Содержание

замена электрического счетчика – требование закона

Ответственно относиться к исполнению норм действующего законодательства призывает своих абонентов гарантирующий поставщик электроэнергии Кабардино-Балкарии.

Как отмечают в энергетической компании, замена индивидуального прибора учета электроэнергии – требование закона, и если оно не выполняется, то, в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 26.12.2016 № 1498, при определении объема потребленной электроэнергии ресурсоснабжающая организация вправе не принимать к расчету показания старого счетчика.

Кроме того, стоит помнить, что по истечении срока государственной поверки прибора учета электроэнергии в течение трех расчетных периодов начисления будут производиться, исходя из среднемесячного потребления энергоресурса. А в последующем плата за электроэнергию производится, исходя из объема, рассчитанного на основании нормативов потребления электроэнергии с применением повышающего коэффициента.

В случае необходимости проведения государственной поверки или замены электросчетчика не менее чем за 7 дней до предполагаемой даты его демонтажа потребитель обязан письменно уведомить энергоснабжающую организацию о дате и времени замены прибора учета. В противном случае его действия будут квалифицироваться как самовольное вмешательство в работу прибора учета с начислением штрафных санкций.

АО «Каббалкэнерго» (входит в группу компаний «Россети») напоминает потребителям электроэнергии, что замене в обязательном порядке подлежат электросчетчики с истекшим сроком государственной поверки (дата следующей поверки счетчика указана в квитанциях на оплату электроэнергии в правом верхнем углу, под номером лицевого счета), приборы старого образца – изготовленные до 1992 года, с классом точности ниже 2,0, а также с дефектами целостности корпуса или смотрового стекла и с неработающим счетным механизмом.

«Ответственность за сохранность и исправность индивидуального прибора учета электроэнергии, а также его своевременная замена в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 04.05.2012 № 442 возлагается на собственника прибора», - заметили в энергетической компании.

«ТверьАтомЭнергоСбыт» дал разъяснения по замене счетчиков | ОБЩЕСТВО: ЖКХ | ОБЩЕСТВО

В связи с часто поступающими вопросами от жителей Верхневолжья гарантирующий поставщик напоминает правила установки и замены приборов учета электроэнергии.

Когда необходимо менять приборы учета электроэнергии?

Оснований для замены электросчетчиков несколько: неотображение приборами учета результатов измерений, нарушение контрольных пломб и (или) знаков поверки. Также к причинам для заметы относят механические повреждения прибора учета, превышение допустимой погрешности показаний, несоответствие класса точности и истечение межповерочного интервала прибора учета. Во всех этих случаях электросчетчик считается нерасчетным и подлежит обязательной замене.

Использование прибора учета, не соответствующего перечисленным требованиям, приводит к применению в отношении потребителей замещающих методов расчета. В случае неоплаты задолженности гарантирующий поставщик вынужден применять санкции вплоть до приостановления предоставления коммунальной услуги по электроснабжению.

Старый электросчетчик – причина применения повышающего коэффициента!

С 1 января 2017 г. при расчетах по нормативам потребления применяется повышающий коэффициент 1,5.

Необходимость в установке приборов учета обусловлена тем, что данное оборудование позволяет максимально точно контролировать потреблённые киловатты. Соответственно, потребители имеют возможность оплачивать только то количество энергоресурсов, которые они действительно используют. Если же счётчики не установлены, используется применение повышающего коэффициента, то есть владельцы платят больше, чем на самом деле расходуют. Таким образом, государство стимулирует собственников жилья более ответственно подходить к учету и расходу электроэнергии.

Применение повышающего коэффициента при расчетах платы за электроэнергию – это мера стимулирования потребителей, цель которой - энергосбережение и рациональное потребление ресурсов. На основании и в порядке, установленном законом, ресурсоснабжающая организация применяет повышающий коэффициент к плате за коммунальную услугу по электроснабжению, рассчитанную исходя из норматива потребления, в следующих случаях:

- в случае отсутствия индивидуального прибора учета электрической энергии и при наличии обязанности установки такого прибора учета;

- в случае выхода из строя индивидуального прибора учета;

- в случае, если потребитель не обеспечил допуск в занимаемое им жилое помещение в установленную дату и время, указанные в извещении о проведении проверки или в сообщении потребителя, и при этом отсутствует информация о  временном отсутствии потребителя в жилом помещении.

Кто должен оплачивать замену прибора учета электроэнергии?

Потребители электрической энергии обязаны самостоятельно и за свой счет выполнять поверку прибора учета и своевременную его замену. Перед этим рекомендуется внимательно изучить его паспорт, в котором указаны дата государственной поверки, а также межповерочный интервал. Если документ на счётчик отсутствует, информацию о квартале и годе поверки можно узнать по оттиску на пломбах завода-изготовителя.

ОП «ТверьАтомЭнергоСбыт» акцентирует внимание потребителей на том, что при демонтаже и монтаже счетчиков должны соблюдаться установленные законом процедуры.

«Чтобы избежать начислений за безучётное потребление электроэнергии, необходимо заблаговременно уведомить ОП «ТверьАтомЭнергоСбыт» о замене счётчика, - отмечает заместитель директора ОП «ТверьАтомЭнергоСбыт» по техническому развитию Андрей Кислянских. – В противном случае замена прибора учёта без предварительного согласования с гарантирующим поставщиком станет основанием для составления акта о неучтённом потреблении, что может привести к увеличению затрат потребителя».

Гарантирующий поставщик обращает внимание, что опломбировка приборов учета производится при наличии заявки от потребителя в адрес ОП «ТверьАтомЭнергоСбыт». Установленный прибор учета, в том числе после поверки, опломбируется исполнителем без взимания платы с потребителя, за исключением случаев, когда опломбирование соответствующих приборов учета производится исполнителем повторно в связи с нарушением пломбы или знаков поверки потребителем или третьим лицом.

Получить консультацию по замене прибора учета электроэнергии, а также оставить заявку на замену устаревшего электросчетчика можно на официальном сайте компании, в территориальных подразделениях ОП «ТверьАтомЭнергоСбыт», а также по телефону «горячей линии»: 8 (4822) 48-30-13.

Смотрите также:

как заменить, чтобы не просчитаться

 

Ответственность за замену приборов учета электроэнергии законодательно закреплена за потребителями ресурса. Поэтому рано или поздно каждый из нас сталкивается с вопросом: как заменить устаревший или поврежденный прибор учета, не оказавшись в убытке.

Замене подлежат неисправные или поврежденные приборы учета, счетчики с истекшим сроком госповерки или несоответствующим классом точности. О необходимости замены прибора учета можно узнать, обратившись к поставщику коммунальной услуги «электроснабжение».

При выборе подрядчика для замены (демонтажа старого и установки нового) прибора учета необходимо внимательно ознакомиться с требованиями, предусмотренными законодательством. После установки нового счетчика, должна быть произведена его опломбировка и составлен акт о вводе в эксплуатацию.

Замена (демонтаж старого и установка нового) прибора учета в индивидуальных жилых домах должна производиться в присутствии представителя сетевой компании, а в многоквартирных домах – представителя управляющей организации либо гарантирующего поставщика электроэнергии. Без акта о вводе в эксплуатацию счетчик не может быть принят к расчетам, поэтому при первой контрольной проверке показаний может быть составлен акт о безучетном потреблении электрической энергии.

Выбирать подрядчика для замены прибора учета необходимо, ориентируясь не только на цену услуги, но и на репутацию компании на рынке и отзывы в открытом доступе. Если замена произведена с нарушениями, потребителю придется подготовиться к новым, дополнительным расходам.

Не получится сэкономить и тем, кто решит воспользоваться “заманчивым” предложением частных фирм на покупку и установку «модифицированного» счетчика, способного искажать реальные показания об объеме потребления электроэнергии. Этому нарушению закон дает четкое название – «вмешательство в работу прибора учета».

Предприниматели, продающие и устанавливающие подобные счетчики, умалчивают, что эксплуатация этих изделий незаконна и влечет за собой серьезные санкции. Но коснутся они не фирмы-продавца: вся ответственность ляжет на плечи потребителя, решившегося на использование подобного прибора учета.

Согласно действующему законодательству, в случае вмешательства в работу прибора учета расчет платы за электроэнергию производится исходя из норматива потребления с применением повышающего коэффициента 10.

В итоге клиент, уверенный в полной невозможности уличить подлог, заплатив немалую сумму за «модифицированный» счетчик, будет вынужден оплатить еще штраф и сумму, выставленную поставщиком электрической энергии за объем безучетного потребления. К этому нужно прибавить стоимость демонтажа незаконного счетчика, покупки нового прибора и его установки. И заплатить за это все придется именно потребителю электроэнергии!

За 2016 год на территории Карелии сотрудниками сетевых организаций, поставщиков электроэнергии, управляющих компаний были зафиксированы многочисленные факты вмешательства в работу приборов учета. В среднем на одного нарушителя закона пришлось свыше 10 тыс. кВтч рассчитанного безучетного потребления, что в некоторых случаях в 50 раз превышало среднемесячный объем потребления.

Поэтому, чтобы не увеличивать стоимость работ при замене прибора учета электроэнергии, следует:

  1. уточнить информацию о приборе учета у поставщика электрической энергии, в том числе о сроках его плановой замены;
  2. выбрать надежного подрядчика для замены прибора учета, либо обратиться напрямую к поставщику ресурса, который за один раз установит прибор учета и опломбирует его;
  3. не пускаться в авантюры по установке незаконных приборов учета.

Клиенты АО «ТНС энерго Карелия» при необходимости замены счетчика могут подать заявку на проведение работ в представительстве компании, на сайте  karelia.tns-e.ru или обратиться в контакт-центр 8 (8142) 79-27-27.

 

 

Новости

ОП «ТверьАтомЭнергоСбыт»: старый счетчик – причина применения повышающего коэффициента!

Нет счетчика – есть коэффициент! ОП «ТверьАтомЭнергоСбыт» информирует жителей региона о применении повышающего коэффициента в отношении потребителей с отсутствующими или неисправными приборами учёта электроэнергии.

Гарантирующий поставщик напоминает, что с 1 января 2017 г. при расчетах по нормативам потребления применяется повышающий коэффициент 1,5. (Пост. Правительства РФ от 26.12.2016 года №1498 "О вопросах предоставления коммунальных услуг и содержания общего имущества в многоквартирном доме"). Таким образом, государство стимулирует собственников жилья более ответственно подходить к учету и расходу электроэнергии.

Повышающий коэффициент применяется для расчетов с собственниками помещений, не установившими индивидуальные приборы учета при наличии технической возможности их установки, а также не обеспечившими своевременную замену вышедшего из строя счетчика.

Потребители электрической энергии обязаны самостоятельно и за свой счет выполнять поверку прибора учета и своевременную его замену. Для экономии времени и семейного бюджета  граждане могут заказать установку прибора учета напрямую в ОП  «ТверьАтомЭнергоСбыт». Это гарантирует оказание услуги в полном соответствии с действующим законодательством.

Гарантирующий поставщик оказывает полный комплекс услуг по реализации, замене и вводу в эксплуатацию приборов учета электроэнергии. Получить консультацию по данному вопросу, а также оставить заявку на замену устаревшего электросчетчика можно в территориальных подразделениях ОП «ТверьАтомЭнергоСбыт», а также по телефону «горячей линии»: 8 (4822) 48-30-13.

                                                                      

Пресс-служба ОП «ТверьАтомЭнергоСбыт»

Татьяна Богданова


Фото

Смотреть 1 фото

Другие новости


Белгородэнергосбыт | Официальный сайт

Количество потреблённой электроэнергии измеряется в киловатт-часах, сокращенное наименование - кВт∙ч. Один кВт∙ч – это количество энергии, которую потребляет устройство мощностью один киловатт (1000 Вт) за один час.
Стоимость 1 кВт∙ч называется тарифом. Он формируется согласно «Методическим указаниям по расчёту регулируемых тарифов и цен на электрическую (тепловую) энергию на розничном (потребительском) рынке», утверждённым приказом Федеральной службы по тарифам РФ от 06.08.2004 № 20-э/2.
Независимо от вида тариф для населения состоит из четырёх частей (ст. 10 разд. III Приложения к приказу ФСТ РФ № 20-э/2):
1. Стоимость производства ресурса.
В тариф включается стоимость кВт∙ч электроэнергии у производителя (ГЭС, ГРЭС, ТЭЦ и др.), который её продаёт на оптовом рынке.
2. Цена услуг по передаче электроэнергии.
От компаний-производителей до конечного потребителя электроэнергию доставляют сетевые организации. Они на праве собственности или на иных законных основаниях владеют объектами электросетевого хозяйства: линиями электропередачи, трансформаторными подстанциями, распределительными пунктами и прочим (ст. 3 гл. 1 Федерального закона от 26.03.2003 № 35-ФЗ «Об электроэнергетике»).
3. Сбытовая надбавка.
У производителей электроэнергию покупают сбытовые компании, а затем продают её конечным потребителям по договорам энергоснабжения, договорам купли-продажи. Поэтому в тариф включена сбытовая надбавка – средства, которые необходимы сбытовой компании (РСО) для работы: выплаты заработной платы, создания материально-технической базы, содержания офисов обслуживания и т.д.
4. Инфраструктурные платежи.
Это стоимость услуг организаций, ответственных за управление Единой энергетической системой России и регулирующих рынок электроэнергии: АО «Центр финансовых расчётов», АО «Администратор торговой системы» и АО «Системный оператор Единой энергетической системы» и др.

Тарифы для населения, согласно ст. 2 разд. I Приложения к приказу ФСТ РФ № 20-э/2, устанавливает местный орган исполнительной власти в области государственного регулирования тарифов. В нашей области – это Комиссия по государственному регулированию цен и тарифов в Белгородской области. Изменение тарифов происходит ежегодно. При определении стоимости кВт∙ч на будущий период тарифная комиссия не может выйти за пределы диапазона, установленного для каждого региона Федеральной антимонопольной службой РФ.
Тарифы для населения подразделяются на следующие группы:
1. Городское население;
2. Городское население, проживающее в домах, оборудованных в установленном порядке электроплитами и (или) электроотопительными установками;
3. Население, проживающее в сельских населенных пунктах;
4. Граждане, владеющие отдельно стоящими гаражами.
Статус того или иного населенного пункта Белгородской области можно посмотреть в Законе Белгородской области № 159 от 20.12.2004 г. «Об установлении границ муниципальных образований и наделении их статусом городского, сельского поселения, городского округа, муниципального района».

В соответствии с Приказом Комиссии по государственному регулированию цен и тарифов в Белгородской области № 34/1 от 14.12.2018 г. для населения, проживающего в сельских населенных пунктах, а также проживающего в городских населенных пунктах в домах, оборудованных в установленном порядке стационарными электроплитами для пищеприготовления и (или) электроотопительными установками, в настоящее время применяется понижающий коэффициент в размере 0,7.
В соответствии с приказом ФСТ РФ № 20-э/2 тариф может быть:
1) Одноставочный. Стоимость кВт∙ч не зависит от времени суток – весь объём считается по одной цене.
2) Дифференцированным по двум зонам суток (день/ночь). Отдельно фиксируется объём потребления с 07:00 до 23:00 (дневной), с 23:00 до 07:00 (ночной). Цена электроэнергии, потреблённой в ночное время, значительно ниже стоимости кВт∙ч днём.
3) Дифференцированным по трём зонам суток (пик, полупик, ночь). Учитывается раздельно потребление в ночные часы (с 23:00 до 07:00), а также в пиковое время (с 07:00 до 10:00, с 17:00 до 21:00) и в «полупик» (с 10:00 до 17:00, с 21:00 до 23:00 часов).
Два последних вида тарификации применяются только при наличии у потребителя многотарифного прибора учёта, установленного в соответствии с Федеральным законом от 23.11.2009 № 261-ФЗ, Постановлением Правительства РФ от 06.05.2011 № 354, и др.
С действующими тарифами для населения можно ознакомиться здесь.

Что такое «умные счётчики» электроэнергии и за чей счёт их установят псковичам

С 1 июля 2020 года установка и обслуживание приборов учёта электроэнергии переданы гарантирующим поставщикам энергии (если речь идёт о многоквартирных домах) и электросетевым организациям (в остальных случаях). А с 1 января 2022 года все вновь установленные счётчики будут нового типа – «умные». Об этом Псковскому агентству информации сообщили в пресс-службе Псковского филиала «Россети Северо-Запад».

– Когда будут менять счётчики?

– Замена старых приборов учёта электроэнергии будет поэтапной. «Умные» счётчики будут сразу устанавливать в новостройках. А в домах старого фонда, современные «умные» счётчики будут установлены там, где раньше их не было, либо взамен выработавших свой ресурс или требующих поверки. Также новые счётчики будут устанавливаться при новых техприсоединениях.

– Чем отличаются новые счётчики от старых? В чём выгода для потребителя от новых счётчиков?

– Больше не придётся следить за межповерочными интервалами.

«Умный» счётчик сам передаёт показания энергетикам, так что можно отказаться от заполнения квитанций.

Новые приборы учёта надёжнее в работе и точнее фиксируют количество потреблённой энергии.

С «умным» счётчиком потребитель может управлять использованием энергоресурсов и их стоимостью, например, выбирая тариф «день/ночь».

Сложно придётся неплательщикам: «умный» прибор учёта сможет ограничивать подачу энергии, если зафиксирует систематическую задержку в оплате выставленных за электричество счетов.

– Можно ли использовать старый прибор учета?

– Старыми счётчиками, если они исправны и не выработали нормативный срок, можно будет пользоваться до тех пор, пока не подойдёт время замены. Отказываться от планового перехода на «умные» счётчики будет невыгодно: если потребитель в такой ситуации откажется менять старый прибор на новый, то расчёт платы за электричество будет производиться по нормативам с учётом повышающего коэффициента.

– А тарифы от замены счётчиков не повысятся?

– Гарантирующий поставщик или электросетевая организация действительно будут нести затраты на приобретение, установку и обслуживание новых счётчиков. Однако планируется, что эти расходы при расчёте тарифа будут в значительной степени компенсированы за счёт экономии от уменьшения потерь и роста операционной эффективности от внедрения автоматизации.

Другими словами, экономический эффект от внедрения «умных» счётчиков позволит покрыть затраты, так что напрямую в квитанциях потребителей переход на новые приборы учёта не отразится.

Кроме того, темп роста тарифов на услуги по передаче электроэнергии ограничен прогнозом социально-экономического развития РФ на уровне «инфляция минус». Расходы на создание и эксплуатацию интеллектуальной системы учета не приведут к росту тарифов выше установленных пределов, регулируемых государством.

ПАМЯТКА ПО ПОВЕРКЕ ПРИБОРОВ УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Астраханская область — Филиал «Астраханьэнерго» Ахтубинский район

(851-41) 5-22-66

Астраханская область — Филиал «Астраханьэнерго» Володарский район

(851-42) 9-18-04

Астраханская область — Филиал «Астраханьэнерго» г.Знаменск

(851-40) 9-74-72

Астраханская область — Филиал «Астраханьэнерго» Енотаевский район

(851-43)9-17-25

Астраханская область — Филиал «Астраханьэнерго» Икрянинский район

(851-44) 2-02-01

Астраханская область — Филиал «Астраханьэнерго» Камызякский район

(851-45) 9-14-76

Астраханская область — Филиал «Астраханьэнерго» Кировский район г.Астрахани

(851-2) 79-31-11

Астраханская область — Филиал «Астраханьэнерго» Красноярский район

(851-46)9-16-09

Астраханская область — Филиал «Астраханьэнерго» Ленинский район г.Астрахани

(851-2) 79-31-11

Астраханская область — Филиал «Астраханьэнерго» Лиманский район

(851-47) 2-26-12

Астраханская область — Филиал «Астраханьэнерго» Наримановский район

(851-2)57-45-44

Астраханская область — Филиал «Астраханьэнерго» Приволжский район

(851-2)40-63-79

Астраханская область — Филиал «Астраханьэнерго» Советский район г.Астрахани

(851-2) 79-31-11

Астраханская область — Филиал «Астраханьэнерго» Трусовский район г.Астрахани

(851-2) 79-31-11

Астраханская область — Филиал «Астраханьэнерго» Харабалинский район

(851-48) 5-74-63

Астраханская область — Филиал «Астраханьэнерго» Черноярский район

(851-49) 2-13-54

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Алексеевский район

(84446)310-96

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Быковский район

8(84495)-315-36

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Волжский район

8(8443)-31-90-44
8(8443) 31-36-20

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Ворошиловский район

8(8442)-41-00-28

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Дзержинский район

8(8442)-41-00-28

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Красноармейский район

8(8442)-67-06-83
8(8442)-41-00-28

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Дубовский район

8(86377)-518-66

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Краснооктябрьский район

8(8442)-41-00-28

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Кумылженский район

8(84462)-618-53

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Михайловский район

8(84463)-451-86

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Нехаевский район

(84443)-524-09

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Николаевский район

(84444)-614-90

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Новоаннинский район

(84447)-553-85

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Новониколаевский район

(84444)-614-90

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Октябрьский район

8(86360)-235-14

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Ольховский район

8(84456)-218-71

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Палласовский район

8(84492)-688-20

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Руднянский район

8(84453)-712-38

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Светлоярский район

8(84472)-567-12
8(8442)-67-06-83

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Серафимовичский район

8(84464)-435-53

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Советский район

8(86363)-232-94

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Среднеахтубинский район

8(84479)-515-84
8(8443)-31-90-44
8(8443) 31-36-20

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Старополтавский район

8(84493)-436-05

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Суровикинский район

8(84473)-223-48

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Тракторозаводский район

8(8442)-41-00-28

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Урюпинский район

(84442)-368-00

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Фроловский район

8(84465)-446-60

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Центральный район

8(8442)-41-00-28

Волгоградская область — Филиал «Волгоградэнерго» Чернышковский район

8(84474)-612-04

Республика Калмыкия — Филиал «Калмэнерго» Городовиковский район

8 (84731) 9-11-72

Республика Калмыкия — Филиал «Калмэнерго» Ики-Бурульский район

8 (84742) 9-18-48

Республика Калмыкия — Филиал «Калмэнерго» Кетченеровский район

8 (84741) 2-10-26

Республика Калмыкия — Филиал «Калмэнерго» Лаганский район

8 (84733) 9-17-13

Республика Калмыкия — Филиал «Калмэнерго» Малодербетовский район

8 (84741) 2-10-26

Республика Калмыкия — Филиал «Калмэнерго» Октябрьский район

8 (84741) 2-10-26

Республика Калмыкия — Филиал «Калмэнерго» Приютненский район

8 (84742) 9-18-48

Республика Калмыкия — Филиал «Калмэнерго» Сарпинский район

8 (84741) 2-10-26

Республика Калмыкия — Филиал «Калмэнерго» Целинный район

8 (84742) 9-18-48

Республика Калмыкия — Филиал «Калмэнерго» Черноземельский район

8 (84733) 9-17-13

Республика Калмыкия — Филиал «Калмэнерго» Юстинский район

8 (84741) 2-10-26

Республика Калмыкия — Филиал «Калмэнерго» Яшалтинский район

8 (84731) 9-11-72

Республика Калмыкия — Филиал «Калмэнерго» Яшкульский район

8 (84742) 9-27-97

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Азовский район

8(86342)-447-57

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Аксайский район

8(86350)-322-62

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Белокалитвинский район

8(86383)-269-50

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Боковский район

8(86382)-312-45

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Верхне-Донской район

8(86364)-311-72

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Веселовский район

8(86358)-611-63

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Волгодонский район

8(86394)-703-26

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Егорлыкский район

8(86370)-226-92

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Зерноградский район

8(86359)-311-49

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Зимовниковский район

8(86376)-315-71

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Кагальницкий район

8(86345)-977-04

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Каменский район

8(86365)-941-35

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Кашарский район

8(86388)-214-25

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Константиновский район

8(86393)-217-48

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Красносулинский район

8(86367)-500-08

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Куйбышевский район

8(86348)-315-79

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Мартыновский район

8(86395)-216-34

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Миллеровский район

8(86385)-206-73

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Милютинский район

8(86389)-217-52

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Мясниковский район

8(86349)-224-34

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Неклиновский район

8(86347)-525-39
8(86347)-563-04

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Новочеркасск район

8(86352)-659-95

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Обливский район

8(86396)-210-36

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Орловский район

8(86375)-360-23

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Песчанокопский район

8(86373)-919-52

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Пролетарский район

8(86374)-950-65

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Ремонтненский район

8(86379)-316-86

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Родионово-Несветайский район

8(86340)-302-39

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Сальский район

8(86372)-508-53

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Семикаракорский район

8(86356)-416-88
8(86356)-419-42

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Таганрог район

8(8634)-38-31-10
8(8634)-62-54-80

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Тарасовский район

8(86386)-314-45

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Тацинский район

8(86397)-303-97

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Усть-Донецкий район

8(86351)-914-69

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Целинский район

8(86371)-917-77

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Цимлянский район

8(86391)-211-96

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Чертковский район

8(86387)-218-11

Ростовская область — Филиал «Ростовэнерго» Шолоховский район

8(86353)-214-64

Мощность | Физика

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Рассчитайте мощность, рассчитав изменения энергии во времени.
  • Изучите потребление энергии и расчеты стоимости потребляемой энергии.

