Tại sao năng lượng lại quan trọng

Sử dụng năng lượng hiệu quả [thường được gọi ngắn gọn là hiệu quả năng lượng] là mục tiêu của những nỗ lực nhằm giảm năng lượng cần thiết cung cấp cho các sản phẩm và dịch vụ. Ví dụ, việc cách nhiệt một công trình cho phép công trình đó sử dụng ít năng lượng hơn để sưởi ấm và làm mát mà vẫn duy trì nhiệt độ thoải mái. Lắp đặt đèn huỳnh quang hoặc cửa sổ mái lấy sáng tự nhiên góp phần làm giảm năng lượng cần thiết mà vẫn đạt được cùng một mức độ chiếu sáng so với sử dụng ánh sáng từ bóng đèn sợi đốt truyền thống. Đèn huỳnh quang tiết kiệm điện tiêu thụ ít hơn 2/3 năng lượng và có thể có tuổi thọ lâu hơn gấp 6 đến 10 lần so với đèn sợi đốt. Những cải tiến việc sử dụng năng lượng hiệu quả thường đạt được chủ yếu thông qua việc áp dụng công nghệ tiên tiến hoặc những quá trình sản xuất hiệu quả hơn.[2]

Hiệu suất năng lượng ước tính cho một ô tô là 280 khách-dặm /106 Btu.[14] Có một số cách để nâng cao hiệu quả năng lượng của một chiếc xe. Sử dụng khí động lực học cải tiến để giảm thiểu lực cản có thể làm tăng hiệu suất năng lượng. Giảm trọng lượng xe cũng có thể cải thiện nền kinh tế nhiên liệu, đó là lý do tại sao vật liệu Công-pô-zít được sử dụng rộng rãi làm thân xe.

Những lốp xe cải tiến, với lốp giảm ma sát đường và kháng lăn, có thể tiết kiệm xăng. Tiết kiệm nhiên liệu có thể được cải thiện lên tới 3,3% bằng cách giữ cho lốp xe tăng lên đến mức áp lực chính xác.[15] Thay thế một bộ lọc không khí bị tắc có thể cải thiện mức tiêu thụ nhiên liệu của ô tô lên tới 10% trên các loại xe cũ hơn.[16] Trên các loại xe mới hơn [từ những năm 1980] với động cơ được bơm nhiên liệu, máy lọc không khí có hiệu lực trên mpg nhưng khi thay thế nó có thể cải thiện khả năng tăng tốc độ từ %6 đến11%.[17]

Bộ sạc Turbo có thể tăng hiệu quả nhiên liệu bằng cách cho phép động cơ dịch chuyển nhỏ hơn. 'Động cơ của năm 2011' là động cơ Fiat 500 được trang bị bộ tăng áp MHI. "So với động cơ 8 lít 1,2 lít, tuabin 85 HP mới có công suất lớn hơn 23% và chỉ số hiệu suất tốt hơn 30%. Hiệu suất của hai xi-lanh không chỉ tương đương với động cơ 16v 1,4 lít, mà còn tiêu thụ nhiên liệu thấp hơn 30%."[18]

Xu hướng chủ đạo trong hiệu quả sử dụng ô tô là sự gia tăng xe điện [tất cả @ điện hoặc điện lai]. Các dòng lai, giống như Toyota Prius, sử dụng phanh tái tạo để lấy lại năng lượng sẽ tiêu tan trong những chiếc xe thông thường; đặc biệt hiệu quả rõ trong việc lái xe trong thành phố.[20] Plug-in hybrid cũng đã tăng dung lượng pin, giúp bạn có thể lái xe ở những khoảng cách có giới hạn mà không phải đốt bất kỳ loại xăng nào; trong trường hợp này, hiệu quả năng lượng được quyết định bởi bất kỳ quy trình nào [như đốt than, thủy điện hoặc nguồn tái tạo] để tạo ra sức mạnh. Các plug-in thường có thể chạy được khoảng 40 dặm [64km] hoàn toàn bằng điện mà không cần sạc lại; nếu pin yếu, động cơ xăng sẽ cho phép mở rộng phạm vi. Cuối cùng, tất cả các loại xe điện cũng đang ngày càng phổ biến; chiếc Tesla Model S mui kín là chiếc xe điện chạy bằng năng lượng cao duy nhất hiện có trên thị trường

