (2009). „Energetická hierarchie“. Prohlášení o energetické politice (9/03). Archivovány od originál dne 2012-06-25. Citováno 23. února 2013. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  28. ^ „Myslíme jinak - energetická hierarchie“. Národní archiv britské vlády. Archivovány od originál dne 18.01.2011. Citováno 23. února 2013.
  29. ^ „Energetická hierarchie“. Londýnský plán. Greater London Authority. Archivovány od originál dne 03.03.2013. Citováno 23. února 2013.