Что такое мощность?

Рис. 1. Эта мощная ракета космического корабля «Индевор» действительно работала и потребляла энергию с очень высокой скоростью. (кредит: НАСА)

Сила - это слово вызывает в воображении множество образов: профессиональный футболист, отталкивающий своего противника, драгстер, ревущий от стартовой линии, вулкан, выбрасывающий лаву в атмосферу, или взлетающая ракета, как на рисунке 1.

Эти образы силы объединяет быстрое выполнение работы, что соответствует научному определению мощности ( P ) как скорости выполнения работы.

Мощность

Мощность - это скорость выполнения работы.

[латекс] \ displaystyle {P} = \ frac {W} {t} \\ [/ latex]

Единица измерения мощности в системе СИ - Вт (Вт), где 1 ватт равен 1 джоуль в секунду (1 Вт = 1 Дж / с).

Поскольку работа - это передача энергии, мощность - это также скорость, с которой энергия расходуется.Например, лампочка мощностью 60 Вт потребляет 60 Дж энергии в секунду. Большая мощность означает большой объем работы или энергии, развиваемой за короткое время. Например, когда мощный автомобиль быстро разгоняется, он выполняет большой объем работы и потребляет большое количество топлива за короткое время.

Расчет мощности по энергии

Пример 1. Расчет мощности для подъема по лестнице

Какова выходная мощность для женщины весом 60,0 кг, которая преодолевает лестничный марш высотой 3,00 м за 3,50 с, начиная с состояния покоя, но имея конечную скорость 2?00 м / с? (См. Рисунок 2.)

Рис. 2. Когда эта женщина бежит наверх, начиная с отдыха, она превращает химическую энергию, исходную из пищи, в кинетическую энергию и гравитационную потенциальную энергию. Ее выходная мощность зависит от того, как быстро она это сделает.

Стратегия и концепция

Работа, переходящая в механическую энергию, составляет Вт = KE + PE. Внизу лестницы мы принимаем как KE, так и PE g как исходный ноль; таким образом, [латекс] W = \ text {KE} _ {\ text {f}} + \ text {PE} _ {\ text {g}} = \ frac {1} {2} mv _ {\ text {f} } ^ 2 + mgh \\ [/ latex], где h - высота лестницы по вертикали.2 \ right) \ left (3.00 \ text {m} \ right)} {3.50 \ text {s}} \\\ text {} & = & \ frac {120 \ text {J} +1764 \ text {J} } {3.50 \ text {s}} \\\ text {} & = & 538 \ text {W} \ end {array} \\ [/ latex]

Обсуждение

Женщина выполняет 1764 Дж работы, чтобы подняться по лестнице, по сравнению со всего лишь 120 Дж, чтобы увеличить свою кинетическую энергию; таким образом, большая часть ее мощности требуется для подъема, а не для ускорения.

Поразительно, что полезная выходная мощность этой женщины чуть меньше 1 лошадиных сил (1 л.с. = 746 Вт)! Люди могут генерировать более лошадиные силы с помощью мышц ног в течение коротких периодов времени, быстро превращая доступный в крови сахар и кислород в объем работы.(Лошадь может выдавать 1 л.с. в течение нескольких часов подряд.) Как только кислород истощается, выходная мощность снижается, и человек начинает быстро дышать, чтобы получить кислород для метаболизма большего количества пищи - это известно как этап аэробных упражнений . Если бы женщина поднималась по лестнице медленно, то ее выходная мощность была бы намного меньше, хотя объем выполняемой работы был бы таким же.

Установление соединений: расследование на вынос - измерение номинальной мощности

Определите собственную номинальную мощность, измерив время, необходимое вам, чтобы подняться по лестнице.Мы проигнорируем выигрыш в кинетической энергии, так как приведенный выше пример показал, что это была небольшая часть выигрыша в энергии. Не ожидайте, что ваша мощность будет больше 0,5 л.с.

Примеры мощности

Рис. 3. Огромное количество электроэнергии вырабатывается угольными электростанциями, такими как эта в Китае, но еще большее количество энергии идет на передачу тепла в окружающую среду. Большие градирни здесь необходимы для быстрой передачи тепла по мере его производства.Передача тепла характерна не только для угольных электростанций, но является неизбежным следствием выработки электроэнергии из любого топлива - ядерного, угля, нефти, природного газа и т.п. (Источник: Kleinolive, Wikimedia Commons)

Примеры силы ограничены только воображением, потому что видов столько же, сколько форм работы и энергии. (См. Некоторые примеры в Таблице 1.) Солнечный свет, достигающий поверхности Земли, несет максимальную мощность около 1,3 киловатт на квадратный метр (кВт / м 2 ).Крошечная часть этого сохраняется на Земле в течение длительного времени. Наш уровень потребления ископаемого топлива намного превышает скорость его хранения, поэтому они неизбежно будут исчерпаны. Сила подразумевает, что энергия передается, возможно, меняя форму. Невозможно полностью преобразовать одну форму в другую, не потеряв часть ее в виде тепловой энергии. Например, лампа накаливания мощностью 60 Вт преобразует в свет всего 5 Вт электроэнергии, а 55 Вт рассеивается в тепловую энергию.

Кроме того, обычная электростанция преобразует только 35-40% топлива в электроэнергию. Оставшаяся часть превращается в огромное количество тепловой энергии, которая должна рассеиваться в виде теплопередачи так же быстро, как и создается. Электростанция, работающая на угле, может производить 1000 мегаватт; 1 мегаватт (МВт) - это 10 6 Вт электроэнергии. Но электростанция потребляет химическую энергию в размере около 2500 МВт, создавая передачу тепла в окружающую среду в размере 1500 МВт. (См. Рисунок 3.)

Таблица 1. Выходная или потребляемая мощность
Объект или явление Мощность в ваттах
Сверхновая (в пике) 5 × 10 37
Галактика Млечный Путь 10 37
Крабовидная туманность Пульсар 10 28
Солнце 4 × 10 26
Извержение вулкана (максимальное) 4 × 10 15
Молния 2 × 10 12
Атомная электростанция (общая электрическая и теплопередача) 3 × 10 9
Авианосец (полезная и теплопроводная) 10 8
Драгстер (общий полезный и теплопередающий) 2 × 10 6
Автомобиль (общий полезный и теплоотдача) 8 × 10 4
Футболист (полезная и теплоотдача суммарная) 5 × 10 3
Сушилка для белья 4 × 10 3
Человек в состоянии покоя (вся теплопередача) 100
Обычная лампа накаливания (общая полезная и теплопередающая) 60
Сердце, человек в состоянии покоя (общая полезная и теплоотдача) 8
Часы электрические 3
Карманный калькулятор 10 −3

Мощность и энергопотребление

Обычно нам приходится платить за энергию, которую мы используем.Стоимость энергии для электроприбора интересно и легко оценить, если известны его потребляемая мощность и затраченное время. Чем выше уровень энергопотребления и чем дольше прибор используется, тем выше его стоимость. Норма потребляемой мощности [латекс] P = \ frac {W} {t} = \ frac {E} {t} \\ [/ latex], где E - энергия, поставляемая электроэнергетической компанией. Таким образом, энергия, потребляемая за время т , составляет

E = баллов

В счетах за электроэнергию указана использованная энергия в единицах киловатт-часов (кВт⋅ч) , , которая является произведением мощности в киловаттах и ​​времени в часах. Этот блок удобен тем, что потребление электроэнергии на уровне киловатт в течение нескольких часов является типичным.

Пример 2. Расчет затрат на электроэнергию

Какова стоимость эксплуатации компьютера мощностью 0,200 кВт, 6 часов в день в течение 30 дней, если стоимость электроэнергии составляет 0,120 доллара США за кВт⋅ч?

Стратегия

Стоимость основана на потребленной энергии; таким образом, мы должны найти E из E = Pt , а затем рассчитать стоимость.Поскольку электрическая энергия выражается в кВт⋅ч, в начале такой задачи удобно преобразовать единицы в кВт и часы.

Решение

Энергия, потребляемая в кВт⋅ч, составляет

[латекс] \ begin {array} {lll} E & = & Pt = (0.200 \ text {kW}) (6.00 \ text {h / d}) (30.0 \ text {d}) \\\ text {} & = & 36.0 \ text {кВт} \ cdot \ text {h} \ end {array} \\ [/ latex]

, а стоимость просто равна

. Стоимость

= (36,0 кВт⋅ч) (0,120 доллара США за кВт⋅ч) = 4,32 доллара США в месяц.

Обсуждение

Стоимость использования компьютера в этом примере не является ни чрезмерной, ни незначительной. Понятно, что стоимость - это сочетание силы и времени. Когда и то и другое высокое, например, кондиционер летом, стоимость высока.

Мотивация к экономии энергии стала более убедительной из-за ее постоянно растущей цены. Вооружившись знанием того, что потребляемая энергия является продуктом мощности и времени, вы можете оценить затраты для себя и сделать необходимые оценочные суждения о том, где экономить энергию.Нужно уменьшить либо мощность, либо время. Наиболее экономически выгодно ограничить использование мощных устройств, которые обычно работают в течение длительного времени, например водонагревателей и кондиционеров. Сюда не входят устройства с относительно высокой мощностью, такие как тостеры, потому что они работают всего несколько минут в день. Он также не будет включать электрические часы, несмотря на то, что они используются круглосуточно, потому что они являются устройствами с очень низким энергопотреблением. Иногда для выполнения той же задачи можно использовать устройства с большей эффективностью, то есть устройства, потребляющие меньше энергии.Одним из примеров является компактная люминесцентная лампа, которая дает в четыре раза больше света на ватт потребляемой мощности, чем ее собрат с лампами накаливания.

Современная цивилизация зависит от энергии, но нынешние уровни потребления и производства энергии не являются устойчивыми. Вероятность связи между глобальным потеплением и использованием ископаемого топлива (с сопутствующим производством углекислого газа) сделала сокращение использования энергии, а также переход на неископаемые виды топлива чрезвычайно важными. Несмотря на то, что энергия в изолированной системе является сохраняемой величиной, конечным результатом большинства преобразований энергии является перенос тепла в окружающую среду, которое больше не используется для выполнения работы.Как мы обсудим более подробно в Термодинамике, способность энергии производить полезную работу «деградировала» при преобразовании энергии.

Сводка раздела

  • Мощность - это скорость выполнения работы или в форме уравнения для средней мощности P для работы Вт , выполненной за время т , [латекс] P = \ frac {W} {t} \\ [/ латекс]
  • В системе СИ для измерения мощности используется ватт (Вт), где [латекс] 1 \ text {W} = 1 \ frac {\ text {J}} {\ text {s}} \\ [/ latex].
  • Мощность многих устройств, например электродвигателей, также часто выражается в лошадиных силах (л.с.), где 1 л.с. = 746 Вт.

Концептуальные вопросы

  1. Большинство электроприборов имеют мощность в ваттах. Зависит ли этот рейтинг от того, как долго прибор включен? (В выключенном состоянии это устройство с нулевой ваттностью.) Объясните в терминах определения мощности.
  2. Объясните в терминах определения мощности, почему потребление энергии иногда указывается в киловатт-часах, а не в джоулях.Какая связь между этими двумя энергетическими единицами?
  3. Искра статического электричества, которую вы можете получить от дверной ручки в холодный сухой день, может передавать несколько сотен ватт мощности. Объясните, почему вы не пострадали от такой искры.

Задачи и упражнения

  1. Пульсар в Крабовидной туманности (см. Рис. 4) - это остаток сверхновой, которая произошла в 1054 году нашей эры. Используя данные из таблицы 1, вычислите приблизительный коэффициент, на который мощность этого астрономического объекта снизилась после его взрыва.

    Рис. 4. Крабовидная туманность (предоставлено ESO, через Wikimedia Commons)

  2. Предположим, что звезда в 1000 раз ярче нашего Солнца (то есть излучающая в 1000 раз большую мощность) внезапно становится сверхновой. Используя данные из Таблицы 1: (а) Во сколько раз увеличивается его выходная мощность? (б) Во сколько раз ярче, чем вся наша галактика Млечный Путь, сверхновая? (c) Основываясь на ваших ответах, обсудите, возможно ли наблюдать сверхновые в далеких галактиках. Обратите внимание, что существует порядка 10 11 наблюдаемых галактик, средняя яркость которых несколько меньше нашей собственной галактики.
  3. Человек в хорошем физическом состоянии может выдавать 100 Вт полезной мощности в течение нескольких часов подряд, возможно, задействуя механизм, приводящий в действие электрогенератор. Пренебрегая любыми проблемами эффективности генератора и практическими соображениями, такими как время отдыха: (а) Сколько человек потребуется, чтобы запустить электрическую сушилку для одежды мощностью 4,00 кВт? (б) Сколько людей потребуется, чтобы заменить большую электростанцию, вырабатывающую 800 МВт?
  4. Сколько стоит эксплуатация 3.Электрические часы 00-Вт на год при стоимости электроэнергии 0,0900 $ за кВт · ч?
  5. Большой бытовой кондиционер может потреблять 15,0 кВт электроэнергии. Какова стоимость эксплуатации этого кондиционера 3,00 часа в день в течение 30,0 дней, если стоимость электроэнергии составляет 0,110 доллара США за кВт · ч?
  6. (a) Какова средняя потребляемая мощность в ваттах прибора, потребляющего 5,00 кВт · ч энергии в день? б) Сколько джоулей энергии устройство потребляет в год?
  7. (a) Какова средняя полезная выходная мощность человека, который делает 6.00 × 10 6 Дж полезной работы за 8.00 ч? (b) Работая с такой скоростью, сколько времени потребуется этому человеку, чтобы поднять 2000 кг кирпичей 1,50 м на платформу? (Работу по поднятию тела можно пропустить, потому что здесь она не считается полезной работой.)
  8. Драгстер весом 500 кг разгоняется до конечной скорости 110 м / с за 400 м (около четверти мили) и сталкивается со средней силой трения 1200 Н. Какова его средняя выходная мощность в ваттах и ​​лошадиных силах, если это занимает 7,30 с?
  9. (а) Сколько времени займет автомобиль массой 850 кг с полезной мощностью 40 единиц.0 л.с. (1 л.с. = 746 Вт) для достижения скорости 15,0 м / с без учета трения? (b) Сколько времени займет это ускорение, если при этом автомобиль также преодолеет холм высотой 3,00 м?
  10. (a) Найдите полезную выходную мощность двигателя лифта, который поднимает груз массой 2500 кг на высоту 35,0 м за 12,0 с, если он также увеличивает скорость в состоянии покоя до 4,00 м / с. Обратите внимание, что общая масса уравновешенной системы составляет 10 000 кг, так что только 2500 кг поднимается в высоту, но все 10 000 кг ускоряются. (б) Сколько это стоит, если электричество стоит 0 долларов.0900 за кВт · ч?
  11. (a) Каково доступное энергосодержание в джоулях батареи, которая работает с электрическими часами мощностью 2,00 Вт в течение 18 месяцев? (b) Как долго батарея, которая может обеспечивать 8,00 × 10 4 Дж, может работать с карманным калькулятором, потребляющим энергию со скоростью 1,00 × 10 −3 Вт?
  12. (a) Сколько времени потребуется самолету массой 1,50 × 10 5 кг с двигателями мощностью 100 МВт, чтобы достичь скорости 250 м / с и высоты 12,0 км, если сопротивление воздуха будет незначительным? (б) Если это действительно занимает 900 с, какова мощность? (c) Учитывая эту мощность, какова средняя сила сопротивления воздуха, если самолет занимает 1200 с? (Подсказка: вы должны найти расстояние, которое самолет преодолеет за 1200 с при постоянном ускорении.)
  13. Рассчитайте выходную мощность, необходимую для 950-килограммового автомобиля, чтобы преодолеть уклон 2,00 ° с постоянной скоростью 30,0 м / с, столкнувшись с сопротивлением ветра и трением в сумме 600 Н. Явно покажите, как вы выполняете шаги, указанные в Стратегиях решения проблем в области энергетики .
  14. (a) Рассчитайте мощность на квадратный метр, приходящуюся от Солнца в верхние слои атмосферы Земли. (Возьмем выходную мощность Солнца равной 4,00 × 10 26 Вт.) [/ Latex] (b) Часть этой мощности поглощается и отражается атмосферой, так что максимум 1.30 кВт / м 2 достигает поверхности Земли. Вычислите площадь в км 2 солнечных коллекторов, необходимых для замены электростанции, вырабатывающей 750 МВт, если коллекторы преобразуют в электричество в среднем 2,00% максимальной мощности. (Такая малая эффективность преобразования обусловлена ​​самими устройствами и тем фактом, что солнце находится прямо над головой лишь на короткое время.) При тех же предположениях, какая площадь потребуется для удовлетворения энергетических потребностей Соединенных Штатов (1,05 × 10 20 J)? Энергетические потребности Австралии (5.4 × 10 18 Дж)? Энергетические потребности Китая (6,3 × 10 19 Дж)? (Эти значения потребления энергии относятся к 2006 г.)

Глоссарий

мощность: скорость выполнения работы

ватт: (Вт) единица мощности СИ, с [латексом] 1 \ text {W} = \ frac {\ text {J}} {\ text {s}} \\ [/ latex]

лошадиных сил: более старая несистемная единица мощности, с 1 л.с. = 746 Вт

киловатт-час: установка кВт · час, используемая в основном для выработки электроэнергии, предоставляемой электроэнергетическими компаниями

Избранные решения проблем и упражнения

1.2 × 10 −10

3. (а) 40; (б) 8 миллионов

5. 149 долларов США

7. (а) 208 Вт; (б) 141 с

9. (а) 3,20 с; (б) 4,04 с

11. (а) 9,46 × 10 7 Дж; (б) 2,54 л

13. Определить известные: м = 950 кг, угол наклона θ = 2,00º, v = 3,00 м / с, f = 600 Н

Выявить неизвестные: мощность P автомобиля, сила F ​​, что автомобиль относится к дороге

Решение для неизвестного: [латекс] P = \ frac {W} {t} = \ frac {Fd} {t} = F \ left (\ frac {d} {t} \ right) = Fv \\ [/ latex ], Где F ​​ параллельна наклонной поверхности и должна противодействовать силам сопротивления и силе тяжести: [латекс] F = f + w = ​​600 \ text {N} + mg \ sin \ theta \\ [/ latex] .4 \ text {W} \ end {array} \\ [/ latex]

Около 28 кВт (или около 37 л.с.) приемлемо для автомобиля, чтобы преодолевать небольшой уклон.

Общие сведения о потреблении электроэнергии и плате за потребление - GridPoint

Цены на электроэнергию росли довольно стабильными темпами в течение последних нескольких лет, и в будущем прогнозируется еще большее повышение ставок. Если у вас когда-либо была возможность изучить свои счета за коммунальные услуги, вы, вероятно, заметили, что большая часть ваших общих затрат состоит из платы за потребление и плату за потребление .В некоторых случаях плата за требование может превышать плату за потребление c , и во многих случаях плата за требование составляет почти половину общей суммы счета. Итак, неплохо понять, как рассчитывается плата за потребление и спрос на электроэнергию, чтобы вы могли определить наилучшие способы ограничить и то и другое и сэкономить своему предприятию деньги.