Chiếu sáng thành phốSửa đổi

Các thành phố trên khắp thế giới thắp sáng hàng triệu con đường đường với 300 triệu đèn.[21] Một số thành phố đang tìm cách giảm mức tiêu thụ điện năng bằng đèn mờ trong giờ cao điểm hoặc chuyển sang đèn LED.[22] Không rõ liệu hiệu quả phát sáng cao của đèn LED có dẫn đến giảm năng lượng thực sự hay không, vì các thành phố có thể sẽ lắp đặt thêm đèn hoặc khu vực chiếu sáng sáng hơn so với trước đây.[23]

Phi cơSửa đổi

Có một số cách để giảm việc sử dụng năng lượng trong vận tải hàng không, từ việc sửa đổi máy bay, đến cách quản lý không lưu. Chẳng hạn như trong xe hơi, turbo tăng áp là một cách hiệu quả để giảm tiêu thụ năng lượng; tuy nhiên, thay vì cho phép sử dụng động cơ chuyển vị nhỏ hơn, bộ tăng áp trong tuabin phản lực hoạt động bằng cách nén không khí mỏng hơn ở độ cao cao hơn. Điều này cho phép động cơ hoạt động như thể nó đang ở áp suất ở mực nước biển trong khi tận dụng lợi thế của lực cản trên máy bay ở độ cao cao hơn.

Hệ thống quản lý giao thông hàng không là một cách khác để tăng hiệu quả, không chỉ cho máy bay mà cả ngành công nghiệp hàng không nói chung. Công nghệ mới cho phép tự động hóa triệt để việc cất cánh, hạ cánh và tránh va chạm, cũng như trong các sân bay, từ những thứ đơn giản như HVAC và ánh sáng đến các nhiệm vụ phức tạp hơn như bảo mật và quét.

Hiệu quả năng lượng và năng lượng tái tạo được cho là "trụ cột đôi" của chính sách năng lượng bền vững. Cả hai chiến lược phải được phát triển đồng thời để ổn định và giảm lượng khí thải CO2. Sử dụng năng lượng hiệu quả là điều cần thiết để làm chậm sự tăng trưởng nhu cầu sử dụng năng lượng để tăng nguồn cung cấp năng lượng sạch, có thể làm giảm đi việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Nếu việc sử dụng năng lượng tăng quá nhanh, khả năng phát triển năng lượng tái tạo sẽ giảm. Tương tự như vậy, trừ khi nguồn cung cấp năng lượng sạch trở nên nhanh chóng, làm chậm sự tăng trưởng trong nhu cầu sử dụng năng lượng, sẽ bắt đầu giảm tổng lượng khí thải carbon; việc giảm hàm lượng carbon của các nguồn năng lượng cũng là cần thiết. Một nền kinh tế năng lượng bền vững do đó đòi hỏi những cam kết về hiệu quả và năng lượng tái tạo.[24]

Nếu nhu cầu về dịch vụ năng lượng vẫn không đổi, việc cải thiện hiệu suất năng lượng sẽ làm giảm đi lượng tiêu thụ năng lượng và lượng khí thải carbon. Tuy nhiên, nhiều cải tiến không làm giảm lượng tiêu thụ năng lượng theo số lượng được dự đoán bởi các mô hình kỹ thuật đơn giản. Việc này là do họ đã điều chỉnh mức giá dịch vụ năng lượng rẻ hơn, và do đó lượng tiêu thụ các dịch vụ đó cũng tăng lên. Ví dụ, các loại xe tiết kiệm nhiên liệu làm cho việc đi lại trở nên rẻ hơn, người tiêu dùng có thể chọn lái xe xa hơn, do đó bù đắp một số khoản tiết kiệm năng lượng tiềm năng. Tương tự như vậy, một phân tích lịch sử rộng lớn về cải tiến hiệu quả công nghệ đã kết luận cho thấy rằng các cải tiến hiệu quả năng lượng hầu như luôn luôn vượt qua nền tăng trưởng kinh tế, dẫn đến việc tăng nhu cầu sử dụng tài nguyên và những ô nhiễm khác có liên quan.[25]