Электричество - это энергия, но знания - это сила

Этот пост в блоге будет сосредоточен на двух самых больших расходах, встречающихся в большинстве коммерческих счетов за электроэнергию - потребление (измеряется в кВтч) и потребление (измеряется в кВт).

Расход

Ваш электрический Расход заряд легко понять и посчитать. Потребление измеряется в кВтч (киловатт-часах). Это измерение количества энергии, которое вы потребляете в течение расчетного периода. Цены на кВтч сильно различаются. В зависимости от вашего географического положения и тарифного плана на коммунальные услуги вы можете платить от 0,03 до 0,30 доллара за кВт / ч или больше.

ПРИМЕР A: Если ваше здание использовало 10 000 кВтч в течение расчетного периода (обычно около месяца), и ваша ставка составляла 0 долларов.10 / кВтч, тогда ваше потребление заряд будет:
10000 кВтч * 0,10 USD / кВтч = 1000 USD

Вы можете уменьшить количество потребляемой кВтч, убедившись, что ваша система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха тщательно контролируется, чтобы не перегружать кондиционеры или обогревать помещения в вашем здании или кондиционировать воздух, когда в зданиях нет людей. Вы также можете снизить потребление , убедившись, что энергопотребляющее оборудование, такое как освещение, офисное оборудование, вытяжные вентиляторы, зарядные устройства и кухонное оборудование, включается только при необходимости.Система управления энергопотреблением GridPoint представляет собой идеальную платформу для этого.

Спрос

Спрос - более сложная тема. Для электроэнергетической компании потребность представляет собой количество электроэнергии, которое должно быть произведено в любой момент времени. Другими словами, энергокомпания должна иметь возможность обеспечивать достаточную мощность в любое время в течение дня, чтобы обеспечить максимальное количество энергии, необходимое всем своим клиентам. По мере увеличения спроса необходимо найти больше источников энергии - это может быть очень дорого.Эти расходы обычно перекладываются на клиентскую базу коммунального предприятия. Для потребителя спрос показывает, насколько быстро вы используете энергию и насколько эффективно вы ее используете.

Скорость, с которой вы используете электроэнергию, измеряется в кВт (киловаттах). Ваша потребность будет меняться от минуты к минуте, поскольку циклы HVAC, освещение и другие нагрузки включаются и выключаются. Электроэнергетическая компания обычно измеряет потребность как среднее значение мощности, которое вы потребляете за 15-минутный период.Очень короткие всплески спроса , например , когда спрос возникают при включении электродвигателей, мало повлияют на среднюю 15-минутную потребность . Но более длительные периоды спроса на будут иметь большое влияние. Например, если оставить большой электродвигатель (например, кухонный вытяжной вентилятор) постоянно включенным, это существенно повлияет на вашу 15-минутную потребность .

Себестоимость единицы потребления (кВт) всегда намного выше, чем себестоимость единицы потребления (кВтч). Расход обычно взимается из расчета несколько центов за кВтч. Спрос обычно взимается от нескольких до нескольких долларов за кВт.

ПРИМЕР B: Используя ПРИМЕР A и применяя тариф по запросу - например, 100 кВт в среднем за 15 минут По запросу оплачивается из расчета 10 долларов США / кВт - ежемесячный счет будет следующим
10000 кВтч * 0,10 доллара США / кВтч + 100 кВт * 10 долларов США / кВт = 2000 долларов США
Спрос расходы всего удвоили этот ежемесячный счет

Требование . На заряд также может влиять характеристика, называемая коэффициентом мощности . Коэффициент мощности - это показатель того, насколько эффективно ваш объект использует электрическую энергию. Если ваше оборудование использует энергию неэффективно, оно будет иметь низкий коэффициент мощности , и электроэнергетическая компания должна иметь больше генерирующих мощностей в сети, чтобы удовлетворить ваши потребности. На многих счетах за электроэнергию вы увидите коэффициент мощности , измеренный как . Коэффициент мощности обозначен в процентах. Коэффициент мощности 100% означает, что ваше оборудование использует мощность со 100% -ным КПД.Коммунальные предприятия обычно применяют множитель к вашему тарифу спроса для коэффициента мощности с коэффициентом мощности ниже 90%. Коэффициент мощности Обычно используются множители от 1,2 до 1,5.

ПРИМЕР C : Используя ПРИМЕР B и допуская коэффициент мощности 80% и коэффициент мощности 1,2 , ежемесячный счет будет следующим:
10000 кВтч * 0,10 доллара США / кВтч + (100 кВт * 10 долларов США / кВт) * 1,2 = 2200 долларов США
Если ваше здание использует энергию с низким коэффициентом мощности
, ваш счет увеличится на

И, наконец, вы также можете увидеть два разных типа спроса на своем счете - фактический спрос и выставление счета спрос . Фактический спрос - это именно то, на что это похоже - наивысший из фактических средний 15-минутный спрос , измеренный в течение расчетного периода. Биллинг спрос - это наивысший 15-минутный спрос , измеренный на вашем сайте в предыдущие месяцы. Каждый месяц вам может быть выставлен счет на большее из этих двух чисел. В накладных, которые показывают как фактический спрос, , , , так и выставление счета спрос , используется коэффициент, называемый спрос храповой механизм .Это просто означает, что если вам требуется намного больше энергии в течение одного месяца - например, в июле в Майами - то максимальное среднее 15-минутное потребление за этот месяц будет выставлено за июль и следующие 11 месяцев, даже если ctual Спрос ниже в последующие месяцы. Единственным исключением из этого правила было бы, если бы ваш фактический спрос был больше, чем июльский спрос в последующий месяц - например, август в Майами - тогда d emand , который будет выставлен на счет, увеличится до этого более высокого номер за август и используется для выставления счетов спроса на следующие 11 месяцев, независимо от вашего фактического спроса .Когда ваша ставка включает в себя спрос , , храповик, , вы будете заблокированы на самом высоком уровне спроса на 12 месяцев (некоторые коммунальные предприятия используют 6 месяцев, некоторые другие используют 18 месяцев, но большинство планов храповик используют 12 месяцев). Управление спросом на - всегда хорошая идея, управление спросом на , когда вам нужно жить с спросом , трещотка , критически важна.

Система управления энергопотреблением может помочь

Большинство систем управления энергопотреблением могут помочь вам снизить потребление электроэнергии. .Однако, если вы не знаете точно, где и когда эта мощность используется или насколько эффективно она используется (возможно, потому, что вы не измеряете основную нагрузку и не подключаете оборудование, потребляющее значительную мощность на своем предприятии), то ваша служба EMS не будет быть в состоянии помочь вам управлять расходами спроса и . Знание того, где, когда и насколько эффективно используется энергия на каждом объекте, является первым и наиболее важным требованием для любой попытки ограничить мощность , потребляемую , снизить потребление энергии c и снизить ваши годовые затраты на электроэнергию.Система GridPoint Energy Manager предлагает аппаратное обеспечение для управления энергопотребляющим оборудованием, сложное программное обеспечение и профессиональные услуги для автоматического управления потребляемой мощностью , обнаружения неэффективного использования и регистрации потребления энергии .

Род МакКри
Инженер по решениям

Калькулятор эквивалентов парниковых газов

- Расчеты и справочная информация | Энергия и окружающая среда

Для просмотра некоторых файлов на этой странице может потребоваться программа для чтения PDF-файлов.Дополнительную информацию см. На странице EPA в формате PDF.

На этой странице описаны расчеты, использованные для преобразования количества выбросов парниковых газов в различные типы эквивалентных единиц. Для получения дополнительной информации перейдите на страницу калькулятора эквивалентностей.

Примечание о потенциалах глобального потепления (ПГП): Некоторые эквиваленты в калькуляторе указаны как эквиваленты CO 2 (CO 2 E). Они рассчитываются с использованием ПГП из Четвертого оценочного доклада Межправительственной группы экспертов по изменению климата.

Снижение электроэнергии (киловатт-час)

В калькуляторе эквивалентов парниковых газов используется инструмент AVOided Emissions and GeneRation Tool (AVERT) Средневзвешенная скорость выбросов CO в США 2 предельная скорость выбросов для преобразования сокращенных киловатт-часов в единицы предотвращенных выбросов диоксида углерода.

Большинство пользователей Калькулятора эквивалентностей, которые ищут эквиваленты для выбросов, связанных с электричеством, хотят знать эквиваленты для сокращений выбросов в результате программ повышения энергоэффективности (EE) или возобновляемых источников энергии (RE).Расчет воздействия выбросов ЭЭ и ВИЭ на электрическую сеть требует оценки количества выработки на ископаемом топливе и выбросов, вытесняемых ЭЭ и ВИЭ. Коэффициент предельных выбросов является лучшим представлением для оценки того, какие единицы EE / RE, работающие на ископаемом топливе, вытесняются по флоту ископаемых. Обычно предполагается, что программы ЭЭ и ВИЭ не влияют на электростанции с базовой нагрузкой, которые работают постоянно, а скорее на предельные электростанции, которые вводятся в эксплуатацию по мере необходимости для удовлетворения спроса. Поэтому AVERT предоставляет национальный предельный коэффициент выбросов для Калькулятора эквивалентностей.

Коэффициент выбросов

1562,4 фунта CO 2 / МВтч × (4,536 × 10 -4 метрических тонн / фунт) × 0,001 МВтч / кВтч = 7,09 × 10 -4 метрических тонн CO 2 / кВтч
(AVERT, Средневзвешенное значение в США CO 2 предельный уровень выбросов, данные за 2019 год)

Примечания:

  • Этот расчет не включает никаких парниковых газов, кроме CO 2 .
  • Этот расчет включает линейные потери.
  • Региональные предельные уровни выбросов также доступны на веб-странице AVERT.

Источники

  • EPA (2020) AVERT, США, средневзвешенный уровень выбросов CO 2 предельный уровень выбросов, данные за 2019 год. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия.

Галлонов израсходованного бензина

В преамбуле к совместному нормотворчеству EPA / Министерства транспорта от 7 мая 2010 г., которое установило исходные стандарты экономии топлива Национальной программы на 2012-2016 модельные годы, агентства заявили, что они согласились использовать общий коэффициент преобразования 8 887 граммов. выбросов CO 2 на галлон потребленного бензина (Федеральный регистр 2010).Для справки, чтобы получить количество граммов CO 2 , выбрасываемых на галлон сожженного бензина, теплосодержание топлива на галлон можно умножить на кг CO 2 на единицу теплосодержания топлива.

Это значение предполагает, что весь углерод в бензине преобразован в CO 2 (IPCC 2006).

Расчет

8,887 граммов CO 2 / галлон бензина = 8,887 × 10 -3 метрических тонн CO 2 / галлон бензина

Источники

Израсходовано

галлонов дизельного топлива

В преамбуле к совместному нормотворчеству EPA / Министерства транспорта от 7 мая 2010 г., которое установило исходные стандарты экономии топлива Национальной программы на модельные годы 2012-2016, агентства заявили, что они согласились использовать общий коэффициент преобразования, равный 10180 граммов. CO 2 выбросов на галлон израсходованного дизельного топлива (Федеральный регистр 2010).Для справки, чтобы получить количество выбросов CO 2 в граммах на галлон сожженного дизельного топлива, теплосодержание топлива на галлон можно умножить на количество CO 2 кг на единицу теплосодержания топлива.

Это значение предполагает, что весь углерод в дизельном топливе конвертируется в CO 2 (IPCC 2006).

Расчет

10,180 граммов CO 2 / галлон дизельного топлива = 10,180 × 10 -3 метрических тонн CO 2 / галлон дизельного топлива

Источники

Легковых автомобилей в год

Легковые автомобили - это двухосные автомобили с четырьмя шинами, включая легковые автомобили, фургоны, пикапы и спортивные / внедорожные автомобили.

В 2018 году средневзвешенная комбинированная экономия топлива легковых и легких грузовиков составила 22,5 мили на галлон (FHWA 2020). Средний пробег транспортного средства (VMT) в 2018 году составил 11556 миль в год (FHWA 2020).

В 2018 году отношение выбросов углекислого газа к общим выбросам парниковых газов (включая углекислый газ, метан и закись азота, все выраженные в эквивалентах углекислого газа) для легковых автомобилей составило 0,993 (EPA 2020).

Количество углекислого газа, выбрасываемого на галлон сожженного автомобильного бензина, равно 8.89 × 10 -3 метрических тонн, как рассчитано в разделе «Израсходованные галлоны бензина» выше.

Для определения годовых выбросов парниковых газов в расчете на одно легковое транспортное средство использовалась следующая методология: VMT был разделен на средний расход газа, чтобы определить количество галлонов бензина, потребляемых на одно транспортное средство в год. Израсходованные галлоны бензина были умножены на количество двуокиси углерода на галлон бензина, чтобы определить выбросы двуокиси углерода на автомобиль в год. Затем выбросы углекислого газа были разделены на отношение выбросов углекислого газа к общему количеству выбросов парниковых газов от транспортных средств, чтобы учесть выбросы автомобильного метана и закиси азота.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение вычислений, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

8,89 × 10 -3 метрических тонн CO 2 / галлон бензина × 11,556 VMT в среднем легковой / грузовой автомобиль × 1 / 22,5 миль на галлон средний легковой / грузовой автомобиль × 1 CO 2 , CH 4 , и N 2 O / 0,993 CO 2 = 4,60 метрических тонны CO 2 E / транспортное средство / год

Источники

миль на среднем легковом автомобиле

Легковые автомобили - это двухосные автомобили с четырьмя шинами, включая легковые автомобили, фургоны, пикапы и спортивные / внедорожные автомобили.

В 2018 году средневзвешенная комбинированная экономия топлива легковых и легких грузовиков составила 22,5 мили на галлон (FHWA 2020). В 2018 году отношение выбросов углекислого газа к общим выбросам парниковых газов (включая углекислый газ, метан и закись азота, все выраженные в эквиваленте углекислого газа) для легковых автомобилей составило 0,993 (EPA 2020).

Количество углекислого газа, выбрасываемого на один галлон сожженного автомобильного бензина, составляет 8,89 × 10 -3 метрических тонн, как рассчитано в разделе «Израсходованные галлоны бензина» выше.

Для определения годовых выбросов парниковых газов на милю использовалась следующая методология: выбросы углекислого газа на галлон бензина были разделены на среднюю экономию топлива транспортных средств, чтобы определить выбросы углекислого газа на милю, пройденную типичным пассажирским транспортным средством. Затем выбросы углекислого газа были разделены на отношение выбросов углекислого газа к общему количеству выбросов парниковых газов от транспортных средств, чтобы учесть выбросы автомобильного метана и закиси азота.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение вычислений, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

8,89 × 10 -3 метрических тонн CO 2 / галлон бензина × 1 / 22,5 миль на галлон в среднем легковой / грузовой автомобиль × 1 CO 2 , CH 4 и N 2 O / 0,993 CO 2 = 3,98 x 10 -4 метрических тонн CO 2 E / милю

Источники

Термальные и кубические футы природного газа

Выбросы углекислого газа на термометр определяются путем преобразования миллиона британских термических единиц (mmbtu) в термы, а затем умножения углеродного коэффициента на долю окисленного вещества на отношение молекулярной массы углекислого газа к углероду (44/12).

0,1 млн БТЕ равняется одному термину (EIA 2018). Средний коэффициент выбросов углерода в трубопроводном природном газе, сожженном в 2018 году, составляет 14,43 кг углерода на 1 млн БТЕ (EPA 2020). Предполагается, что доля окисленной до CO 2 составляет 100 процентов (IPCC 2006).

Примечание. При использовании этого эквивалента имейте в виду, что он представляет собой эквивалент CO 2 CO 2 , выпущенного для природного газа , сжигаемого в качестве топлива, а не природного газа, выбрасываемого в атмосферу. Прямые выбросы метана в атмосферу (без горения) примерно в 25 раз сильнее, чем CO 2 , с точки зрения их теплового воздействия на атмосферу.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение вычислений, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

0,1 млн БТЕ / 1 терм × 14,43 кг С / млн БТЕ × 44 кг CO 2 /12 кг C × 1 метрическая тонна / 1000 кг = 0,0053 метрическая тонна CO 2 / терм

Выбросы углекислого газа на термометр можно преобразовать в выбросы углекислого газа на тысячу кубических футов (Mcf), используя среднее теплосодержание природного газа в 2018 году, 10.36 термов / Mcf (EIA 2019).

0,0053 метрических тонн CO 2 / терм x 10,36 терм / Mcf = 0,0548 метрических тонн CO 2 / Mcf

Источники

  • EIA (2019). Ежемесячный обзор энергетики, март 2019 г., Таблица A4: Приблизительное теплосодержание природного газа для конечного потребления. (PDF) (1 стр., 54 КБ, О программе PDF)
  • EIA (2018). Конверсия природного газа - часто задаваемые вопросы.
  • EPA (2020). Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990-2018 гг.Приложение 2 (Методология оценки выбросов CO 2 от сжигания ископаемого топлива), Таблица A-43. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия. Агентство по охране окружающей среды США № 430-R-20-002 (PDF) (108 стр., 2 МБ, О программе PDF)
  • IPCC (2006). Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК 2006 г. Том 2 (Энергия). Межправительственная группа экспертов по изменению климата, Женева, Швейцария.

Израсходовано баррелей нефти

Выбросы диоксида углерода на баррель сырой нефти определяются умножением теплосодержания на коэффициент углерода, умноженную на окисленную фракцию, на отношение молекулярной массы диоксида углерода к молекулярной массе углерода (44/12).

Среднее теплосодержание сырой нефти составляет 5,80 млн БТЕ на баррель (EPA 2020). Средний углеродный коэффициент сырой нефти составляет 20,31 кг углерода на 1 млн БТЕ (EPA 2020). Предполагается, что окисленная фракция составляет 100 процентов (IPCC 2006).

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение вычислений, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

5,80 млн БТЕ / баррель × 20,31 кг C / млн БТЕ × 44 кг CO 2 /12 кг C × 1 метрическая тонна / 1000 кг = 0.43 метрических тонны CO 2 / баррель

Источники

Автоцистерны с бензином

Количество углекислого газа, выбрасываемого на один галлон сожженного автомобильного бензина, составляет 8,89 × 10 -3 метрических тонн, как рассчитано в разделе «Израсходованные галлоны бензина» выше. Бочка равна 42 галлонам. Типичный бензовоз вмещает 8 500 галлонов.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение вычислений, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

8,89 × 10 -3 метрических тонн CO 2 / галлон × 8 500 галлонов / автоцистерна = 75,54 метрических тонн CO 2 / автоцистерна

Источники

Количество ламп накаливания, переведенных на светодиодные

Светодиодная лампа мощностью 9 Вт дает такой же световой поток, как лампа накаливания мощностью 43 Вт. Годовая энергия, потребляемая лампочкой, рассчитывается путем умножения мощности (43 Вт) на среднесуточное использование (3 часа в день) на количество дней в году (365).При среднем ежедневном использовании 3 часа в день лампа накаливания потребляет 47,1 кВтч в год, а светодиодная лампа - 9,9 кВтч в год (EPA 2019). Годовая экономия энергии от замены лампы накаливания эквивалентной светодиодной лампой рассчитывается путем умножения разницы в мощности между двумя лампами в 34 Вт (43 Вт минус 9 Вт) на 3 часа в день и 365 дней в году.

Выбросы углекислого газа, уменьшенные на одну лампочку, переключенную с лампы накаливания на светодиодную, рассчитываются путем умножения годовой экономии энергии на средневзвешенный уровень выбросов двуокиси углерода для поставляемой электроэнергии.Средневзвешенный национальный уровень выбросов диоксида углерода для поставленной электроэнергии в 2019 году составил 1562,4 фунта CO 2 на мегаватт-час, что учитывает потери при передаче и распределении (EPA 2020).

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение вычислений, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

34 Вт x 3 часа / день x 365 дней в году x 1 кВтч / 1000 Втч = 37,2 кВтч / год / замена лампы

37.2 кВтч / лампочка в год x 1562,4 фунта CO 2 / МВт-ч поставленной электроэнергии x 1 МВтч / 1000 кВтч x 1 метрическая тонна / 2204,6 фунта = 2,64 x 10 -2 метрических тонн CO 2 / замена лампы

Источники

  • EPA (2020). AVERT, США, средневзвешенный уровень выбросов CO 2 , данные за 2018 год. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия.
  • EPA (2019). Калькулятор экономии для лампочек, соответствующих требованиям ENERGY STAR. U.S. Агентство по охране окружающей среды, Вашингтон, округ Колумбия.

Электроэнергия в домашних условиях

В 2019 году 120,9 миллиона домов в США потребляли 1437 миллиардов киловатт-часов (кВтч) электроэнергии (EIA 2020a). В среднем каждый дом потреблял 11880 кВтч поставленной электроэнергии (EIA 2020a). Средний национальный уровень выработки углекислого газа для выработки электроэнергии в 2018 году составил 947,2 фунта CO 2 на мегаватт-час (EPA 2020), что соответствует примерно 1021,6 фунту CO 2 на мегаватт-час для поставленной электроэнергии, при условии передачи и распределения. потери 7.3% (EIA 2020b; EPA 2020). 1

Годовое домашнее потребление электроэнергии было умножено на уровень выбросов углекислого газа (на единицу поставленной электроэнергии), чтобы определить годовые выбросы углекислого газа на один дом.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение вычислений, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

11880 кВтч на дом × 947,2 фунта CO 2 на выработанный мегаватт-час × 1 / (1-0,073) МВтч доставлено / выработано МВтч × 1 МВтч / 1000 кВтч × 1 метрическая тонна / 2204.6 фунтов = 5,505 метрических тонн CO 2 / дом.

Источники

Энергопотребление в домашних условиях

В 2019 году в США насчитывалось 120,9 миллиона домов (EIA 2020a). В среднем каждый дом потреблял 11 880 кВтч отпущенной электроэнергии. Общенациональное потребление природного газа, сжиженного нефтяного газа и мазута домашними хозяйствами в 2019 году составило 5,22, 0,46 и 0,45 квадриллиона БТЕ соответственно (EIA 2020a). В среднем по домохозяйствам в Соединенных Штатах это составляет 41 712 кубических футов природного газа, 42 галлона сжиженного нефтяного газа и 27 галлонов мазута на дом.