Ước tính kích thước của hiệu ứng hồi phục dao động từ khoảng 5% đến 40%.[26][27][28] Hiệu ứng hồi phục có thể ít hơn 30% ở cấp hộ gia đình và có thể gần 10% đối với giao thông vận tải.[29] Hiệu ứng hồi phục 30% ngụ ý rằng những cải thiện về hiệu quả sử dụng năng lượng sẽ đạt được 70% so với mức giảm tiêu thụ năng lượng được dự báo trong các mô hình kỹ thuật. Hiệu ứng hồi phục có thể đặc biệt lớn đối với việc chiếu sáng, bởi vì ngược lại với các nhiệm vụ như vận chuyển thì không có giới hạn nào về lượng ánh sáng có thể được xem là có ích.[30] Trên thực tế, dường như thắp sáng đã chiếm khoảng 0,7% GDP trên nhiều xã hội và hàng trăm năm, nghĩa là phục hồi 100%.[31]

Nhiên liệu thay thế, còn được gọi là nhiên liệu phi truyền thống hoặc tiên tiến, là bất kì vật liệu hay chất có thể được sử dụng làm nhiên liệu, trừ một số nhiên liệu thông thường. Một số nhiên liệu thay thế nổi tiếng bao gồm dầu diesel sinh học, cồn sinh học [methanol, ethanol, butanol], điện lưu trữ hóa học [pin và pin nhiên liệu], khí hydro, khí methan không hóa thạch, khí thiên

nhiên không hóa thạch, dầu thực vật, và các nguồn sinh khối khác.

• Green diesel production

1. ^ “Philips Tornado Asian Compact Fluorescent”. Philips. Truy cập ngày 24 tháng 12 năm 2007.
2. ^ Diesendorf, Mark [2007]. Greenhouse Solutions with Sustainable Energy, UNSW Press, p. 86.
3. ^ Sophie Hebden [ngày 22 tháng 6 năm 2006]. “Invest in clean technology says IEA report”. Scidev.net. Bản gốc lưu trữ ngày 26 tháng 9 năm 2007. Truy cập ngày 16 tháng 7 năm 2010.
4. ^ “The Twin Pillars of Sustainable Energy: Synergies between Energy Efficiency and Renewable Energy Technology and Policy”. Aceee.org. Bản gốc lưu trữ ngày 5 tháng 5 năm 2008. Truy cập ngày 16 tháng 7 năm 2010.
5. ^ Zehner, Ozzie [2012]. Green Illusions. London: UNP. tr.180–181.
6. ^ “Loading Order White Paper” [PDF]. Truy cập ngày 16 tháng 7 năm 2010.
7. ^ Kennan, Hallie. "Working Paper: State Green Banks for Clean Energy" //energyinnovation.org/wp-content/uploads/2014/06/WorkingPaper_StateGreenBanks.pdf
8. ^ “Weatherization in Austin, Texas”. Green Collar Operations. Bản gốc lưu trữ ngày 3 tháng 8 năm 2009. Truy cập ngày 16 tháng 7 năm 2010.
9. ^ Steve Lohr [ngày 29 tháng 11 năm 2006]. “Energy Use Can Be Cut by Efficiency, Survey Says...”. The New York Times. Truy cập ngày 29 tháng 11 năm 2006.
10. ^ //unfccc.int/files/press/news_room/press_releases_and_advisories/application/pdf/20070831_vienna_closing_press_release.pdf
11. ^ ISO 17743:2016 - Energy savings — Definition of a methodological framework applicable to calculation and reporting on energy savings. International Standards Association [ISO]. Geneva, Switzerland. Truy cập ngày 11 tháng 11 năm 2016.
12. ^ ISO 17742:2015 — Energy efficiency and savings calculation for countries, regions and cities. International Standards Association [ISO]. Geneva, Switzerland. Truy cập ngày 11 tháng 11 năm 2016.
13. ^ a b c d e Environmental and Energy Study Institute. “Industrial Energy Efficiency: Using new technologies to reduce energy use in industry and manufacturing” [PDF]. Truy cập ngày 11 tháng 1 năm 2015.
14. ^ Richard C. Dorf, The Energy Factbook, McGraw-Hill, 1981
15. ^ “Tips to improve your Gas Mileage”. Fueleconomy.gov. Truy cập ngày 16 tháng 7 năm 2010.
16. ^ //www.eesi.org/files/auto_efficiency_0506.pdf
17. ^ //www.fueleconomy.gov/feg/pdfs/Air_Filter_Effects_02_26_2009.pdf
18. ^ “Fiat 875cc TwinAir named International Engine of the Year 2011”. Green Car Congress.
19. ^ //www.eesi.org/files/auto_efficiency_0506.pd[liên kết hỏng]
20. ^ Nom * [ngày 28 tháng 6 năm 2013]. “La Prius de Toyota, une référence des voitures hybrides | L'énergie en questions”. Lenergieenquestions.fr. Bản gốc lưu trữ ngày 17 tháng 10 năm 2013. Truy cập ngày 21 tháng 8 năm 2013.
21. ^ //www.researchandmarkets.com/reports/2763639/global_led_and_smart_street_lighting_market
22. ^ //www.edmonton.ca/transportation/on_your_streets/street-lighting.aspx
23. ^ Kyba, C. C. M.; Hänel, A.; Hölker, F. [2014]. “Redefining efficiency for outdoor lighting”. Energy & Environmental Science. 7 [6]: 1806. doi:10.1039/C4EE00566J.
24. ^ “Archived copy” [PDF]. Bản gốc [PDF] lưu trữ ngày 11 tháng 1 năm 2015. Truy cập ngày 17 tháng 12 năm 2014.Quản lý CS1: bản lưu trữ là tiêu đề [liên kết][American Council for an Energy-Efficient Economy]
25. ^ Huesemann, Michael H., and Joyce A. Huesemann [2011]. Technofix: Why Technology Won't Save Us or the Environment, Chapter 5, "In Search of Solutions II: Efficiency Improvements", New Society Publishers, Gabriola Island, Canada.
26. ^ Greening, Lorna A.; David L. Greene; Carmen Difiglio [2000]. “Energy efficiency and consumption—the rebound effect—a survey”. Energy Policy. 28 [6–7]: 389–401. doi:10.1016/S0301-4215[00]00021-5.
27. ^ Kenneth A. Small and Kurt Van Dender [ngày 21 tháng 9 năm 2005]. “The Effect of Improved Fuel Economy on Vehicle Miles Traveled: Estimating the Rebound Effect Using US State Data, 1966-2001”. University of California Energy Institute: Policy & Economics. Truy cập ngày 23 tháng 11 năm 2007.
28. ^ “Energy Efficiency and the Rebound Effect: Does Increasing Efficiency Decrease Demand?” [PDF]. Truy cập ngày 1 tháng 10 năm 2011.[liên kết hỏng]
29. ^ The Rebound Effect: an assessment of the evidence for economy-wide energy savings from improved energy efficiency Lưu trữ 2008-09-10 tại Wayback Machine pp. v-vi.
30. ^ Kyba, C. C. M.; Hänel, A.; Hölker, F. “Redefining efficiency for outdoor lighting”. Energy & Environmental Science. doi:10.1039/C4EE00566J.
31. ^ Tsao, J Y; Saunders, H D; Creighton, J R; Coltrin, M E; Simmons, J A [ngày 8 tháng 9 năm 2010]. “Solid-state lighting: an energy-economics perspective”. Journal of Physics D: Applied Physics. 43 [35]: 354001. Bibcode:2010JPhD...43I4001T. doi:10.1088/0022-3727/43/35/354001.