Средний уровень выработки углекислого газа по стране в 2018 году составил 947,2 фунта CO 2 на мегаватт-час (EPA 2020), что соответствует примерно 1021,6 фунту CO 2 на мегаватт-час для поставленной электроэнергии (при условии передачи и потери при распределении 7,3%) (EPA 2020; EIA 2020b). 1

Средний коэффициент диоксида углерода природного газа составляет 0,0548 кг CO 2 на кубический фут (EIA 2019c). Доля, окисленная до CO 2 , составляет 100 процентов (IPCC 2006).

Средний коэффициент диоксида углерода дистиллятного мазута составляет 430,80 кг CO 2 на баррель объемом 42 галлона (EPA 2020). Доля, окисленная до CO 2 , составляет 100 процентов (IPCC 2006).

Средний коэффициент углекислого газа сжиженных углеводородных газов составляет 235,7 кг CO 2 на баррель объемом 42 галлона (EPA 2020). Окисленная фракция составляет 100 процентов (IPCC 2006).

Общие данные о потреблении электроэнергии, природного газа, дистиллятного мазута и сжиженного нефтяного газа были переведены из различных единиц в метрические тонны CO 2 и сложены вместе, чтобы получить общий объем выбросов CO 2 на один дом.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение вычислений, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

1. Электроэнергия: 11880 кВтч на дом × 947 фунтов CO 2 на выработанный мегаватт-час × (1 / (1-0,073)) выработанное МВтч / поставленное МВтч × 1 МВтч / 1000 кВтч × 1 метрическая тонна / 2204,6 фунта = 5,505 метрических тонн CO 2 / дом.

2. Природный газ: 41 712 кубических футов на дом × 0,0548 кг CO 2 / кубический фут × 1/1000 кг / метрическая тонна = 2.29 метрических тонн CO 2 / дом

3. Сжиженный углеводородный газ: 41,8 галлона на дом × 1/42 барреля / галлон × 235,7 кг CO 2 / баррель × 1/1000 кг / метрическая тонна = 0,23 метрических тонны CO 2 / дом

4. Мазут: 27,1 галлона на дом × 1/42 барреля / галлон × 430,80 кг CO 2 / баррель × 1/1000 кг / метрическая тонна = 0,28 метрической тонны CO 2 / дом

Всего выбросов CO 2 при использовании энергии на дом: 5,505 метрических тонн CO 2 на электричество + 2.29 метрических тонн CO 2 для природного газа + 0,23 метрических тонн CO 2 для сжиженного нефтяного газа + 0,29 метрических тонн CO 2 для мазута = 8,30 метрических тонн CO 2 на дом в год .

Источники

  • EIA (2020a). Годовой прогноз энергетики на 2020 год, Таблица A4: Ключевые показатели и потребление жилого сектора.
  • EIA (2020b). Годовой прогноз развития энергетики на 2020 год, таблица A8: Предложение, утилизация, цены и выбросы электроэнергии.
  • EIA (2019).Ежемесячный обзор энергетики, ноябрь 2019 г., Таблица A4: Приблизительное теплосодержание природного газа для конечного потребления. (PDF) (270 стр., 2,65 МБ, О программе PDF)
  • EPA (2020). Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990-2018 гг. Приложение 2 (Методология оценки выбросов CO 2 от сжигания ископаемого топлива), Таблица A-47 и Таблица A-53. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия. Агентство по охране окружающей среды США № 430-R-20-002 (PDF) (108 стр., 2 МБ, О программе PDF)
  • EPA (2020).eGRID, годовой национальный коэффициент выбросов США, данные за 2016 год. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия.
  • IPCC (2006). Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК 2006 г. Том 2 (Энергия). Межправительственная группа экспертов по изменению климата, Женева, Швейцария.

Количество саженцев городских деревьев, выращенных за 10 лет

Среднерослое хвойное или лиственное дерево, посаженное в городских условиях и дающее возможность расти в течение 10 лет, секвестры 23.2 и 38.0 фунтов углерода соответственно. Эти оценки основаны на следующих предположениях:

  • Среднерослые хвойные и лиственные деревья выращивают в питомнике в течение одного года, пока они не станут 1 дюйм в диаметре на высоте 4,5 фута над землей (размер дерева, купленного в 15-галлонном контейнере).
  • Деревья, выращенные в питомниках, затем высаживаются в пригороде / городе; деревья не густо посажены.
  • При расчете учитываются «коэффициенты выживаемости», разработанные У.С. ДОЕ (1998). Например, через 5 лет (один год в яслях и 4 года в городских условиях) вероятность выживания составляет 68 процентов; через 10 лет вероятность снижается до 59 процентов. Для оценки потерь растущих деревьев вместо переписи, проводимой для точного учета общего количества посаженных саженцев по сравнению с выжившими до определенного возраста, коэффициент секвестрации (в фунтах на дерево) умножается на коэффициент выживаемости, чтобы получить вероятность: взвешенная скорость секвестрации. Эти значения суммируются за 10-летний период, начиная с момента посадки, чтобы получить оценку 23.2 фунта углерода на хвойное дерево или 38,0 фунта углерода на лиственное дерево.

Затем оценки поглощения углерода хвойными и лиственными деревьями были взвешены по процентной доле хвойных и лиственных деревьев в городах США. Из примерно 11000 хвойных и лиственных деревьев в семнадцати крупных городах США примерно 11 процентов и 89 процентов взятых в выборку деревьев были хвойными и лиственными, соответственно (McPherson et al., 2016).Следовательно, средневзвешенное значение углерода, поглощенного хвойным или лиственным деревом средней высоты, посаженным в городских условиях и позволяющим расти в течение 10 лет, составляет 36,4 фунта углерода на одно дерево.

Обратите внимание на следующие оговорки к этим предположениям:

  • В то время как большинству деревьев в питомнике требуется 1 год, чтобы достичь стадии всходов, деревьям, выращенным в различных условиях, и деревьям определенных видов может потребоваться больше времени: до 6 лет.
  • Средние показатели выживаемости в городских районах основаны на общих предположениях, и эти показатели будут значительно варьироваться в зависимости от условий местности.
  • Связывание углерода зависит от скорости роста, которая зависит от местоположения и других условий.
  • Этот метод оценивает только прямое связывание углерода и не включает экономию энергии в результате затенения зданий городским лесным покровом.
  • Этот метод лучше всего использовать для оценки пригородных / городских территорий (например, парков, тротуаров, дворов) с сильно рассредоточенными насаждениями деревьев и не подходит для проектов лесовосстановления.

Для преобразования в метрические тонны CO 2 на дерево умножьте на отношение молекулярной массы диоксида углерода к молекулярной массе углерода (44/12) и соотношение метрических тонн на фунт (1 / 2,204.6).

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение вычислений, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

(0,11 [процент хвойных деревьев в отобранных городских условиях] × 23,2 фунта C / хвойное дерево) + (0,89 [процент лиственных деревьев в выбранных городских условиях] × 38,0 фунта C / лиственное дерево) = 36,4 фунта C / дерево

36,4 фунта C / дерево × (44 единицы CO 2 /12 единиц C) × 1 метрическая тонна / 2204,6 фунта = 0,060 метрической тонны CO 2 на одно посаженное в городе дерево

Источники

соток У.S. лесов, секвестрирующих CO2 в течение одного года

Леса определяются здесь как управляемые леса, которые классифицируются как леса более 20 лет (т.е. исключая леса, переустроенные в / из других типов землепользования). Пожалуйста, обратитесь к Реестру выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2018 гг. для обсуждения определения лесов США и методологии оценки запасов углерода в лесах США (EPA 2020).

Растущие леса накапливают и накапливают углерод.В процессе фотосинтеза деревья удаляют CO 2 из атмосферы и хранят его в виде целлюлозы, лигнина и других соединений. Скорость накопления углерода в лесном ландшафте равна общему росту деревьев за вычетом вывозки (т. Е. Урожая для производства бумаги и древесины и потери деревьев в результате естественных нарушений) за вычетом разложения. В большинстве лесов США рост превышает абсорбцию и разложение, поэтому количество углерода, хранимого на национальном уровне в лесных угодьях, в целом увеличивается, хотя и снижается.

Расчет для лесов США

Реестр выбросов и стоков парниковых газов США : 1990–2018 гг. (EPA 2020) предоставляет данные о чистом изменении накоплений углерода в лесах и площади лесов.

Годовое чистое изменение запасов углерода на площадь в год t = (Запасы углерода (t + 1) - Запасы углерода т ) / Площадь земель, остающихся в той же категории землепользования

Шаг 1. Определите изменение запасов углерода между годами путем вычитания запасов углерода в году t из запасов углерода в году (t + 1) . Этот расчет, также содержащийся в Реестре выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2018 гг. (EPA 2020), использует оценки лесной службы Министерства сельского хозяйства США по запасам углерода в 2019 году за вычетом запасов углерода в 2018 году. (Этот расчет включает в себя запасы углерода. в надземной биомассе, подземной биомассе, валежной древесине, подстилке, а также в пулах почвенного органического и минерального углерода. Прирост углерода, связанный с продуктами из заготовленной древесины, не включается в этот расчет.)

Годовое чистое изменение запасов углерода в 2018 году = 56 016 млн т C - 55 897 млн ​​т C = 154 млн т C

Шаг 2: Определите годовое чистое изменение запасов углерода (т. Е.е., секвестрация) на площадь путем деления изменения запасов углерода в лесах США из этапа 1 на общую площадь лесов США, оставшихся в лесах в году t (т. е. площадь земли, категории землепользования на которой не изменились между периоды времени).

Применение расчета Шага 2 к данным, разработанным Лесной службой Министерства сельского хозяйства США для инвентаризации и выбросов парниковых газов в США: 1990–2018 гг. дает результат 200 метрических тонн углерода на гектар (или 81 метрическую тонну углерода. на акр) для плотности запаса углерода U.S. forest в 2018 г., при этом годовое чистое изменение запасов углерода на площадь в 2018 г. составило 0,55 метрических тонн поглощенного углерода на гектар в год (или 0,22 метрических тонны поглощенного углерода на акр в год).

Примечание. Из-за округления выполнение вычислений, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

Плотность запасов углерода в 2018 году = (55 897 млн ​​т C × 10 6 ) / (279 787 тыс. Га × 10 3 ) = 200 метрических тонн хранимого углерода на гектар

Годовое чистое изменение запасов углерода на площадь в 2018 году = (-154 млн т C × 10 6 ) / (279,787 тыс.га × 10 3 ) = - 0,55 метрических тонн улавливаемого углерода на гектар в год *

* Отрицательные значения указывают на связывание углерода.

С 2007 по 2018 год среднее годовое поглощение углерода на единицу площади составляло 0,55 метрической тонны C / гектар / год (или 0,22 метрической тонны C / акр / год) в США при минимальном значении 0,52 метрической тонны C / га. / год (или 0,22 метрической тонны С / акр / год) в 2014 году и максимальное значение 0,57 метрической тонны С / га / год (или 0.23 метрических тонны С / акр / год) в 2011 и 2015 годах.

Эти значения включают углерод в пяти лесных резервуарах: надземная биомасса, подземная биомасса, валежник, подстилка, а также органический и минеральный углерод почвы и основаны на данных инвентаризации и анализа лесов (FIA) на уровне штата. Запасы углерода в лесах и изменение запасов углерода основаны на методологии и алгоритмах разницы в запасах, описанных Смитом, Хитом и Николсом (2010).

Коэффициент преобразования для углерода, секвестрированного за один год на 1 акр среднего U.С. Форест

Примечание. Из-за округления выполнение вычислений, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

-0,22 метрической тонны C / акр / год * × (44 единицы CO 2 /12 единиц C) = - 0,82 метрической тонны CO 2 / акр / год, ежегодно поглощаемой одним акром среднего леса в США.

* Отрицательные значения указывают на связывание углерода.

Обратите внимание, что это приблизительная оценка для «средних» лесов США с 2017 по 2018 год; я.е., годовое чистое изменение накопления углерода в лесах США в целом за период с 2017 по 2018 год. В основе национальных оценок лежат значительные географические различия, и вычисленные здесь значения могут не отражать отдельные регионы, штаты или изменения в видовом составе. дополнительных соток леса.

Чтобы оценить поглощенный углерод (в метрических тоннах CO 2 ) дополнительными «средними» акрами лесных угодий за один год, умножьте количество дополнительных акров на -0.82 метрических тонны CO 2 акров / год.

Источники

  • EPA (2020). Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990-2018 гг. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия. Агентство по охране окружающей среды США № 430-R-20-002 (PDF) (733 стр., 14 МБ, О программе PDF)
  • IPCC (2006). Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК 2006 г., Том 4 (Сельское, лесное и другое землепользование). Межправительственная группа экспертов по изменению климата, Женева, Швейцария.
  • Смит, Дж., Хит, Л., и Николс, М. (2010). Руководство пользователя инструмента расчета углерода в лесах США: Запасы углерода в лесных угодьях и чистое годовое изменение запасов. Общий технический отчет NRS-13 пересмотрен, Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба, Северная исследовательская станция.

Акров лесов США, сохранившихся после преобразования в пахотные земли

Леса определяются здесь как управляемые леса, которые классифицируются как леса более 20 лет (т.е. исключая леса, переустроенные в / из других типов землепользования).Пожалуйста, обратитесь к Реестру выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2018 гг. для обсуждения определения лесов США и методологии оценки запасов углерода в лесах США (EPA 2020).

На основании данных, разработанных Лесной службой США для инвентаризации выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2018 гг. , плотность запасов углерода в лесах США в 2018 г. составила 200 метрических тонн углерода на гектар (или 81 метрическую тонну углерода). углерода на акр) (EPA 2020).Эта оценка состоит из пяти углеродных пулов: надземная биомасса (53 метрических тонны C / га), подземная биомасса (11 метрических тонн C / га), валежная древесина (10 метрических тонн C / га), подстилка (13 метрических тонн C / га). гектар) и почвенный углерод, который включает минеральные почвы (92 метрических тонны С / га) и органические почвы (21 метрическую тонну С / га).

Реестр выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2018 гг. оценивает изменения запасов углерода в почве с использованием специфических для США уравнений, руководящих принципов МГЭИК и данных инвентаризации природных ресурсов USDA и биогеохимической модели DayCent (EPA 2020).При расчете изменений запасов углерода в биомассе из-за преобразования лесных угодий в пахотные земли руководящие принципы МГЭИК указывают, что среднее изменение запасов углерода равно изменению запасов углерода из-за удаления биомассы из исходящего землепользования (т. Е. Лесных угодий) плюс углерод. запасы углерода за год прироста входящего землепользования (т. е. пахотных земель) или углерод в биомассе сразу после преобразования минус углерод в биомассе до преобразования плюс запасы углерода за год роста входящего землепользования ( я.е., пахотные земли) (IPCC 2006). Запас углерода в годовой биомассе пахотных земель через год составляет 5 метрических тонн C на гектар, а содержание углерода в сухой надземной биомассе составляет 45 процентов (IPCC 2006). Таким образом, запас углерода в пахотных землях после одного года роста оценивается в 2,25 метрических тонны C на гектар (или 0,91 метрических тонны C на акр).

Усредненный эталонный запас углерода в почве (для высокоактивной глины, малоактивной глины, песчаных почв и гистосолей для всех климатических регионов США) составляет 40.83 метрических тонны C / га (EPA 2020). Изменение запасов углерода в почвах зависит от времени, при этом по умолчанию период времени для перехода между равновесными значениями углерода в почве составляет 20 лет для почв в системах возделываемых земель (IPCC 2006). Следовательно, предполагается, что изменение равновесного почвенного углерода будет рассчитываться в годовом исчислении в течение 20 лет, чтобы представлять годовой поток в минеральных и органических почвах.

Органические почвы также выделяют CO 2 при осушении. Выбросы из осушаемых органических почв в лесных угодьях и осушенных органических почв на пахотных землях варьируются в зависимости от глубины дренажа и климата (IPCC 2006).Реестр выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2018 гг. оценивает выбросы от осушенных органических почв с использованием коэффициентов выбросов, специфичных для США, для пахотных земель и коэффициентов выбросов МГЭИК (2014) по умолчанию для лесных угодий (EPA 2020).

Годовое изменение выбросов с одного гектара осушенных органических почв можно рассчитать как разницу между коэффициентами выбросов для лесных почв и почв пахотных земель. Коэффициенты выбросов для осушенной органической почвы на лесных угодьях умеренного пояса равны 2.60 метрических тонн C / га / год и 0,31 метрических тонн C / га / год (EPA 2020, IPCC 2014), а средний коэффициент выбросов для осушенной органической почвы на пахотных землях для всех климатических регионов составляет 13,17 метрических тонн C / га / год ( EPA 2020).

Руководящие принципы IPCC (2006) указывают на то, что недостаточно данных для обеспечения подхода или параметров по умолчанию для оценки изменения запасов углерода из резервуаров мертвого органического вещества или подземных запасов углерода на многолетних возделываемых землях (IPCC 2006).

Расчет для преобразования U.От лесов до пахотных земель США

Годовое изменение запасов углерода биомассы на землях, переустроенных в другую категорию землепользования

∆CB = ∆C G + C Преобразование - ∆C L

Где:

∆CB = годовое изменение запасов углерода в биомассе на землях, переустроенных в другую категорию землепользования (т. Е. Изменение биомассы на землях, переустроенных из лесов в пахотные земли)

∆C G = годовое увеличение запасов углерода в биомассе из-за роста земель, переустроенных в другую категорию землепользования (т.е., 2,25 метрических тонны С / га на пахотных землях через год после преобразования из лесных угодий)

C Преобразование = начальное изменение запасов углерода в биомассе на землях, переустроенных в другую категорию землепользования. Сумма запасов углерода в надземной, подземной биомассе, валежной древесине и подстилочной биомассе (-86,97 метрических тонн C / га). Сразу после преобразования лесных угодий в возделываемые земли запас углерода надземной биомассы предполагается равным нулю, поскольку земля очищается от всей растительности перед посадкой сельскохозяйственных культур)

∆C L = годовое уменьшение запасов биомассы из-за потерь от лесозаготовок, сбора топливной древесины и нарушений на земле, переустроенной в другую категорию землепользования (принимается равной нулю)

Следовательно, : ∆CB = ∆C G + C Преобразование - ∆C L = -84.72 метрических тонны углерода на гектар / год запасов углерода биомассы теряются, когда лесные угодья превращаются в пахотные земли в год преобразования.

Годовое изменение запасов органического углерода в минеральных и органических почвах

∆C Грунт = (SOC 0 - SOC (0 - T) ) / D

Где:

∆C Почва = годовое изменение запасов углерода в минеральных и органических почвах

SOC 0 = запасы органического углерода в почве за последний год периода инвентаризации (т.е., 40,83 т / га, средний эталонный запас углерода в почве)

SOC (0 - T) = запасы почвенного органического углерода на начало периода инвентаризации (т. Е. 113 т C / га, что включает 92 т C / га в минеральных почвах плюс 21 т Ц / га в органических почвах)

D = Временная зависимость коэффициентов изменения запасов, которая является периодом времени по умолчанию для перехода между равновесными значениями SOC (т. Е. 20 лет для систем возделываемых земель)

Следовательно, : ∆C Грунт = (SOC 0 - SOC (0-T) ) / D = (40.83 - 113) / 20 = -3,60 метрических тонн C / га / год потери углерода в почве.

Источник : (IPCC 2006) .

Годовое изменение выбросов из осушенных органических почв

Реестр выбросов и стоков парниковых газов США : 1990–2018 гг. В используются стандартные коэффициенты МГЭИК (2014) для осушенной органической почвы на лесных землях и коэффициенты, специфичные для США для пахотных земель. Изменение выбросов от осушенных органических почв на гектар оценивается как разница между коэффициентами выбросов для осушенных органических лесных почв и осушенных органических почв пахотных земель.

∆L Органические = EF пахотные земли - EF лесные угодья

Где:

∆L Органический = Годовое изменение выбросов от осушенных органических почв на гектар

EF пахотная земля = 13,17 метрических тонн C / га / год (среднее значение коэффициентов выбросов для осушенных органических почв пахотных земель в субтропическом, умеренно холодном и умеренно теплом климатах в Соединенных Штатах) (EPA 2020)

EF лесной массив = 2.60 + 0,31 = 2,91 метрической тонны C / га / год (коэффициенты выбросов для умеренно осушенных органических лесных почв) (IPCC 2014)

L органический = 13,17 - 2,91 = 10,26 метрических тонн C / га / год выбросов

Следовательно, изменение плотности углерода от преобразования лесных угодий в пахотные земли составит -84,72 метрических тонны C / гектар / год биомассы плюс -3,60 метрических тонны C / га / год почвы C, минус 10,26 метрических тонн C / га / год из осушенных органических почв, что равняется общей потере 98.5 метрических тонн C / га / год (или -39,89 метрических тонн C / акр / год) в год преобразования. Чтобы преобразовать его в диоксид углерода, умножьте его на отношение молекулярной массы диоксида углерода к молекулярной массе углерода (44/12), чтобы получить значение -361,44 метрических тонны CO 2 / га / год (или -147,27 метрических тонн. CO 2 / акр / год) в год конверсии.

Коэффициент преобразования углерода, секвестрированного 1 акром леса, сохраненного после преобразования в возделываемые земли

Примечание. Из-за округления выполнение вычислений, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

-39,89 метрических тонн C / акр / год * x (44 единицы CO 2 /12 единиц C) = - 146,27 метрических тонн CO 2 / акр / год (в год преобразования)

* Отрицательные значения указывают на то, что CO 2 НЕ излучается.

Чтобы оценить CO 2 , не выбрасываемый, когда акр леса сохраняется от преобразования в пахотные земли, просто умножьте количество акров леса, не преобразованных в атмосферу, на -146,27 т CO 2 / акр / год. Обратите внимание, что это представляет собой CO 2 , которых удалось избежать в год конверсии.Также обратите внимание, что этот метод расчета предполагает, что вся лесная биомасса окисляется во время вырубки (т. Е. Ни одна из сожженных биомассов не остается в виде древесного угля или золы) и не включает углерод, хранящийся в древесных продуктах после сбора урожая. Также обратите внимание, что эта оценка включает запасы углерода как в минеральной, так и в органической почве.

Источники

Баллоны с пропаном для домашних барбекю

Пропан на 81,7% состоит из углерода (EPA 2020). Предполагается, что окисленная фракция составляет 100 процентов (IPCC 2006).

Выбросы диоксида углерода на фунт пропана были определены путем умножения веса пропана в баллоне на процентное содержание углерода, умноженное на окисленную фракцию, на отношение молекулярной массы диоксида углерода к молекулярной массе углерода (44/12). Пропановые баллоны различаются по размеру; для целей этого расчета эквивалентности предполагалось, что типичный баллон для домашнего использования содержит 18 фунтов пропана.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение вычислений, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

18 фунтов пропана / 1 баллон × 0,817 фунта C / фунт пропана × 0,4536 кг / фунт × 44 кг CO 2 /12 кг C × 1 метрическая тонна / 1000 кг = 0,024 метрической тонны CO 2 / баллон

Источники

Вагоны угольные сожжены

Среднее теплосодержание угля, потребляемого электроэнергетическим сектором США в 2018 году, составило 20,85 млн БТЕ на метрическую тонну (EIA 2019). Средний углеродный коэффициент угля, сжигаемого для выработки электроэнергии в 2018 году, составил 26.09 килограммов углерода на миллион БТЕ (EPA 2020). Предполагается, что окисленная фракция составляет 100 процентов (IPCC 2006).

Выбросы двуокиси углерода на тонну угля были определены путем умножения теплосодержания на коэффициент углерода, умноженную на окисленную фракцию, на отношение молекулярной массы двуокиси углерода к молекулярной массе углерода (44/12). Предполагалось, что количество угля в среднем вагоне составляет 100,19 коротких тонн или 90,89 метрических тонн (Hancock, 2001).

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение вычислений, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

20,85 млн БТЕ / метрическая тонна угля × 26,09 кг С / млн БТЕ × 44 кг CO 2 /12 кг C × 90,89 метрических тонн угля / вагон × 1 метрическая тонна / 1000 кг = 181,29 метрических тонн CO 2 / вагон

Источники

  • EIA (2019). Ежемесячный обзор энергетики, ноябрь 2019 г., Таблица A5: Приблизительное теплосодержание угля и угольного кокса. (PDF) (1 стр., 56 КБ, О программе PDF)
  • EPA (2020). Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990-2018 гг. Приложение 2 (Методология оценки выбросов CO 2 от сжигания ископаемого топлива), Таблица A-43.Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия. Агентство по охране окружающей среды США № 430-R-20-002 (PDF) (108 стр., 3 МБ, О программе в формате PDF).
  • Хэнкок (2001). Хэнкок, Кэтлин и Срикант, Анд. Перевод веса груза в количество вагонов . Совет по исследованиям в области транспорта , Бумага 01-2056, 2001.
  • IPCC (2006). Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК 2006 г. Том 2 (Энергия). Межправительственная группа экспертов по изменению климата, Женева, Швейцария.

Сожженных фунтов

Средняя теплосодержание угля, потребляемого электроэнергетикой в ​​США.S. в 2018 году составила 20,85 млн БТЕ на метрическую тонну (EIA 2019). Средний углеродный коэффициент угля, сжигаемого для производства электроэнергии в 2018 году, составил 26,09 килограмма углерода на 1 млн БТЕ (EPA, 2019). Окисленная фракция составляет 100 процентов (IPCC 2006).

Выбросы двуокиси углерода на фунт угля были определены путем умножения теплосодержания на коэффициент углерода, умноженную на окисленную фракцию, на отношение молекулярной массы двуокиси углерода к молекулярной массе углерода (44/12).

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение вычислений, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

20,85 млн БТЕ / метрическая тонна угля × 26,09 кг С / млн БТЕ × 44 кг CO 2 /12 кг C × 1 метрическая тонна угля / 2204,6 фунта угля x 1 метрическая тонна / 1000 кг = 9,05 x 10 -4 метрические тонны CO 2 / фунт угля

Источники

  • EIA (2019). Ежемесячный обзор энергетики, ноябрь 2019 г., Таблица A5: Приблизительное теплосодержание угля и угольного кокса. (PDF) (1 стр., 56 КБ, О программе PDF)
  • EPA (2020). Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990-2018 гг.Приложение 2 (Методология оценки выбросов CO 2 от сжигания ископаемого топлива), Таблица A-43. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия. Агентство по охране окружающей среды США № 430-R-20-002 (PDF) (108 стр., 2 МБ, О программе в формате PDF).
  • IPCC (2006). Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК 2006 г. Том 2 (Энергия). Межправительственная группа экспертов по изменению климата, Женева, Швейцария.

Тонны отходов переработаны вместо захоронения

Для разработки коэффициента преобразования для переработки, а не для захоронения отходов, использовались коэффициенты выбросов из модели сокращения отходов (WARM) Агентства по охране окружающей среды (EPA 2019).Эти коэффициенты выбросов были разработаны в соответствии с методологией оценки жизненного цикла с использованием методов оценки, разработанных для национальных кадастров выбросов парниковых газов. Согласно WARM, чистое сокращение выбросов от переработки смешанных вторсырья (например, бумаги, металлов, пластмасс) по сравнению с исходным уровнем, в котором материалы вывозятся на свалки (т.е. с учетом предотвращенных выбросов от захоронения), составляет 2,94 метрических тонны углерода. эквивалент диоксида на короткую тонну.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение вычислений, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

2,94 метрических тонны CO 2 эквивалента / тонна переработанных отходов вместо захоронения

Источники

Количество мусоровозов с переработанными отходами взамен захоронения

Выбросы эквивалента углекислого газа, которых удалось избежать при переработке вместо захоронения 1 тонна отходов составляет 2,94 метрических тонны CO 2 эквивалента на тонну, как рассчитано в разделе «Тонны отходов, рециркулируемых вместо захоронения» выше.

Выбросы углекислого газа, сокращенные на каждый мусоровоз, заполненный отходами, были определены путем умножения выбросов, которых удалось избежать при переработке вместо захоронения 1 тонны отходов, на количество отходов в среднем мусоровозе.Предполагалось, что количество отходов в среднем мусоровозе составляет 7 тонн (EPA 2002).

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение вычислений, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

2,94 метрических тонны CO 2 эквивалента / тонна переработанных отходов вместо захоронения x 7 тонн / мусоровоз = 20,58 метрических тонн CO 2 E / мусоровоз для переработанных отходов вместо захоронения

Источники

Мешки для мусора утилизируются вместо захоронения

Согласно WARM, чистое сокращение выбросов от переработки смешанных вторсырья (например,g., бумага, металлы, пластмассы), по сравнению с базовым уровнем, при котором материалы вывозятся на свалки (т. е. с учетом предотвращенных выбросов от захоронения), составляет 2,94 метрических тонны эквивалента CO 2 на короткую тонну, как рассчитано в « Тонны отходов перерабатываются, а не вывозятся на свалки »выше.

Сокращение выбросов углекислого газа на каждый мешок для мусора, заполненный отходами, было определено путем умножения выбросов, которых удалось избежать при переработке вместо захоронения 1 тонны отходов, на количество отходов в среднем мешке для мусора.

Количество отходов в среднем мешке для мусора было рассчитано путем умножения средней плотности смешанных вторсырья на средний объем мешка для мусора.

Согласно стандартным коэффициентам преобразования объема в вес EPA, средняя плотность смешанных вторсырья составляет 111 фунтов на кубический ярд (EPA 2016a). Предполагалось, что объем мешка для мусора стандартного размера составляет 25 галлонов, исходя из типичного диапазона от 20 до 30 галлонов (EPA 2016b).

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение вычислений, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

2,94 метрических тонны CO 2 эквивалента / короткая тонна отходов, переработанных вместо захоронения × 1 короткая тонна / 2000 фунтов × 111 фунтов отходов / кубический ярд × 1 кубический ярд / 173,57 сухих галлонов × 25 галлонов / мешок для мусора = 2,35 x 10 -2 метрических тонн CO 2 эквивалента / мусорный мешок переработанных отходов вместо захоронения

Источники

Выбросы угольных электростанций за один год

В 2018 году в общей сложности 264 электростанции использовали уголь для выработки не менее 95% электроэнергии (EPA 2020).Эти заводы выбросили 1 047 138 303,3 метрических тонны CO 2 в 2018 году.

Выбросы углекислого газа на одну электростанцию ​​были рассчитаны путем деления общих выбросов электростанций, основным источником топлива которых был уголь, на количество электростанций.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение вычислений, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

1 047 138 303,3 метрических тонны CO 2 × 1/264 электростанции = 3 966 432.97 метрических тонн CO 2 / электростанция

Источники

  • EPA (2020). Данные eGRID за 2018 год. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия.

Количество ветроэнергетических установок в год

В 2018 году средняя паспортная мощность ветряных турбин, установленных в США, составляла 2,42 МВт (DOE 2019). Средний коэффициент ветроэнергетики в США в 2018 году составил 35 процентов (DOE 2019).

Выработка электроэнергии от средней ветряной турбины была определена путем умножения средней паспортной мощности ветряной турбины в Соединенных Штатах (2.42 МВт) на средний коэффициент ветроэнергетики США (0,35) и на количество часов в году. Предполагалось, что электроэнергия, произведенная от установленной ветряной турбины, заменит маржинальные источники сетевой электроэнергии.

Годовой национальный предельный уровень выбросов ветра в США для преобразования сокращенных киловатт-часов в предотвращенные единицы выбросов углекислого газа составляет 6,48 x 10 -4 (EPA 2020).

Выбросы углекислого газа, которых удалось избежать в год на установленную ветряную турбину, были определены путем умножения среднего количества электроэнергии, вырабатываемой одной ветряной турбиной в год, на годовой предельный уровень выбросов ветра в стране (EPA 2020). ВНИМАНИЕ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение вычислений, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

2,42 МВт Средняя мощность x 0,35 x 8760 часов в год x 1000 кВтч / МВтч x 6,4818 x 10 -4 метрических тонн CO 2 / кВтч уменьшено = 4807 метрических тонн CO 2 / год / установлена ​​ветряная турбина

Источники

Количество заряженных смартфонов

По данным У.S. DOE, 24-часовая энергия, потребляемая обычным аккумулятором смартфона, составляет 14,46 ватт-часов (DOE 2020). Сюда входит количество энергии, необходимое для зарядки полностью разряженного аккумулятора смартфона и поддержания этого полного заряда в течение дня. Среднее время, необходимое для полной зарядки аккумулятора смартфона, составляет 2 часа (Ferreira et al. 2011). Мощность в режиме обслуживания, также известная как мощность, потребляемая, когда телефон полностью заряжен, а зарядное устройство все еще подключено, составляет 0,13 Вт (DOE 2020). Чтобы получить количество энергии, потребляемой для зарядки смартфона, вычтите количество энергии, потребляемой в «режиме обслуживания» (0.13 Вт умножить на 22 часа) от потребляемой за 24 часа энергии (14,46 Вт-часов).

Выбросы углекислого газа на заряженный смартфон были определены путем умножения энергопотребления на заряженный смартфон на средневзвешенный национальный уровень выбросов углекислого газа для поставленной электроэнергии. Средневзвешенный национальный уровень выбросов диоксида углерода для поставленной электроэнергии в 2019 году составил 1562,4 фунта CO 2 на мегаватт-час, что учитывает потери при передаче и распределении (EPA 2020).

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение вычислений, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

[14,46 Вт · ч - (22 часа x 0,13 Вт)] x 1 кВт · ч / 1000 Вт · ч = 0,012 кВт · ч / зарядка смартфона

0,012 кВтч / заряд x 1562,4 фунта CO 2 / МВтч поставленной электроэнергии x 1 МВтч / 1000 кВтч x 1 метрическая тонна / 2204,6 фунта = 8,22 x 10 -6 метрических тонн CO 2 / смартфон заряжен

Источники

  • DOE (2020).База данных сертификатов соответствия. Программа стандартов энергоэффективности и возобновляемых источников энергии для приборов и оборудования.
  • EPA (2029 г.). AVERT, США, средневзвешенный уровень выбросов CO 2, предельный уровень выбросов , данные за 2019 год. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия.
  • Федеральный регистр (2016). Программа энергосбережения: стандарты энергосбережения для зарядных устройств; Заключительное правило, стр. 38 284 (PDF) (71 стр., 0,7 МБ, О PDF).
  • Феррейра, Д., Дей, А. К., & Костакос, В. (2011). Понимание проблем человека и смартфона: исследование времени автономной работы. Pervasive Computing, стр. 19-33. DOI: 10.1007 / 978-3-642-21726-5_2.

Годовые убытки от передачи и распределения в США в 2019 году были определены как ((Чистая генерация в сеть + Чистый импорт - Общий объем продаж электроэнергии) / Общий объем продаж электроэнергии) (т. Е. (3,988 + 48–3,762) / 3762 = 7,28%). Этот процент учитывает все потери при передаче и распределении, которые возникают между чистым производством и продажей электроэнергии.Данные взяты из Annual Energy Outlook 2020, таблица A8: поставка, утилизация, цены и выбросы электроэнергии, доступная по адресу: https://www.eia.gov/outlooks/aeo/.

Физика ветряных турбин | Основы энергетики

Более тысячи лет назад ветряные мельницы работали в Персии и Китае, см. TelosNet и Википедия. Почтовые мельницы появились в Европе в XII веке, а к концу XIII в. башенная мельница, на которой вращалась только деревянная крышка вместо всего корпуса мельницы.В США развитие ветряная мельница, перекачивающая воду, была важным фактором, позволившим вести сельское хозяйство и разводить скотоводство на обширных территориях в середине девятнадцатого века. Эти ветряные помпы (иногда называемые западными мельницами) все еще распространены в Америке и Австралии. У них есть ротор с около 30 лопастей (или лопастей) и способность медленно поворачиваться. Из 200 000 ветряных мельниц, существующих в В Европе середины девятнадцатого века через столетие остался только один из десяти.С тех пор старые ветряные мельницы были заменены паровыми двигателями и двигателями внутреннего сгорания. Однако поскольку В конце прошлого века количество ветряных турбин неуклонно растет, и их начинают принимать играет важную роль в производстве электроэнергии во многих странах.

Сначала мы покажем, что для всех ветряных турбин энергия ветра пропорциональна скорости ветра в кубе. Энергия ветра - это кинетическая энергия движущегося воздуха. Кинетическая энергия массы м с скорость v составляет

Массу воздуха m можно определить из плотности воздуха ρ и объема воздуха V согласно

Затем,

Мощность - это энергия, разделенная на время.Рассмотрим малое время Δ t , за которое частицы воздуха пройти расстояние с = v Δ t для протекания. Умножаем расстояние на площадь ротора ветряной турбины A , в результате получается объем

, который приводит в движение ветряную турбину на короткое время. Тогда мощность ветра дается как

.

Сила ветра увеличивается пропорционально скорости ветра. Другими словами: удвоение скорости ветра дает в восемь раз больше энергии ветра.Поэтому для ветряка очень важен выбор «ветреного» места.

Эффективная полезная энергия ветра меньше, чем указано в приведенном выше уравнении. Скорость ветра позади ветряк не может быть нулевым, так как воздух не может следовать. Следовательно, только часть кинетической энергии можно извлечь. Рассмотрим следующую картину:

Скорость ветра перед ветряком больше, чем после него. Поскольку массовый расход должен быть непрерывным, площадь A 2 после ветряной турбины больше площади A 1 перед.Эффективная мощность - это разница между двумя ветровыми мощностями:

.

Если разница обеих скоростей равна нулю, у нас нет чистой эффективности. Если разница слишком велика, поток воздуха через ротор слишком затруднен. Коэффициент мощности c p характеризует относительная мощность рисования:

Для вывода приведенного выше уравнения было принято следующее: A 1 v 1 = A 2 v 2 = A ( v 1+ v 2) / 2.Обозначим соотношение v 2/ v 1 с правой стороны. уравнения с x . Чтобы найти значение x , которое дает максимальное значение C P , мы берем производную по отношению к x и устанавливаем ее равной нулю. Это дает максимум, когда x = 1/3. Максимальная мощность вытягивания получается для v 2 = v 1 /3, а идеальный коэффициент мощности равен

Другая ветряная турбина, расположенная слишком близко сзади, будет приводиться в движение только более медленным воздухом.Таким образом, ветряные электростанции в Преобладающее направление ветра требует минимального расстояния в восемь раз больше диаметра ротора. Обычный диаметр ветряков составляет 50 м с установленной мощностью 1 МВт и 126 м с ветроэнергетической установкой мощностью 5 МВт. Последний в основном используется на шельфе.

Установленная мощность или номинальная мощность ветряной турбины соответствует выходной электрической мощности со скоростью между 12 и 16 м / с, при оптимальных ветровых условиях. По соображениям безопасности установка не вырабатывает большую мощность при сильном ветре. условий, чем те, для которых он предназначен.Во время грозы завод отключается. В течение года загруженность из 23% можно добраться вглубь страны. Это увеличивается до 28% на побережье и 43% на море.

Более подробную информацию можно найти на Интернет-страницах wind-works.org и в страницы Американской ассоциации ветроэнергетики.

Установленная мощность ветроэнергетики в США составляла около 107,4 ГВт в апреле 2020 года. Эта мощность была превышена. только Китай (более 200 ГВт).Центр ветроэнергетики Альты в Калифорнии - крупнейшая ветряная электростанция в США с 2013 года мощностью 1,6 ГВт. Электроэнергия, произведенная с помощью энергии ветра в Соединенных Штатах, составила в 2019 году около 300 ТВт-ч (тераватт-часов), или 7,3% всей вырабатываемой электроэнергии. Подробную информацию о нынешнем состоянии в США можно найти в Википедия.

Ключевым моментом в ветроэнергетике является то, что время пикового спроса на электроэнергию и время оптимальных ветровых условий совпадают редко.Таким образом, другие производители электроэнергии с короткими сроками выполнения заказа и хорошо развитой системой распределения электроэнергии системы необходимы для дополнения выработки энергии ветра.

Почему современные ветряные турбины потеряли одну лопасть по сравнению со старыми четырехлопастными ветряными мельницами?
Мощность ротора P мех = 2π M n пропорциональна крутящему моменту M , действующему на вал и частота вращения n . На последнее влияет передаточное число наконечника λ , который рассчитывается согласно λ = v u / v 1 из соотношения окружная скорость (конечная скорость) v u ротора и скорость ветра v 1 .Крутящий момент M увеличивается с количеством лопастей. Поэтому он является самым большим для мельниц западного производства с множеством лопастей, меньшего размера для ветряных мельниц с четырьмя лопастями и самого маленького на сегодняшний день ветряных турбин с 3 лопастями. Однако каждое лезвие, по мере вращения снижает скорость ветра для следующих лопастей. Этот эффект «ветровой тени» увеличивается с увеличением количества лопастей. Оптимальное передаточное число концевых скоростей около 1 для мельницы Western, чуть более 2 для четырехлопастной мельницы и 7-8 для мельницы с четырьмя лопастями. трехлопастные роторы.Трехлопастные роторы при оптимальном передаточном числе угловых скоростей достигают значения c p 48% и приближается к идеальному значению 59%, чем ветряные турбины с 4 лопастями. Для ветряных турбин с двумя лопастями или уравновешенных по весу конфигураций ротора с одной лопастью выходная мощность меньше, несмотря на более высокое передаточное число наконечников из-за меньшего крутящего момента M . Таким образом, ветряки сегодня имеют три лопасти.

Энергетический сектор - Мировые энергетические инвестиции 2020 - Анализ

Общие инвестиции в электроэнергию во всем мире должны сократиться в 2020 году примерно на 10% в результате пандемии Covid-19.Это знаменует собой резкий отход от ситуации в начале года, когда ожидания компании, планирование капитальных затрат и текущие мероприятия по расширению производственных мощностей предполагали рост примерно на 2%. Инвестиции в электроэнергию отражают текущие капитальные затраты по строящимся проектам. Таким образом, на это снижение влияют не только добавление новых мощностей и реконструкция, ожидаемые в этом году, но и расходы на активы, которые будут сданы в ближайшие годы. Правительственная политика будет играть решающую роль в смягчении последствий, и, как отмечалось в прошлых выпусках WEI , более 95% инвестиций в электроэнергию стимулируются нормативными актами и контрактами.

Некоторые части инвестиций в электроэнергию более подвержены риску, особенно производство на основе ископаемого топлива, поскольку снижение спроса и цен на электроэнергию создают меньшую потребность в новых мощностях и увеличивают давление на рентабельность. Инвестиции в новые угольные электростанции уже резко упали в последние годы и должны сократиться более чем на 11%, причем сокращение сосредоточено в Азии. Тем не менее, инвестиционная активность в Китае (см. Следующую страницу) может привести к дальнейшему сокращению в 2020 году.

Воздействие на инвестиции в газовую генерацию в основном связано с задержками в богатых газом странах с формирующейся рыночной экономикой, таких как Ближний Восток и Северная Африка. (MENA) регион, где расходы снижаются примерно на одну треть, учитывая высокий уровень участия государственного сектора в этом секторе, более низкие ожидаемые доходы от сырьевых товаров и ограниченное фискальное пространство.По нашим оценкам, сокращение общих инвестиций в электроэнергию, основанную на ископаемом топливе, на 15% во всем мире по сравнению с 2019 годом.

Более высокие доли возобновляемых источников энергии были отправлены во время блокировки из-за низких эксплуатационных расходов и приоритетного доступа к сетям: это наряду с долгосрочными контрактами , помог поддержать доходы. Однако это сказывается на инвестициях в новые мощности возобновляемых источников энергии, поскольку блокировки и ограничения мобильности влияют на графики производства, отгрузки и строительства, а также на изменение ожиданий спроса и мер политики и закупок.По нашим оценкам, общее сокращение расходов на возобновляемые источники энергии по сравнению с 2019 годом составит 10%.

Что касается возобновляемых источников энергии, то распределенная фотоэлектрическая энергия сильно пострадала, поскольку домохозяйства и корпорации сокращают расходы, а монтажные работы сталкиваются с наибольшими нарушениями из-за блокировок. Влияние на ветровые и солнечные фотоэлектрические проекты в масштабах коммунальных предприятий меньше, и на расходы также влияет продолжающееся снижение затрат, особенно в солнечных фотоэлектрических батареях. Тем не менее, окончательные инвестиционные решения (FID) для солнечной и ветровой энергии в коммунальном масштабе в первом квартале 2020 года снизились до уровня первого квартала 2017 года.Инвестиции в технологии с более длительным сроком выполнения заказов, морские ветроэнергетические установки и гидроэнергетику будут расти при поддержке текущих проектов по всему миру и завершения двух мегапроектов гидроэнергетики в Китае, хотя в некоторых регионах существуют риски задержек.

Инвестиции в ядерную энергетику будут сокращаться ввиду некоторого влияния на графики разработки, но связанные с этим длительные сроки выполнения заказов делают расходы менее волатильными.

Инвестиции в сети, которые сокращались в ряде стран, должны снова упасть примерно на 9% в 2020 году; несмотря на его регулируемый характер.Воздействие будет более значительным в развивающихся странах, поскольку большая часть инвестиций в сети финансируется государственными коммунальными предприятиями, которые были в слабом финансовом положении до кризиса, и, вероятно, будут ухудшаться из-за более ограниченных финансовых возможностей со стороны правительств и более высоких финансовых затрат, поскольку Повышаются суверенные риски (см. раздел «Финансирование и финансирование энергетики»). При этом расходы на энергосистему падают меньше, чем генерация, что вызвано продолжающимися обновлениями на некоторых рынках (например, в США, Европе) для поддержки отказоустойчивости и надежности, а также новой поддержки в Китае.

Углеродный след от использования энергии в домашних хозяйствах в Соединенных Штатах

Значимость

В этом исследовании используются данные о 93 миллионах индивидуальных домов для проведения наиболее полного исследования выбросов парниковых газов в результате использования энергии в жилищном секторе в Соединенных Штатах. Мы предоставляем общенациональные рейтинги углеродоемкости домов в штатах и ​​почтовых индексах и предлагаем корреляцию между достатком, площадью и выбросами. Сценарии демонстрируют, что этот сектор не может достичь цели Парижского соглашения до 2050 года только за счет декарбонизации производства электроэнергии.Достижение этой цели также потребует широкого портфеля энергетических решений с нулевым уровнем выбросов и изменения поведения, связанного с жилищными предпочтениями. Чтобы поддержать политику, мы оцениваем уменьшение площади пола и увеличение плотности, необходимое для создания низкоуглеродных сообществ.

Abstract

На использование энергии в жилых домах приходится примерно 20% выбросов парниковых газов (ПГ) в США. Используя данные о 93 миллионах индивидуальных домохозяйств, мы оцениваем эти парниковые газы по всей территории Соединенных Штатов и уточняем соответствующее влияние климата, достатка, энергетической инфраструктуры, городской формы и характеристик зданий (возраст, тип жилья, топливо для отопления) на формирование этих выбросов.Рейтинг по штатам показывает, что выбросы парниковых газов (на единицу площади) самые низкие в западных штатах США и самые высокие в центральных штатах. У более богатых американцев следы на душу населения на ~ 25% выше, чем у жителей с низкими доходами, в первую очередь из-за более крупных домов. В особенно богатых пригородах эти выбросы могут быть в 15 раз выше, чем в близлежащих районах. Если электрическая сеть будет декарбонизирована, то жилищный сектор сможет достичь цели по сокращению выбросов на 28% к 2025 году в соответствии с Парижским соглашением.Однако декарбонизации сети будет недостаточно для достижения цели по сокращению выбросов на 80% к 2050 году из-за растущего жилищного фонда и продолжающегося использования ископаемого топлива (природного газа, пропана и мазута) в домах. Достижение этой цели также потребует глубокого переоснащения энергетики и перехода на распределенные низкоуглеродные источники энергии, а также сокращения жилой площади на душу населения и зонирования более плотных поселений.

Примерно 20% выбросов парниковых газов (ПГ), связанных с энергетикой, в США приходится на отопление, охлаждение и электроэнергию в домашних хозяйствах (1).Если рассматривать страну, эти выбросы будут считаться шестыми по величине источниками выбросов парниковых газов в мире, сопоставимыми с Бразилией и больше, чем Германия (2). К 2050 году Соединенные Штаты добавят примерно 70–129 миллионов жителей (3) и 62–105 миллионов новых домов (4). Хотя дома становятся более энергоэффективными, потребление энергии домохозяйствами в США и соответствующие выбросы парниковых газов не сокращаются из-за демографических тенденций, расширения использования информационных технологий, цен на электроэнергию и других факторов спроса (5, 6).

Отсутствие прогресса подрывает существенное сокращение выбросов, необходимое для смягчения последствий изменения климата (7). Средняя продолжительность жизни американского дома составляет около 40 лет (8), что создает проблемы, учитывая необходимость быстрой декарбонизации. Это делает важные решения во время проектирования и строительства, такие как размер, системы отопления, строительные материалы и тип жилья. В Соединенных Штатах слияние политик после Второй мировой войны помогло переселить большинство населения в разросшиеся пригородные домохозяйства (9, 10) с потреблением энергии и сопутствующими парниковыми газами, значительно превышающими среднемировые (11).Без решительных действий эти дома будут оставаться в «углеродной блокировке» на десятилетия вперед (12, 13).

Несмотря на срочность, принципиальные вопросы остаются без ответа. Исследователям не хватало общенациональных данных об уровне зданий, необходимых для определения штатов с наиболее энергоемким и углеродоемким жилищным фондом. Учитывая их автономию в разработке энергетической политики и строительных норм, власти штата и местные власти сочли бы это особенно полезным. То, как выбросы энергии в домохозяйствах различаются по группам доходов, не совсем понятно, но это важно, учитывая быстро меняющуюся демографию городов и пригородов США (14).Исследования традиционно были сосредоточены на географически ограниченных случаях (15⇓ – 17) или сосредоточенных выбросах энергии зданиями с другими конечными видами использования в учете углерода (18, 19). Наконец, влияние построенной формы - пространственные отношения между зданиями - и выбросы исследовано только для нескольких городов США (20, 21).

Неполная диагностика факторов, влияющих на выбросы, мешает нашему пониманию необходимых преобразований для решения проблемы углеродного захвата. Могут ли общины с низкой плотностью населения в Соединенных Штатах достичь долгосрочных целей по смягчению последствий изменения климата для использования энергии в зданиях, если электрическая сеть декарбонизируется? Если нет, то какие дополнительные меры (напр.g., будет необходима модернизация энергетики и замена ископаемого топлива в домашних условиях? Должны ли будущие низкоуглеродные сообщества состоять из домов меньшего размера, построенных в населенных пунктах с высокой плотностью населения?

Чтобы ответить на эти вопросы, мы использовали данные на уровне зданий для оценки выбросов парниковых газов в ~ 93 миллионах домов в прилегающих к нему Соединенных Штатах (78% от общего количества по стране). Используя информацию на уровне домохозяйств о возрасте здания, закрытой площади, типе жилья и топливе для отопления, мы оценили влияние климата, дохода, формы здания и электросети во многих масштабах с использованием регрессионных моделей, полученных из национальной энергетической статистики.Затем мы смоделировали четыре сценария, чтобы проверить, могут ли различные технологические переходы достичь целей Парижского соглашения на 2025 и 2050 годы.

Мы обнаружили, что как потребление энергии в домашних хозяйствах, так и выбросы на квадратный метр сильно различаются по стране, главным образом, из-за спроса на тепловую энергию и топлива, используемого для производства электроэнергии («структура сети»). Анализ на уровне почтовых индексов показывает, что доход положительно коррелирует как с потреблением энергии на душу населения, так и с выбросами, наряду с тенденцией к увеличению благосостояния и жилой площади.Анализ городов и микрорайонов подчеркивает экологические преимущества более плотных поселений и степень, в которой углеродоемкие электрические сети противодействуют этим преимуществам.

Выбросы энергии в жилых домах возникают в результате сочетания факторов экономики, городского дизайна и инфраструктуры. Наши исследовательские модели, основанные на сценариях, показывают, что для значительного сокращения выбросов в жилых домах потребуется одновременная декарбонизация энергосистемы, модернизация энергоснабжения и сокращение использования топлива в домашних условиях. Сценарии также предполагают, что для создания нового строительства с низким уровнем выбросов углерода потребуются дома меньшего размера, чему можно способствовать за счет более плотных поселений.Эти результаты имеют значение как для США, так и для других стран.

Результаты

Энергия и интенсивность состояний парниковых газов.

В существующей литературе исследуется использование энергии в жилищах на душу населения и на домохозяйство в Соединенных Штатах (22, 23). Однако неясно, зависит ли эффективность от количества людей в семье, площади пола, характеристик здания или других факторов. Мы используем большие выборки жилищного фонда каждого штата (от n ∼ 10 5 до 10 7 ) для оценки энергопотребления и соответствующих выбросов парниковых газов на квадратный метр жилого фонда в прилегающих к нему Соединенных Штатах (далее «энергоемкость» и «интенсивность парниковых газов»).В нашем анализе «дом» может быть зданием, состоящим только из одного домохозяйства (отдельные односемейные домохозяйства и мобильные дома) или отдельной единицей в здании, содержащем несколько домохозяйств (многоквартирные дома, двухквартирные дома / дуплексы, таунхаусы). Показатели интенсивности дают четкое представление о состоянии жилищного фонда каждого штата, независимо от демографических различий и предпочтений по размеру жилья. Мы обнаружили, что климат и, в меньшей степени, возраст здания зависят от энергоемкости, тогда как энергетическая инфраструктура сильно влияет на интенсивность парниковых газов (рис.1 A и B ).

Рис. 1.

Энергетическая и парниковая нагрузка домов в 2015 г. по штатам США. ( A ) Энергоемкость домохозяйства, выраженная в киловатт-часах на квадратный метр (кВтч / м 2 ) по штатам ( Верхний ). ( Нижний ) Диаграммы рассеяния показывают корреляции энергоемкости с годовой суммой среднесуточных отклонений от ∼18 ° C (65 ° F), градусо-дней ( слева, ) ( n = 49, P значение = 4,4 e -16, r = 0.87) и средний год постройки ( справа ) ( n = 49, P <5,6 e -10, r = −0,75). ( B ) Интенсивность выбросов парниковых газов в домохозяйствах, выраженная в килограммах CO 2 -эквивалентов на квадратный метр (кг CO 2 -э / м 2 ) по штатам ( Верхний ). Диаграммы рассеяния, показывающие его корреляцию с энергоемкостью домохозяйства ( слева, ) ( n = 49, P = 0,002, r = 0,43) и углеродоемкостью электрической сети ( справа ) ( n = 49 , P = 5.2 e -12, r = 0,80).

Согласно нашим моделям, средний дом в США потреблял 147 киловатт-часов на квадратный метр (кВтч / м 2 ) в 2015 году, что соответствует 143–175 кВтч / м 2 из национальной жилищной статистики энергетики (24). Оценки отдельных штатов согласуются с энергетическими обследованиями зданий и инженерными моделями ( SI Приложение , Таблица SI-25). Климат, измеряемый годовой суммой среднесуточного отклонения от ∼18 ° C (65 ° F) («градус-дни»), тесно коррелирует с энергоемкостью домохозяйства ( r = 0.87) (Рис.1 A , нижний левый ). Это согласуется с данными о тепловом кондиционировании, на которые приходится наибольшая доля потребления энергии домохозяйствами в США (25), и с другими общенациональными анализами (22, 23). Состояния в теплых или мягких регионах имеют низкую энергоемкость, тогда как энергоемкость в холодных северо-центральных и северо-восточных штатах заметно выше (Рис. 1 A , Верхний и SI Приложение , Таблица SI-30). В трех самых энергоемких штатах в 2015 году было одно из самых высоких показателей количества дипломных дней: Мэн, Вермонт и Висконсин.У трех наименьших - Флориды, Аризоны и Калифорнии - одни из самых низких учебных дней.

Учитывая продолжающееся принятие жилищных энергетических кодексов (26, 27), которые устанавливают базовые требования к энергоэффективности домов, мы прогнозируем, что штаты с более новым жилищным фондом будут использовать меньше энергии. Действительно, средний год постройки здания отрицательно коррелирует с энергоемкостью ( r = −0,80) (Рис. 1 A , справа внизу ), что согласуется с данными национальной статистики ( SI Приложение , Таблица SI- 29).Взаимосвязь между возрастом здания и энергоемкостью ослабляется из-за дизайнерских предпочтений, которые увеличивают потребление энергии в новых домах, таких как более высокие потолки (28).

По нашим оценкам, средние выбросы парниковых газов в США составляют 45 кг CO 2 -эквивалентов на квадратный метр (CO 2 -э / м 2 ), что почти идентично данным национальных энергетических счетов (47 кг CO 2 -э / м 2 ) ( SI Приложение , Таблица SI-26). Хотя интенсивность ПГ и энергоемкость положительно коррелируют ( r = 0.43), между ними существуют значительные различия между некоторыми штатами (рис. 1 B , нижний левый ). Сравнение рисунков 1 A и B показывает, что энергия и интенсивность парниковых газов совпадают в некоторых западных и северо-центральных штатах, таких как Калифорния (низкий кВтч / м 2 , низкий кг CO 2 -э / м 2 ) и Иллинойс (высокая кВтч / м 2 , высокая кг CO 2 -э / м 2 ), но эти меры не согласованы в других штатах, таких как Миссури (средняя кВтч / м 2 , очень высокий кг CO 2 -э / м 2 ) и Вермонт (очень высокий кВтч / м 2 , средний кг CO 2 -э / м 2 ) ( SI Приложение , таблица СИ-30).

Сильная корреляция между углеродоемкостью электросети, снабжающей штат, и интенсивностью парниковых газов в домохозяйстве ( r = 0,80) может объяснить эти аномалии (рис. 1 B , внизу справа) . Производство электроэнергии с интенсивным выбросом парниковых газов может свести на нет преимущества низкой энергоемкости домашних хозяйств. Например, Флорида имеет низкую энергоемкость (97 кВтч / м 2 ), но среднюю интенсивность парниковых газов (45 кг CO 2 -э / м 2 ). В Миссури средняя энергоемкость домохозяйства (165 кВтч / м 2 ) сочетается с высокой углеродоемкостью центральной сети независимого системного оператора Мидконтинента (0.74 кг CO 2 -э / кВтч по сравнению с 0,48 кг CO 2 -э / кВтч на национальном уровне) для производства домохозяйств с наиболее интенсивным выбросом парниковых газов (69 кг CO 2 -э / м 2 ) в страна. В государствах с широким использованием углеродоемких видов топлива для отопления, таких как Мэн, где ∼2/3 домашних хозяйств отапливается мазутом (29), уменьшаются преимущества низкоуглеродных сетей.

Выбросы на душу населения в США.

Выборки жилищного фонда на уровне штата подходят для оценки энергоемкости и углеродоемкости, но большие совокупные данные скрывают неоднородность в достатке, жилищном фонде и формах поселений.Чтобы понять взаимосвязь между доходом, характеристиками зданий, плотностью населения (человек / км 2 ) и индивидуальным бременем парниковых газов, мы оценили выбросы энергии в домохозяйстве на душу населения для 8 858 почтовых индексов на всей территории Соединенных Штатов.

Использование энергии в жилых домах в Соединенных Штатах производит 2,83 ± 1,0 т CO 2 -эквивалентов на душу населения (т CO 2 -э / чел), что соответствует 3,19 т CO 2 -э / кв. статистика энергетики (1) ( SI Приложение , Таблица SI-27).По почтовым индексам выбросы парниковых газов на душу населения варьируются от 0,4 т CO 2 -e / cap до 10,8 т CO 2 -e / cap с межквартильным диапазоном 1,2 т CO 2 -e / cap ( SI Приложение , рис. СИ-5).

Мы сравниваем выбросы парниковых газов для почтовых индексов с высоким и низким доходом, используя федеральные пороги бедности (30). Жители с высокими доходами выбрасывают в среднем на ~ 25% больше парниковых газов, чем жители с низкими доходами (рис. 2 A ). В энергетических моделях учет на стороне потребления обнаружил аналогичные связи с использованием данных о расходах энергии (19) и доходов в качестве объясняющей переменной (18).Данные на уровне зданий позволили зафиксировать характеристики жилья, обеспечиваемые достатком - большую площадь пола, доступ к старым, устоявшимся районам - при сохранении эндогенного дохода для нашей модели. Мы обнаружили сильную положительную корреляцию (0,57) между доходом на душу населения и площадью на душу населения (FAC) (m 2 / cap) (рис. 2 B ). Тенденция к совместному увеличению благосостояния и FAC является ключевым фактором выбросов для более состоятельных домохозяйств. Несмотря на различия в климате, структуре сетей и характеристиках зданий в нашей выборке, доход положительно коррелирует как с потреблением энергии в жилищах на душу населения ( r = 0.33) и связанных с ними ПГ ( r = 0,16) ( SI Приложение , рис. SI-6). Анализ по штатам, который частично учитывает изменение климата, сети и строительного фонда, усиливает эту корреляцию, как показано на примере всех 48 состояний ( SI, приложение , таблица SI-31) и четырех репрезентативных (рис. 2 C ) .

Рис. 2.

Влияние дохода на жилую площадь и выбросы энергии домохозяйствами. ( A ) Коробчатые диаграммы выбросов на душу населения в домохозяйствах, классифицируемых как высокодоходные ( n = 7 141) или низкие ( n = 1717) в соответствии с пороговыми значениями бедности 2015 г., установленными Министерством жилищного строительства и городского развития США.Выбросы не показаны, но включены в расчет средних значений (красные линии). (95% ДИ: 0,52–0,62, P <2,2 e -16, t test) ( B ) График разброса дохода на душу населения по отношению к жилой площади на душу населения. Доход отложен на натуральной логарифмической оси ( n = 8,858, P <2,2 e -16, r = 0,57). ( C ) Диаграммы рассеяния дохода на душу населения по отношению к выбросам на душу населения для Иллинойса ( Верхний левый угол ) ( n = 101, P = 3.05 e -10, r = 0,58), Огайо ( Правый верхний ) ( n = 364, P <2,2 e -16, r = 0,58), Аризона ( Нижний Слева ) ( n = 178, P <2,2 e -16, r = 0,72) и Texas ( n = 574, P <2,2 e -16, r = 0,55).

Существует обширная литература, демонстрирующая энергетические преимущества зданий и связанные с ними углеродные преимущества высокой плотности населения (18, 31, 32).Наши результаты также подчеркивают влияние плотности на жилую площадь и выбросы парниковых газов в жилищном секторе. Для всех почтовых индексов ( SI, приложение , рис. SI-7) и в большинстве штатов увеличение плотности населения ассоциируется со снижением FAC и интенсивности парниковых газов ( SI, приложение , таблица SI-31). Плотность населения (человек / км 2 ) отрицательно коррелирует как с FAC ( r = -0,19), так и с выбросами парниковых газов на душу населения ( r = -0,29) по всем почтовым индексам. Наш анализ подтверждает связь ПТ-плотность и ее влияние на энергию, отмеченное с использованием региональных данных (33).Различия в интенсивности ПГ между почтовыми индексами, вероятно, отражают различия в климате, характеристиках зданий и углеродоемкости электрической сети, так что общая взаимосвязь между плотностью и выбросами ослабляется. Анализ отдельных штатов показывает силу взаимосвязи между плотностью и парниковыми газами, представленную Иллинойсом ( r = -0,76), Калифорнией ( r = -0,52) и Джорджией ( r = -0,44). Заметным исключением является Нью-Йорк ( r = 0.50), который имеет положительную корреляцию между плотностью и интенсивностью парниковых газов, вероятно, потому, что в Большом Нью-Йорке есть углеродно-интенсивная электрическая сеть (34).

Доходы, форма постройки и выбросы в городах.

Хотя результаты на уровне почтовых индексов показывают, что плотность и FAC влияют на выбросы парниковых газов на душу населения, они не показывают, как они пространственно различаются в городах США, где проживает примерно 80% американцев (35). Более того, плотность не является городской формой (33), что затрудняет определение того, как выглядят районы с низким уровнем выбросов углерода (например,г., многоэтажки, таунхаусы) только с этой мерой. Мы пространственно распределяем наши результаты для двух городов, чтобы увидеть, как взаимодействие доходов, строительной формы и энергетической инфраструктуры распределяет выбросы по городским ландшафтам. Мы сосредотачиваемся на двух крупных столичных статистических областях (MSA), которые во многих отношениях противоречат архетипам многих городов США. Бостон-Кембридж-Куинси (население в 2015 году: 4 694 565 человек) имеет холодный климат, имеет моноцентрическую городскую форму и состоит в основном из старых зданий. Лос-Анджелес-Лонг-Бич-Анахайм (население в 2015 году: 13 154 457 человек) (8) находится в мягком климате с полицентричной планировкой и новым жилым фондом (после 1950 года).

Наша модель оценивает выбросы на душу населения как 1,67 т CO 2 -э / чел / год в Лос-Анджелесе и 2,69 т CO 2 -е / чел / год в Бостоне. Анализ «квартальных групп» переписи (∼1 500 жителей), являющихся косвенным показателем для кварталов, выявляет существенные различия внутри города. Для начала мы сосредоточимся на группах блоков с очень высокими и очень низкими выбросами на душу населения, чтобы изолировать факторы, вызывающие выбросы ( SI Приложение , Таблица SI-32).

Районы с высоким уровнем выбросов - это в первую очередь люди с высоким или очень высоким уровнем дохода.Напротив, для обоих городов 14 из 20 кварталов с самыми низкими выбросами находятся ниже порога бедности. Разница в выбросах между соседними районами с высоким и низким доходом иногда приближается к коэффициенту 15. Для обоих городов мы обнаруживаем гораздо более высокие ППВ и более низкую плотность населения в районах с самыми высокими выбросами. Сравнение парниковых газов в богатых Беверли-Хиллз, Лос-Анджелес, и Садбери, Массачусетс, с низкими доходами Южно-Центральная, Лос-Анджелес и Дорчестер, Бостон, подчеркивает влияние построенной формы ( SI Приложение , рис.СИ-8). И Беверли-Хиллз, и Садбери - это районы разрастания пригородов: очень большие отдельно стоящие дома, изолированные на больших участках. Беверли-Хиллз демонстрирует высокую площадь основания зданий, что часто связано с более высокой плотностью и более низким уровнем выбросов парниковых газов (32), но дома настолько велики, что выбросы на душу населения выше, чем в Садбери, несмотря на благоприятный климат и менее углеродоемкую сеть. Дорчестер и Южно-Центральный Лос-Анджелес являются определенно городскими: небольшие участки, однообразные здания и высокая площадь застройки.В застроенной форме преобладают отдельно стоящие и двухквартирные домохозяйства, некоторые единицы разделены на квартиры с низким коэффициентом полезного действия. Таким образом, кварталы с низким уровнем выбросов углерода не обязательно должны быть непрерывными многоквартирными домами, как многие районы Бостона с низким уровнем выбросов.

Две СУО демонстрируют различное пространственное распределение выбросов на душу населения (рис. 3 A и B ). Несмотря на полицентричную городскую форму, выбросы на душу населения в Лос-Анджелесе моноцентричны в пространстве с самыми высокими выбросами на гористой западной стороне Лос-Анджелеса (рис.3 A , Правый ). В этот район входят все 10 кварталов с самыми высокими выбросами парниковых газов на душу населения. Другие выявили общую тенденцию к увеличению выбросов в пригородах по сравнению с центральными городами США (18). Отрицательная корреляция между выбросами на душу населения и расстоянием до центра города (рис. 3 A , нижний левый угол ) показывает, что это может не иметь места для постмодернистских городов, таких как Лос-Анджелес. Относительно равномерное распределение населения играет роль (Рис.3 A , В центре слева ), но более важным является высокий процент угля в электросетях, снабжающих город, по сравнению с использованием угля для электричества в отдаленных районах MSA. (37% vs.6%) (36). В Бостонском MSA выбросы на душу населения выше в пригородах, чем в самом городе (рис. 3 B , справа ). Эти выбросы увеличиваются более последовательно с удалением от центра города, чем в Лос-Анджелесе (рис. 3 B , нижний левый угол ). Такое распределение выбросов на душу населения согласуется с классической моноцентрической городской формой плотного ядра, окруженного обширными пригородами.

Рис. 3.

Углеродный след от бытового использования энергии в Лос-Анджелесе и Бостоне.( A ) Карта выбросов на душу населения в Лос-Анджелесе. Диаграммы рассеяния показывают взаимосвязь между выбросами на душу населения и доходом ( Верхний ) ( n = 6800, P <2,2 e -16, r = 0,55), плотность ( Средний ) ( n = 6800, P <2,2 e -16, r = −0,15) и расстояние от центра города ( Нижний ) ( n = 6,800, P <2,2 e -16, r = -0.16). ( B ) Карта выбросов на душу населения в Бостоне. Диаграммы рассеяния показывают взаимосвязь между выбросами на душу населения и доходом ( Верхний ) ( n = 3079, P <2,2 e -16, r = 0,54), плотность ( Средний ) ( n = 3079, P <2,2 e -16, r = −0,49) и расстояние от центра города ( Нижний ) ( n = 3,079, P <2,2 e -16, r = 0.20). Доход и плотность отложены на натуральных логарифмических осях. Диаметр круговой диаграммы пропорционален общему количеству выбросов.

Отрицательная корреляция между плотностью населения и выбросами на душу населения сильнее в Бостонском MSA ( r = -0,49), чем в MSA Лос-Анджелеса ( r = -0,16). Высокая углеродоемкость энергосистемы, питающей центральную часть Лос-Анджелеса, противодействует энергетическим преимуществам компактной городской формы (18, 37). Например, выбросы на душу населения в Южно-Центральном Лос-Анджелесе вдвое превышают выбросы в низкоуглеродных кварталах MSA, несмотря на аналогичный FAC и застроенную форму ( SI Приложение , Таблица SI-32).Экономия энергии и более низкие выбросы на душу населения в густонаселенном Бостоне более очевидны, потому что различия в углеродоемкости энергосистемы между городом и пригородом менее выражены, чем в Лос-Анджелесе.

В MSA Лос-Анджелеса доход положительно коррелирует с выбросами на душу населения ( r = 0,55) (рис.3 A , вверху слева ) и FAC ( r = 0,59) ( SI Приложение , Рис. СИ-9). Мы находим аналогичную зависимость между доходом и выбросами на душу населения ( r = 0.54) (Рис.3 B , Верхний левый ), но несколько более слабая связь с FAC ( r = 0,41) ( SI Приложение , Рис. SI-9) в Бостонском MSA. На эту корреляцию влияют богатые анклавы из плотных жилых домов, такие как Бикон-Хилл и Бэк-Бэй, прилегающие к центру Бостона. Электроэнергетические предприятия с низким уровнем выбросов углерода, принадлежащие некоторым богатым пригородам, ухудшают соотношение доходов и выбросов (38).

Обсуждение

Результаты предполагают два практических вмешательства для снижения выбросов парниковых газов от бытовой энергетики: 1) сокращение использования ископаемого топлива в домах и при производстве электроэнергии (декарбонизация) и 2) использование модернизации домов для сокращения спроса на энергию и использования топлива в домашних условиях.Мы моделируем четыре сценария (базовый уровень; агрессивная модернизация энергии; декарбонизация сети с помощью агрессивной модернизации энергии; и распределенная низкоуглеродная энергия), чтобы увидеть, позволят ли эти меры существующим домам в Бостоне и Лос-Анджелесе и Соединенных Штатах в целом достичь Цели Парижского соглашения, которые предусматривают сокращение выбросов по сравнению с уровнями 2005 года на 28% в 2025 году и на 80% в 2050 году (39).

Сценарий 1, базовый уровень, следует тенденциям, изложенным в Ежегодном прогнозе развития энергетики США (EIA) на 2020 год (5, 40, 41).Сценарий 2 «Агрессивная энергетическая модернизация» предполагает более глубокую энергетическую модернизацию дома, происходящую ускоренными темпами. Сценарий 3 «Обезуглероживание сети с помощью агрессивной модернизации энергетики» дополняет модернизацию декарбонизацией электросети на 80%. Сценарий 4 «Распределенная низкоуглеродная энергия» предполагает усиление распространения низкоуглеродных источников энергии. В таблице 1 приведены подробные сведения об этих четырех сценариях, а в приложении SI 1 приведены полные описания.

Таблица 1.

Четыре сценария декарбонизации: Сценарии моделируют пути сокращения выбросов парниковых газов для существующих домохозяйств в США к 2050 году

Сценарий 1 показывает, что Соединенные Штаты (уровень почтового индекса) могут достичь цели Парижа до 2025 года с учетом текущих тенденций (рис.4 А ). Этот сценарий кажется правдоподобным, учитывая, что углеродоемкость электроэнергетических предприятий упала на ~ 17% в национальном масштабе в период с 2005 по 2015 год ( SI Приложение , Таблица SI-22). Соединенным Штатам вряд ли удастся достичь цели 2050 года, даже при активной модернизации домов и декарбонизации энергосистемы, из-за продолжающегося использования ископаемого топлива в домашних условиях. Сценарий 4 показывает, как это преодолевается многоаспектной стратегией. Печи на природном газе и системы электрического сопротивления по-прежнему отапливают половину домов в США, но тепловые насосы используются в три раза быстрее, чем в сценарии 1, что сокращает потребление электроэнергии и вытесняет топливо.Распределенное низкоуглеродное производство энергии в форме комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ) с использованием ископаемого и углеродно-нейтрального топлива, фотоэлектрических и солнечных водонагревателей является заметным явлением, причем около 40% домов используют хотя бы один из них. технологии ( СИ приложение , таблица СИ-24).

Рис. 4.

Пути к достижению целей Парижского соглашения в 2025 и 2050 годах в области использования энергии в жилищном секторе. Сценарии 1–4 для декарбонизации электросети, модернизации бытовой энергетики и решения проблемы использования топлива в домашних условиях.Сценарий 1: эталонный сценарий прогнозируемых темпов декарбонизации энергосистемы и модернизации домов согласно данным Управления энергетической информации США. Сценарий 2: агрессивная энергетическая модернизация домохозяйств. Сценарий 3: агрессивная модернизация энергоснабжения дома и декарбонизация энергосистемы. Сценарий 4: декарбонизация энергосистемы, агрессивная модернизация энергоснабжения дома и распределенная низкоуглеродная энергия. Результаты получены для 8 588 почтовых индексов в США ( A ), 3079 групп блоков в Бостоне ( B ) и 6 800 групп блоков в Лос-Анджелесе ( C ).

Выбросы на душу населения в Лос-Анджелесе уже ниже целевого показателя в Париже до 2025 года (рис. 4 B ). Город выполняет цель Парижа на 2050 год в сценарии 1 из-за низкого базового спроса на энергию и значительной декарбонизации энергосистемы. Более глубокая декарбонизация и более агрессивная модернизация сокращают выбросы почти вдвое по сравнению с целью Парижа в сценарии 4. Хотя Бостон достигает цели 2025 года в сценарии 1, высокий базовый спрос на энергию и продолжающееся домашнее использование топлива не позволяют городу достичь цели 2050 года, несмотря на значительную сеть. декарбонизация (рис.4 С ). Дополнительная декарбонизация сети и агрессивная модернизация не преодолеют этот недостаток в сценариях 2 и 3. В сценарии 4 Бостон достигает цели 2050 года, установив тепловые насосы в 30% домов и используя распределенные низкоуглеродные источники энергии в 40% домов.

Результаты нашего сценария показывают, что значительного сокращения выбросов в жилищном секторе можно достичь в Соединенных Штатах за счет сочетания стратегий производства и потребления. Что касается производства, наиболее важным является обезуглероживание электрических сетей.Текущие прогнозы предусматривают продолжение замены угля природным газом (26). Для достижения целей Парижа в жилом секторе требуется более полная декарбонизация. Например, в сценарии 4 и относительно базового сценария 2050 года энергосистема включает сокращение использования угля на 86% и увеличение использования возобновляемых источников энергии на 60%. Системы, обеспечивающие ТЭЦ, могут дополнить некоторые из этих сдвигов в сочетании генерации навалом. В сценарии 4 использование когенерации удваивается (42). Стратегии со стороны потребления включают «глубокую» модернизацию энергоснабжения для снижения нагрузки на отопление, охлаждение и освещение.Отдельные дома также могут быть источником низкоуглеродной энергии. Мы включили местные солнечные батареи или водонагреватели в одну треть домов в сценарии 4. Эти системы требуют накопления энергии на месте и подключения к сети, чтобы максимизировать их эффективность.

Обновление окон и установка тепловых насосов и солнечных систем требует инвестиций со стороны домовладельцев. Положительная взаимосвязь между доходом и выбросами предполагает, что американцы с самыми высокими выбросами также находятся в лучшем экономическом положении, чтобы нести эти расходы.Уменьшение углеродного следа домов в США открывает возможности для борьбы с энергетической бедностью (43). По оценкам, для 25 миллионов домохозяйств в США ежегодно счета за электроэнергию заменяют покупку продуктов питания и лекарств (24). Переоборудование домов в районах с низким доходом при финансовой поддержке правительства, возможно, финансируемой за счет углеродных сборов в отдельных отраслях промышленности, может сократить выбросы и счета за электроэнергию. В то время как высокие арендные ставки в районах с низким доходом и связанное с этим несоответствие интересов арендатора и арендодателя препятствуют энергетическому ремонту (44), технический потенциал велик.Например, фотоэлектрические установки на крышах домов являются подходящей технологией для более чем половины жилых домов в районах с низким доходом в Соединенных Штатах (45).

Новые дома нуждаются в энергосбережении (например, окна с низким коэффициентом излучения, изолированные бетонные формы) и в энергосберегающих технологиях отопления и охлаждения, а также в местных источниках с низким содержанием углерода, где это возможно. Достижение цели 2050 года в Париже также требует фундаментальных изменений в построенной форме сообществ. Новые дома должны быть меньше по размеру, при этом FAC в почтовых индексах соответствует целевому показателю 2050 года в сценарии 4, который будет на 10% ниже текущего среднего значения (рис.5 A и SI Приложение , Таблица SI-33). Сокращение FAC еще больше в некоторых штатах, где ожидается значительный рост населения, таких как Колорадо (сокращение на 26%), Флорида (сокращение на 24%), Джорджия (сокращение на 13%) и Техас (сокращение на 14%). Хотя в некоторых штатах сокращение кажется резким, FAC в этих небольших домах аналогичен аналогичному показателю в других богатых странах (22).

Рис. 5.

Встроенная форма и цель Парижского соглашения до 2050 года. Атрибуты районов, соответствующих цели Парижского соглашения в сценарии 4, относительно среднего показателя 2015 г. в каждом штате и двух рассматриваемых городов для FAC ( A ), плотности населения (человек / км 2 ) ( B ) и процента односемейные дома ( C ).Отсутствие значений указывает на отсутствие разницы между сообществами, достигающими Парижской цели к 2050 году в сценарии 4 и в среднем за 2015 год. Северная Дакота не показана, так как в ней не хватало сообществ, которые соответствовали цели 2050 года в Париже. Результаты для всех сценариев в SI Приложение , Таблицы SI-30–32.

Увеличение плотности населения оказывает понижательное давление на FAC из-за нехватки места, цен на землю и других факторов. Зонирование для более плотных поселений лучше стимулирует небольшие дома с меньшим потреблением энергии, чем дома на одну семью на больших участках.Районы, отвечающие цели Париж-2050, были на 53% плотнее в Бостоне, MSA, чем в среднем за 2015 год (рис. 5 B и SI, приложение , таблица SI-34). Это соответствует ∼5000 жителей / км 2 , что является критическим порогом для энергоэффективности дома в сообществах США (31). Если построены с использованием небольших участков и высокой площади застройки, эта плотность достижима за счет сочетания небольших многоквартирных домов и скромных домов на одну семью (например, SI Приложение , Рис. SI-8, Bottom ).На национальном уровне плотность должна увеличиться в среднем на 19% со значительными различиями между штатами. Несмотря на скромность, он требует строительства меньшего количества домов на одну семью (Рис. 5 C и SI Приложение , Таблица SI-35). В сценариях 1–3 предусмотрены более существенные изменения КВС и строительной формы.

Следует отметить, что даже самые высокие оценочные плотности относятся к нижнему пределу диапазона того, что считается жизнеспособным для поддержки общественного транспорта (4). Таким образом, низкоуглеродные дома не обязательно подходят для низкоуглеродных сообществ.Более высокая плотность (и смешанная застройка), вероятно, потребуются, чтобы вызвать заметные побочные эффекты, такие как увеличение переноса низкоуглеродных газов (18, 32, 46) и связанные с этим экономические, медицинские и социальные выгоды (32, 33).

Реализация этих стратегий должна происходить в разных секторах и в разных масштабах. Для декарбонизации электроэнергетики требуется региональная координация. Глубокая модернизация домашних систем энергоснабжения, вероятно, потребует налоговых льгот и механизмов льготного кредитования. Северо-восток Соединенных Штатов представляет собой пример координации политики, где региональные ограничения по выбросам парниковых газов и торговая система приводят к декарбонизации энергосистемы (47), а налоговые льготы стимулируют домовладельцев к постепенному отказу от мазута (48).Обновление практики федерального кредитования и муниципального зонирования, которые давно способствовали расширению пригородов (9), и использование региональных зеленых поясов для ограничения разрастания городов (49) могут способствовать созданию сообществ с низким уровнем выбросов углерода. Планировщики должны использовать естественную синергию между плотностью населения, общественным транспортом и энергетической инфраструктурой (например, централизованным теплоснабжением) при строительстве этих сообществ.

Все эти меры должны осуществляться согласованно. Несмотря на амбициозность, нынешняя форма жилищного фонда США является результатом не только предпочтений потребителей, но и политики, принятой с 1950-х годов, которая привела к скоординированным действиям во всех секторах (например,г., финансовые, строительные, транспортные) и масштабы (индивидуальные, муниципальные, государственные, национальные) (9). Точно так же всплеск крупномасштабных проектов Ассоциации общественных работ (например, плотины Гувера) в рамках Нового курса в 1930-х и 1940-х годах фундаментально сформировал структуру энергетического сектора США. Учитывая эту историю, вполне вероятно, что концентрированные усилия могут позволить жилому сектору США достичь целей Парижского соглашения.

Материалы и методы

Подготовка данных.

Данные на уровне зданий были взяты из CoreLogic (50), базы данных стандартизированных записей налоговых инспекторов по ~ 150 миллионам земельных участков в США.Мы использовали версию данных начала 2016 года, охватывающую жилищный фонд США в 2015 году. Эти данные содержат ключевую информацию для оценки энергопотребления каждого домохозяйства: широта и долгота здания, год постройки, использование земли, тип жилья (отдельно стоящее, двухквартирное, квартира, мобильный дом), термически кондиционируемая площадь пола (далее «площадь»), количество квартир и топливо для отопления. Топливо для отопления описывает 35 распространенных систем отопления и топливных комбинаций (см. SI, приложение , таблица SI-5).Мы использовали данные для 92 620 556 домашних хозяйств в США на прилегающих территориях Соединенных Штатов (исключая Аляску, Гавайи и территории США), что эквивалентно 78,4% от общего количества предполагаемых единиц жилья в США в 2015 году (24).

Данные CoreLogic включают жилые, коммерческие, производственные и другие типы зданий. Мы изолировали жилые дома, используя землепользование и тип здания в качестве фильтров (см. SI Приложение , Таблица SI-1). Мы исключили институциональные жилища (например, общежития, тюрьмы), поскольку они не отражают место проживания большинства американцев и представляют собой переходные жизненные ситуации.Мы удалили записи, в которых не указаны год постройки, местоположение или площадь. Мы также удалили записи с необоснованно большими или маленькими площадями с учетом характеристик жилья в США (см. SI, приложение , рис. SI-1 и таблицу SI-2). Мы проверили данные по многоквартирным домам, чтобы убедиться, что количество квартир, площадь на квартиру и общая площадь здания согласованы и находятся в разумных пределах. Время от времени мы оценивали количество квартир в здании, что увеличивало первоначальные 83 317 764 полезные записи до 92 620 556.Мы восполнили недостающие виды топлива для отопления помещений, используя данные Американского жилищного исследования (AHS) (51). Мы назначили топливо для водяного отопления вероятностно на основе топлива для обогрева помещения и местоположения домохозяйства. SI Приложение 1 описывает все этапы предварительной обработки данных.

Модель использования энергии и парниковых газов.

Мы оценили общий спрос на топливо и электроэнергию для каждого домохозяйства в 2015 году с использованием регрессионных моделей, полученных из обследования потребления энергии в жилищном секторе (RECS), проведенного Управлением по энергетической информации США за 2015 год (24).Исходными данными были атрибуты на уровне зданий, климатические данные на уровне округов (52), цены на топливо на уровне штата (53⇓ – 55) и электричество (56), а также статус города и деревни (8). Мы провели 10 симуляций Монте-Карло, чтобы проверить влияние неопределенности параметров и вероятностного распределения топлива. SI Приложение, Приложение 1: Методологические подробности подробно описывает все источники данных для оценки и модели энергии и парниковых газов.

Для расчета отопления помещений и нагрева воды мы разработали 10 моделей, охватывающих потребление электроэнергии, природного газа, мазута, жидкого пропана и других видов топлива (например,г., дрова, уголь). Мы разработали две дополнительные модели электричества для охлаждения помещений и нетеплового использования (например, бытовая техника и бытовая электроника). По форме модели были логлинейными. SI Приложение , Таблицы SI-6–17 детализируют коэффициенты модели и статистику. Соответствующие модели были назначены на основе площади каждого дома и топлива для нагрева воды. Мы сделали приоритетными данные из CoreLogic, при необходимости заменив их данными из AHS. AHS считает дома, использующие уголь, пропан, дрова, солнечную энергию, природный газ, электричество или другие виды топлива в каждой группе блоков.Каждая модель использует вероятностно назначенные виды топлива для отопления помещений и воды для домохозяйств по мере необходимости. Это минимально повлияло на результаты агрегированной модели ( SI, приложение , таблица SI-28).

Мы преобразовали топливо в выбросы, используя коэффициенты EIA (57), а электричество в выбросы (включая потери в линиях), используя данные eGrid Агентства по охране окружающей среды США (34). Мы провели субдискретизацию инженерных сетей в Бостоне и Лос-Анджелесе, чтобы уловить пространственные изменения в покрытии электрической сети (58). Интенсивность парниковых газов для электрических сетей Лос-Анджелеса была взята из энергетического атласа Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (20) и указана на этикетках с раскрытием информации о мощности, в то время как для сетей Бостона была указана информация на этикетках с указанием сведений об электроснабжении. SI Приложение , Таблица SI-20 показывает сетки и интенсивности углерода. Мы исключили выбросы от добычи и переработки топлива, которые примерно одинаковы (8–11%) на всей территории Соединенных Штатов (16).

Анализ результатов.

Модель оценки энергии и парниковых газов для индивидуальных домов. Мы оценили энергоемкость и интенсивность выбросов парниковых газов для каждого штата, разделив расчетную используемую энергию и выбросы парниковых газов на общую площадь в выборке каждого штата. Мы оценили тонны эквивалента CO 2 на душу населения в год путем деления общего количества парниковых газов для каждого почтового индекса или группы кварталов на население 2015 года (8).Чтобы уменьшить недооценку, мы исключили почтовые индексы и группы блоков с отсутствием более 10%. Мы исключили небольшие выборки (<100 жителей или <200 домов) для контроля выбросов, и мы удалили области с m 2 на человека в нижнем и верхнем процентилях, поскольку высокие и низкие значения указывают на ненадежные оценки населения или площади. В нашу последнюю подвыборку вошли 8 858 почтовых индексов США (охватывающих около 60 000 000 семей и половину населения США), 3 079 блочных групп в Бостоне MSA и 6 800 блочных групп в Лос-Анджелесе.В двух MSA точечные данные по CO 2 тонны / шапка пространственно интерполируются с использованием многоуровневых b-сплайнов с пространственным разрешением 30 м (пороговая ошибка = 0,001) (59).

Министерство жилищного строительства и городского развития США устанавливает критерии для домохозяйств с «низким доходом», «очень низким доходом» и «чрезвычайно низким доходом» в каждом округе США в 2015 году в соответствии со средним доходом домохозяйства и количеством членов домохозяйства (30 ). Мы обозначили почтовый индекс как низкий доход, если его средний доход падает ниже порога «низкого дохода», установленного для среднего числа людей в семье в этом почтовом индексе.

Сценарии.

Было протестировано четыре сценария, могут ли декарбонизация сети, модернизация энергоснабжения и распределенные низкоуглеродные энергетические системы соответствовать целям Парижского соглашения для существующих домов в США. Соединенные Штаты обязались сократить выбросы парниковых газов на 28% к 2025 году и на 80% к 2050 году по сравнению с уровнями 2005 года (39). Для бытовой энергетики это соответствует 2,64 т CO 2 -э / ц в 2025 г. и 0,65 т CO 2 -э / ц в 2050 году. Сценарии исключают выбросы, связанные с производством и внедрением технологий, необходимых для реализации этих переходов.Хотя к 2050 году он может стать значительным, мы также исключили электроэнергию, используемую для зарядки электромобилей, которая относится к транспортному сектору.

Все сценарии учитывают прогнозируемое уменьшение количества дней в градусах тепла и увеличение дней в градусах похолодания из-за изменения климата. Прогнозы изменения климата основаны на «Репрезентативной траектории концентраций 4.5», согласно которой к 2100 году средняя глобальная температура повысится на 1,8 ° C (60). Различия в темпах внедрения технологий, эффективности и сроках службы, интенсивности электрических сетей и улучшениях изоляции зданий в сценариях 1–3 взяты из Ежегодного прогноза развития энергетики на 2020 год (40).Сценарий 4 предусматривает повышение уровня проникновения высокоэффективного бытового оборудования для обогрева и охлаждения, более агрессивную модернизацию для улучшения теплоизоляции зданий и более широкое развертывание распределенной низкоуглеродной генерации энергии в соответствии с Парижским соглашением 2050 года. SI Приложение 1 содержит дополнительные сведения о сценариях.

Сценарий 1: Исходный уровень.

Электрические сети декарбонизируются с той же скоростью, что и прогнозируется в базовом сценарии Годового прогноза развития энергетики на 2020 год.Оборудование для обогрева и охлаждения помещений и водонагреватели в каждом доме списываются по ставкам, соответствующим среднему сроку службы, оцененному EIA, таким образом, чтобы окончательная рыночная доля различных технологий в модели соответствовала прогнозам Annual Energy Outlook 2050. Установленное оборудование имеет прогнозируемую среднюю рыночную эффективность для данной технологии на момент установки (61). Энергопотребление, рассчитанное с использованием 12 регрессионных моделей, было скорректировано с использованием соответствующего коэффициента эффективности из литературы.Мы предполагаем, что потребление электроэнергии в бытовой электронике будет умеренным (1,1% в год), но это в значительной степени компенсируется более эффективным освещением и бытовой техникой. Более широкое внедрение оборудования для кондиционирования воздуха в жилищный фонд США из-за изменения климата было оценено с использованием эмпирических соотношений между прогнозируемыми днями охлаждения и проникновением систем кондиционирования воздуха в городах США (62). Обшивки зданий модернизируются в соответствии с Международным кодексом энергосбережения (40) со скоростью 1,1% в год по всему жилому фонду, что обеспечивает снижение потребности в отоплении на 30% и снижение нагрузки охлаждения на 10% для домов до 2015 г. Базовый показатель на 2015 год.

Сценарий 2: Агрессивная модернизация энергетики.

Этот сценарий подчеркивает декарбонизацию за счет более эффективных бытовых приборов и электроники. Он идентичен сценарию 1, за исключением того, что когда бытовое отопительное или охлаждающее оборудование выводится из эксплуатации, оно заменяется лучшим в своем классе КПД для данной конкретной технологии на год установки. Мы также предположили, что бытовая электроника и бытовая техника достигают более высокого КПД, как прогнозируется в Ежегодном энергетическом прогнозе, что в конечном итоге снижает спрос на электроэнергию.

Принята агрессивная программа модернизации энергоснабжения, в соответствии с которой в период с 2015 по 2050 год модернизируется 60% фонда зданий (годовая скорость модернизации 1,7% по сравнению с 1,1% в годовом энергетическом прогнозе) в соответствии с аналогичными сценариями глубокой модернизации в других странах. проекции энергопотребления зданий (например, BLUE Map, 3CSEP) (63, 64). Модернизированные дома снижают базовую тепловую нагрузку на 49% и охлаждающую нагрузку на 25%, что составляет половину оптимально достижимой экономии за счет устранения инфильтрации, улучшенной теплоизоляции и новых окон согласно оценкам Министерства энергетики США (65), аналогично наблюдаемой экономии в «глубоких» ”Энергетическая модернизация в Соединенных Штатах (66).Улучшение изоляции и окон не обязательно происходит одновременно с модернизацией оборудования для обогрева и / или охлаждения. Выполнение таких этапов глубокой модернизации энергоснабжения с меньшей вероятностью встретит сопротивление владельцев из-за длительных сбоев, высоких первоначальных капитальных затрат и других проблем (66).

Сценарий 3: декарбонизация энергосистемы с помощью агрессивной модернизации энергетики.

В этом сценарии проверялось, может ли декарбонизация электросети способствовать достижению Парижской цели 2050 года. Электрическая сеть соответствует сценарию «надбавка за двуокись углерода в размере 15 долларов США» в Ежегодном энергетическом прогнозе на 2020 год, который прогнозирует снижение интенсивности выбросов CO 2 от производства электроэнергии на ~ 80% по сравнению со средним показателем 2005 года по сетям США.Снижение связано в первую очередь с преобразованием угля в газовые паровые электростанции и заметным увеличением мощности традиционных гидроэлектростанций, геотермальных источников, биомассы, солнца, ветра и других низкоуглеродистых источников (5). Все остальные аспекты модели идентичны сценарию 2.

Сценарий 4: Распределенная низкоуглеродная энергия.

Фоновые электрические сети и частота модернизации корпуса остаются неизменными по сравнению со сценарием 3, но существенные изменения вносятся в сочетание технологий нагрева и охлаждения, и повышенное внимание уделяется распределенным источникам энергии с низким содержанием углерода.Сценарии включают сбалансированный портфель технологий и сохраняют некоторые традиционные технологии на основе ископаемого топлива, что, как правило, считается наиболее реалистичным будущим для энергетики и жилого сектора США (67).

Этот сценарий предполагал более высокие темпы внедрения низкоэнергетического домашнего оборудования для отопления и охлаждения, чем Годовой энергетический прогноз. Обычные печи были списаны с более высокими темпами, особенно с использованием газовых и масляных технологий, и заменены наземными, электрическими и газовыми тепловыми насосами с наивысшей доступной эффективностью.Модельное размещение новых технологий ограничено условиями окружающей среды и характеристиками жилья. Например, геотермальные тепловые насосы были ограничены односемейными и полуквартирными домами, в которых с большей вероятностью будет достаточно места для контуров заземления. Электрические тепловые насосы предпочтительнее тепловых насосов, работающих на природном газе, в регионах США с более высокими охлаждающими нагрузками, поскольку первые значительно более эффективны при охлаждении помещений (61).

Сценарий включает умеренное развертывание распределенных энергетических систем.Например, доля ТЭЦ, снабжающих дома, к 2050 году увеличилась вдвое до ~ 15%. В первые годы прогнозирования когенерационные установки полагались на турбинные системы и поршневые двигатели, но затем переключились на топливные элементы, которые обеспечивают более сбалансированную мощность. -тепловой коэффициент по мере развития технологии после 2030 г. (64). Доля безуглеродного сырья была увеличена с 10% в 2015 году до 75% в 2050 году. Эти системы были ограничены районами со средней и высокой плотностью населения, где капитальные затраты и потери при распределении были бы реалистичными.Две пятых домов были оборудованы фотоэлектрическими или солнечными водонагревателями, что является умеренной оценкой для потенциального солнечного покрытия в США (45), причем последние сконцентрированы на юго-западе США, где солнечная инсоляция наиболее высока. Мы не моделируем явным образом распространение ветровой энергии, хотя это подразумевается в прогнозах ОВОС для декарбонизирующей электросети.

Доступность данных.

Данные и код, подтверждающие выводы этого исследования, доступны на платформе Open Science Framework (DOI: 10.17605 / OSF.IO / Vh5YJ), за исключением данных CoreLogic, которые можно приобрести в CoreLogic Inc. (https://www.corelogic.com/).

Благодарности

Мы признательны за финансовую поддержку этой работы Национальному научному фонду в рамках Программы экологической устойчивости (Премия 1805085). Авторы благодарны К. Артуру Эндсли за помощь в понимании данных CoreLogic. Спасибо Нэнси Р. Гоф за помощь в редактировании. Мы также хотели бы поблагодарить Erb Institute for Global Sustainable Enterprise при Мичиганском университете за их щедрую поддержку этой работы.

Сноски

  • Вклад авторов: B.G., D.G., and J.P.N. спланированное исследование; Б.Г. проведенное исследование; B.G., D.G. и J.P.N. проанализированные данные; Б.Г. и J.P.N. написал статью; и Б. и Д. произведенная графика.

  • Авторы заявляют об отсутствии конкурирующей заинтересованности.

  • Эта статья представляет собой прямое представление PNAS.

  • Размещение данных: данные и код, подтверждающие выводы этого исследования, доступны на платформе Open Science Framework (DOI: 10.17605 / OSF.IO / Vh5YJ), за исключением данных CoreLogic, которые можно приобрести в CoreLogic Inc. (https://www.corelogic.com/).

  • Эта статья содержит вспомогательную информацию в Интернете по адресу https://www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.15117/-/DCSupplemental.

  • Copyright © 2020 Автор (ы). Опубликовано PNAS.

Глоссарий энергетических терминов | Клиенты крупного бизнеса

Теплотворная способность (CV)
Количество тепла, отдаваемого заданным количеством газа.Это используется для расчета потребляемой энергии на основе объема использованного газа. Он измеряется в джоулях на килограмм.

Cap and Trade Scheme
Схема, например охватывает выбросы CO2 или парниковых газов, в которых количество загрязнителя является фиксированным, и участники обменивают квоты на выбросы для достижения максимального уровня с наименьшими затратами.

Плата за мощность
Установленная плата местного оператора распределительной сети (DNO) за инвестиции и техническое обслуживание электрической сети, основанная на согласованной мощности собственности.Это также можно назвать платой за доступность.

Инструменты маржи мощности (CMI)
Механизм, такой как обязательство по мощности, которое требует от участников электроэнергетики обеспечивать определенный уровень генерирующих мощностей.

Улавливание / хранение углерода (CCS)
Технологическое решение для улавливания диоксида углерода, когда он выбрасывается в атмосферу из ископаемого топлива до или после сжигания.

Хранение углерода
Иногда называемое «секвестрацией углерода», это долгосрочное хранение углерода или CO2 в лесах, почве, океане или под землей в истощенных нефтегазовых резервуарах, угольных пластах и ​​солевых водоносных горизонтах.Улавливание и хранение углерода можно назвать CCS.

Углеродные кредиты
Кредит или разрешение, возникающие в результате схемы сокращения выбросов парниковых газов, такой как торговля выбросами, СО или МЧР. Выбросы контролируются путем установления верхнего предела общих выбросов и позволяя рыночным секторам достичь экономически сбалансированной реакции посредством торговли квотами на выбросы.

Двуокись углерода
Инертный нетоксичный газ, образующийся из разлагающихся материалов, дыхания растений и животных и сжигания органических веществ, включая ископаемое топливо.

Эквивалент углекислого газа (CO2e)
Существует шесть основных парниковых газов, вызывающих изменение климата и ограниченных Киотским протоколом. У каждого газа свой потенциал глобального потепления. Для простоты отчетности масса каждого выбрасываемого газа обычно переводится в количество эквивалента диоксида углерода (CO2e), так что общее воздействие от всех источников можно суммировать до одной цифры.

Тоннаж углекислого газа
Что касается выбросов углерода, CO2 измеряется в тоннах.Типичное домашнее хозяйство имеет около 10,9 тонн выбросов CO2 в год.

Целевой показатель по сокращению выбросов углерода (CERT)
CERT, ранее являвшийся обязательством по энергоэффективности (EEC2), является основным инструментом государственной политики по сокращению выбросов углерода существующими домохозяйствами. CERT должен работать в 2008-2011 годах, Defra будет отвечать за установку целевого показателя CER для поставщиков, а OFGEM отвечает за администрирование программы.

Углеродный след
Мера количества диоксида углерода или CO2, выбрасываемого при сжигании ископаемого топлива; могут быть измерены на личном или национальном уровне или в соответствии с конкретным видом деятельности, например полетом в отпуск.

Углеродная интенсивность
Количество CO2, выбрасываемого для данного объема электроэнергии. Это позволяет сравнивать выбросы от разного количества электроэнергии. Например, угольная электростанция производит около 890 граммов CO2 на каждый киловатт-час электроэнергии, тогда как газовая электростанция производит около 370 граммов CO2 на каждый киловатт-час электроэнергии.

Нейтральный углерод
Деятельность или процесс, который не увеличивает чистое количество СО2 в атмосфере.Поскольку организация или продукт обычно вызывают некоторые выбросы парниковых газов, обычно необходимо использовать компенсацию выбросов углерода для достижения нейтральности.

Смещение углерода
Смещение углерода сводит на нет общее количество углерода, выбрасываемого в атмосферу, путем предотвращения выброса или удаления его где-либо еще - например, через проект по возобновляемым источникам энергии или энергосбережению. Схемы добровольной компенсации выбросов углерода могут помочь людям уменьшить свой углеродный след, но их следует использовать только в крайнем случае.Также важно использовать надежную схему.

Обязательство по сокращению выбросов углерода (CRC)
CRC - это схема торговли выбросами правительства Великобритании для крупных организаций, которые не имеют права на торговлю выбросами в ЕС. Сюда входят банки, большие офисы, университеты, большие больницы, крупные местные органы власти и департаменты центрального правительства. Схема обязательна. Ожидается, что CRC обеспечит сокращение выбросов на 0,5 млн тонн углерода (Мтс) в год к 2015 году.

Налог на углерод
Налог, взимаемый за использование ископаемого топлива, обычно основанный на содержании углерода - обычно предназначен для ограничения использования, а не просто для увеличения доходов.

Carbon Trading
Торговля личными, корпоративными или национальными кредитами для поддержания и постепенного сокращения выбросов углерода. Компании, страны или отдельные лица, которые достигли поставленных целей, могут продать остаток в качестве кредитов тем, кто превышает их лимиты.

Carbon Trust
Независимая некоммерческая компания, созданная правительством при поддержке предприятий для поощрения и продвижения развития низкоуглеродных технологий.Ключом к этой цели является поддержка британских предприятий в сокращении выбросов углерода за счет финансирования, поддержки технологических инноваций и поощрения более эффективных методов работы.

Ценность углерода
Чтобы побудить людей сократить выбросы углекислого газа, углерод был оценен по достоинству. Чем больше вы производите, тем больше вы платите. В рамках ЕС Схема торговли выбросами обеспечивает механизм ограничения общих выбросов C02 и генерирует значение углерода, поскольку участникам рынка предоставляется `` распределение '' CO2, которое им разрешено производить, и они могут покупать или продавать друг другу уравновешивают свои распределения со своими потребностями.Чтобы дать инвесторам уверенность вкладывать средства в решения с низким уровнем выбросов углерода и тем самым способствовать сокращению выбросов, необходимо иметь уверенность в том, что углерод будет иметь долгосрочную ценность.

Схема
Соединенная серия электрических проводников, проводов и компонентов, по которым протекает электрический ток.

Автоматический выключатель
Устройство, которое защищает цепь от скачков напряжения, останавливая поток энергии.

Чистые угольные технологии (CCT)
Выбросы парниковых газов на каждую единицу электроэнергии, произведенной угольной генерацией, значительно выше, чем при альтернативных методах производства.CCT делает использование угля в качестве источника энергии более экологически чистым.

Механизм чистого развития (CDM)
Один из трех рыночных механизмов, установленных Киотским протоколом. МЧР предназначен для содействия устойчивому развитию в развивающихся странах и оказания помощи Сторонам, включенным в приложение I, в выполнении их обязательств по сокращению выбросов парниковых газов. Он позволяет промышленно развитым странам инвестировать в проекты по сокращению выбросов в развивающихся странах и получать кредиты за достигнутые сокращения.

Изменение климата
Изменение глобального климата Земли во времени. Изменение климата, вызванное деятельностью человека, - это изменение, напрямую связанное с поведением человека.

Соглашение об изменении климата
Соглашение между правительством и бизнес-пользователем, в соответствии с которым сниженная ставка сбора за изменение климата выплачивается в обмен на обязательство пользователя достичь определенных заранее определенных целей в отношении использования энергии или выбросов углерода.

Сбор за изменение климата (CCL)
CCL - это взимаемый государством налог, направленный на сокращение выбросов газа и повышение эффективности использования энергии в коммерческих или иных целях.CCL взимается только за использованные единицы / кВтч, а не за любой другой компонент счета, например постоянное обвинение. Ставка CCL теперь привязана к индексу и поэтому, вероятно, будет увеличиваться 1 апреля каждого года.

В соответствии с действующим законодательством:

  • , где НДС взимается по стандартной ставке, CCL (плюс НДС на CCL) обычно добавляется к счету
  • , где НДС взимается по сниженной ставке, поставка автоматически исключается из CCL

Если НДС взимается по стандартной ставке, но предприятия имеют право на полное или частичное освобождение от CCL, вам необходимо будет предоставить сертификат поставщика PP11 для каждого объекта, чтобы сообщить нам, какой процент скидки применим.PP11 доступны только в HM Revenue & Customs (HMRC) и могут быть загружены с их веб-сайта www.hmrc.gov.uk. Обратите внимание, что сертификаты поставщика PP11 не подлежат передаче между поставщиками.

Программа по изменению климата
Опубликованная в 2000 году, излагает стратегический подход правительства и автономной администрации к борьбе с изменением климата и достижению цели Киотского протокола Великобритании по сокращению выбросов парниковых газов на 12,5% по сравнению с уровнями 1990 года к 2008-2012 гг. цель сократить выбросы CO2 на 20% к 2010 году.

Метан из угольных пластов
Природный газ, образующийся и улавливаемый в угольных пластах. Метан из угольных пластов (МУП) включает в себя бурение непосредственно в необработанном угле и угольные пласты для высвобождения заблокированного в них метана, а не использование метана, выделяемого в результате добычи виды деятельности.

Coal Generation
Уголь измельчается до мелкого порошка, а затем сжигается в огромных котлах для нагрева воды. Произведенный пар проходит через турбину, заставляя ее вращаться и вырабатывая электричество, которое затем подается в национальную сеть.Электростанции, работающие на угле, были опорой отрасли на протяжении десятилетий и производили около трети электроэнергии в Великобритании.

Метан угольных шахт
Метан продолжает выделяться из угольной шахты после закрытия, и недавно была разработана концепция сбора газа из заброшенных шахт для обеспечения источника энергии, который в противном случае был бы отходами.

Когенерация
Также известна как комбинированное производство тепла и электроэнергии (ТЭЦ). Когенерация - это надежный и проверенный способ получения того, что вам нужно, на месте, обеспечивая безопасность ваших поставок.Комбинированные теплоэнергетические системы также могут использовать низкоуглеродное первичное топливо, такое как биогаз.

COGENT
Совет по отраслевым навыкам для сектора добычи нефти и газа и химической промышленности.

Комбинированное охлаждение тепла и мощности (CCHP)
Система, в которой топливо используется для одновременного производства электрической (или механической) энергии и извлечения полезной тепловой энергии для использования в охлаждении и обогреве.

Газовая турбина с комбинированным циклом (CCGT)
Электростанция, работающая на газе, которая использует отходящее тепло для питания паровой турбины.

Комбинированная плата за данные за полчаса (ЧЧ)
Затраты, связанные со сбором и обработкой данных измерений с получасовых (ЧЧ) счетчиков.

Комбинированное производство тепла и электроэнергии (ТЭЦ)
При выработке электроэнергии до 60% энергии может быть потрачено впустую в виде потерь тепла. Схемы комбинированного производства тепла и электроэнергии предназначены для рекуперации большей части этого отходящего тепла и использования его для питания турбины и выработки большего количества электроэнергии. В хорошо спроектированных установках они могут способствовать снижению выбросов углекислого газа.

Комбинированное обеспечение качества тепла и электроэнергии (CHPQA)
CHPQA предоставляет средства для оценки и мониторинга мощности ТЭЦ хорошего качества.

Товарный сбор
Сбор, взимаемый Национальной энергосистемой за количество газа, транспортируемого через систему.

Оговорка о конкуренции
В некоторых контрактах на электроэнергию есть положение о конкуренции. Обычно это происходит по истечении 12 месяцев 18-месячного контракта. Это означает, что клиент может пересмотреть контракт через 12 месяцев, и поставщик либо согласует самую низкую цену, либо освободит клиента от контракта, чтобы принять самое низкое предложение.

Проводники
Вещество, которое позволяет электрическому току легко проходить через него.

Код подтверждения
Уникальный номер, присвоенный National Grid клиенту.

Соглашение о подключении
Документ, в котором указывается согласованная мощность для собственности с местным оператором распределительной сети (DNO).

Контракт
Соглашение между клиентом и грузоотправителем, определяющее правила торговых отношений.Существует три типа: 1. Фирма - заказчик соглашается взять заранее определенное количество газа по заранее определенной цене, согласованной в рамках договорного соглашения (используется коммерческим газовым бизнесом) .2. Тариф - клиент покупает газ по стандартному тарифу, и ему выставляется счет в соответствии с потреблением, указанным на счетчике (используемом компанией Residential Business).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *