照明
使用緊湊型熒光燈
照明行業(yè)耗電量最高,而且仍然是最昂貴的用電方式之一。但由于照明
設(shè)備無(wú)處不在,常常得不到像空調(diào)機(jī)之類的大型耗電設(shè)備那么多的關(guān)注。而這意味著,人們一直忽視照明領(lǐng)域存在著巨大的改良潛力。我們已改進(jìn)了傳統(tǒng)照明裝置的技術(shù),大大降低其能耗。以緊湊型熒光燈為例,底座已經(jīng)小到可以嵌入標(biāo)準(zhǔn)的螺口燈座。緊湊型熒光燈通?梢怨(jié)省75%的照明費(fèi)用,而且比普通白熾燈泡的使用壽命至少長(zhǎng)7倍。很多緊湊型熒光燈甚至可以發(fā)出柔和的白光,達(dá)到與白熾燈相似的照明效果。很多電力公司向用戶提供電費(fèi)折扣,從而將可以產(chǎn)生100W白熾燈照度的24W緊湊型熒光燈的使用成本降到每只1美元或2美元。
根據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(簡(jiǎn)稱“環(huán)保署”)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字,如果每個(gè)美國(guó)家庭用一支緊湊型熒光燈換掉一只普通白熾燈,全美國(guó)的消費(fèi)者一年可節(jié)省6000萬(wàn)美元電費(fèi)。這樣節(jié)省下來(lái)的能源,足以照亮700萬(wàn)個(gè)家庭;減少的電廠溫室氣體排放,相當(dāng)于路面上減少了100萬(wàn)輛行駛的汽車。
利用半導(dǎo)體的發(fā)光二極管技術(shù)
用發(fā)光二極管(
LED)取代傳統(tǒng)的交通信號(hào)燈,大幅削減了很多城市的用電量。一般情況下,在交通信號(hào)燈中用一只11W的發(fā)光二極管換下一只140W的白熾燈,會(huì)產(chǎn)生節(jié)能92%的效果。發(fā)光二極管已做好進(jìn)入更多工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的準(zhǔn)備,比如超級(jí)市場(chǎng)里的冷藏柜。目前生產(chǎn)白色的LED光源還比較困難,因?yàn)榘咨l(fā)光二極管比彩色發(fā)光二極管的成本高很多。但據(jù)照明專家預(yù)測(cè),再過(guò)幾年,白色發(fā)光二極管的價(jià)格就有望下降一定水平,從而可以得到更廣泛的使用。
利用自然光取代部分室內(nèi)照明
與此同時(shí),消費(fèi)者和企業(yè)都在采取各種各樣的新方法,比如“收集”自然光的裝置—先將自然光集中起來(lái)再投射到室內(nèi),那樣建筑物內(nèi)就不需要使用大量的燈光照明了。猶他州帕克市的自然照明公司(Nature’s Lighting)就在生產(chǎn)內(nèi)嵌反光鏡的
太陽(yáng)能吸收盤。把它們放在平坦的房頂上,通過(guò)
天窗將太陽(yáng)光投射進(jìn)建筑物內(nèi),漫反射裝置將光線均勻地分布在室內(nèi)。在沃爾瑪倉(cāng)儲(chǔ)公司,電費(fèi)是僅次于人工費(fèi)的主要開(kāi)支,每年超過(guò)10億美元。因此,沃爾瑪一直在完善日光收集技術(shù),通過(guò)折射天
窗將日光引入店里。這樣的天窗收集日光卻不
輻射熱量。照度感應(yīng)器根據(jù)可用的自然光照度自動(dòng)調(diào)整店內(nèi)的熒光燈照度。在每家沃爾瑪?shù)臧惭b這種照明系統(tǒng)的平均投入約20萬(wàn)美元,通過(guò)節(jié)省電費(fèi)和降低空調(diào)費(fèi)用,在2~3年之內(nèi)即可收回投資。
能效更高的硬件
使用變頻電動(dòng)機(jī)
過(guò)去幾年,硬件能效已得到了巨大的提高。例如工業(yè)用電動(dòng)機(jī)的技術(shù)創(chuàng)新能為企業(yè)節(jié)省大量開(kāi)支。據(jù)加利福尼亞州帕洛阿爾托市電力研究所(Electric Power Research Institute)主管創(chuàng)新的副總裁克拉克·戈林斯(Clark Gellings)說(shuō),目前電動(dòng)機(jī)消耗的能源占工業(yè)能耗的67%。但老式電動(dòng)機(jī)因?yàn)樾枰煌5貑?dòng)和關(guān)閉而浪費(fèi)大量電能,F(xiàn)在很多公司正在改用變頻電動(dòng)機(jī)。據(jù)戈林斯先生介紹,變頻電動(dòng)機(jī)隨著負(fù)載的不同而調(diào)整轉(zhuǎn)速,而不是頻繁地啟動(dòng)和關(guān)閉機(jī)器。大型飯店經(jīng)營(yíng)商MGM Mirage公司在位于拉斯維加斯的飯店內(nèi)部的制冷設(shè)備上安裝22臺(tái)新的變速電動(dòng)機(jī)。這項(xiàng)耗資400萬(wàn)美元的設(shè)備改造工程只需2.5年左右即可通過(guò)節(jié)約的電費(fèi)而收回投資,在此之后,該公司每年將因此節(jié)省160萬(wàn)美元。
制定新的空調(diào)能效標(biāo)準(zhǔn)
空調(diào)行業(yè)也可以節(jié)省巨額資金。針對(duì)家用和商用中央空調(diào)裝置的新聯(lián)邦能效標(biāo)準(zhǔn)已于2006年1月生效;新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定2006年出售的能效最低的空調(diào)機(jī)必須至少比2005年售出的最低能效空調(diào)機(jī)節(jié)能30%。即前者必須達(dá)到13SEER(季節(jié)性能效排名)的標(biāo)準(zhǔn),后者則是實(shí)施了14年的10SEER標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)美國(guó)能源部的統(tǒng)計(jì),提高能效標(biāo)準(zhǔn)后,從2006年到2030年電力公司在全國(guó)范圍內(nèi)可以少建造40座新電站。與此同時(shí),到2020年消費(fèi)者將節(jié)省電費(fèi)10億美元。
更“聰明”的
傳感器
生產(chǎn)制造商已開(kāi)始選用先進(jìn)的傳感器來(lái)更好地控制能耗和降低經(jīng)營(yíng)成本從而設(shè)計(jì)更智能的產(chǎn)品。售價(jià)為幾美元的傳感器,使用幾年間就可節(jié)省數(shù)千美元,所以越來(lái)越多的公司在利用這項(xiàng)技術(shù)。例如加利福尼亞州Moorpark市的定制傳感器制造商Kavlico公司,其生產(chǎn)的用于商用制冷設(shè)備的半導(dǎo)體控制器的銷售業(yè)績(jī)顯著。傳感器會(huì)告訴控制器何時(shí)開(kāi)始冰箱的除霜周期,以此代替自動(dòng)定時(shí)器,這樣冷凍設(shè)備就不用再經(jīng)過(guò)不必要的“
加熱—
冷卻”周期。
Kavlico公司是法國(guó)施耐德電器 (Schneider Electric)下屬的一家美國(guó)公司,它的總經(jīng)理斯科特·法倫科夫(Scott Farrenkopf)介紹,新型控制器可“減少25%~30%的用電量”。他還說(shuō),汽車制造商和設(shè)備制造商都在紛紛訂購(gòu)更多的為他們量身定做的傳感器,用于為節(jié)省燃油和提高能效而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)當(dāng)中。
更好的測(cè)量裝置
消費(fèi)者可以用價(jià)格便宜、方便購(gòu)買的測(cè)量工具記錄家用電器的耗電量。圣迭哥市一名退休的教養(yǎng)院管理員埃里克·比埃爾(Eric Bier)擔(dān)心其電費(fèi)上漲,于是購(gòu)買了一個(gè)紐約P3國(guó)際公司制造的名為“省一瓦”(Kill-A-Watt)的測(cè)量裝置。先將這個(gè)售價(jià)約40美元測(cè)量?jī)x插進(jìn)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的墻上電源插座,然后將家里的其它電器插進(jìn)測(cè)量?jī)x中,就可以了解這些電器的耗電量。將測(cè)量?jī)x上顯示的“干瓦—小時(shí)”讀數(shù)乘以本地的電價(jià),就能算出使用某個(gè)家用電器每月需支付的電費(fèi)。
制訂能效標(biāo)準(zhǔn)
聯(lián)邦政府為10多種產(chǎn)品制訂了最低能效標(biāo)準(zhǔn)。其中包括洗碗機(jī)、電冰箱、熱水器、房間空調(diào)機(jī)和電動(dòng)機(jī)。聯(lián)邦政府估計(jì),從1990年到2000年,這一舉措為消費(fèi)者節(jié)省了近500億美元電費(fèi)。
同時(shí),環(huán)保署(EPA)給近40種產(chǎn)品貼上了“能源之星”(Energy Star)標(biāo)識(shí)。它們代表每一類產(chǎn)品中能效最高的25%的產(chǎn)品。據(jù)環(huán)保署估計(jì),2005年使用“能源之星”產(chǎn)品的消費(fèi)者節(jié)省電費(fèi)120億美元,節(jié)約的電能足以供應(yīng)1100萬(wàn)個(gè)家庭。
盡管如此,環(huán)保署的標(biāo)準(zhǔn)仍然存在一些疏漏,如能彌補(bǔ)這些疏漏,今后幾年就會(huì)節(jié)省更多的能源。以電視機(jī)為例,政府沒(méi)有規(guī)定電視機(jī)的能效標(biāo)準(zhǔn),有“能源之星”標(biāo)識(shí)的電視機(jī),只是表明其在“待機(jī)”模式下的電量消耗少。換句話說(shuō),就是未開(kāi)機(jī)時(shí)耗電量較低(實(shí)際上,所有帶遙控器的設(shè)備,從未真正斷過(guò)電,除非拔下它的電源插頭)。
近年來(lái),隨著電視機(jī)耗電量的迅速增多,對(duì)制訂電視能效標(biāo)準(zhǔn)的呼聲也越來(lái)越高。電視屏幕的尺寸急劇增大,附加裝置迅速增加,從衛(wèi)星電視天線到可編程的機(jī)頂盒應(yīng)有盡有。有些家庭現(xiàn)在花在家庭娛樂(lè)設(shè)備上的電費(fèi),多于冷藏食物的電費(fèi)。國(guó)際電工技術(shù)委員會(huì)(IEC)制訂的電氣與電子
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)常被各政府采用。目前該委員會(huì)正在制訂衡量電視機(jī)耗電量的通用標(biāo)準(zhǔn)。在IEC結(jié)束其工作后,最早有可能從2008年初開(kāi)始,電視機(jī)上會(huì)出現(xiàn)一些
能效標(biāo)識(shí)信息。與此同時(shí),環(huán)保署說(shuō)他們正在考慮根據(jù)電視機(jī)的總耗電量而不只是待機(jī)模式下的耗電量來(lái)張貼“能源之星”標(biāo)識(shí),以此為購(gòu)買新電視機(jī)的消費(fèi)者提供真正有參考價(jià)值的工具。
電子消費(fèi)產(chǎn)品協(xié)會(huì)(Consumer Electronics Association)鼓勵(lì)自愿貼標(biāo)志,但反對(duì)為電視機(jī)之類的產(chǎn)品施行強(qiáng)制性節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)椤半娮有袠I(yè)的產(chǎn)品非常多,變化非?,”該協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的副會(huì)長(zhǎng)布萊恩·馬克沃特(Brian Markwalter)如是說(shuō)。而標(biāo)準(zhǔn)的倡導(dǎo)者則堅(jiān)持認(rèn)為,產(chǎn)品的發(fā)展變化迅速說(shuō)明新標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)更加緊迫。俄勒岡州波特蘭市專
門研究能源問(wèn)題的Ecos咨詢公司負(fù)責(zé)人克里斯·卡爾維爾(Chris Calwell)認(rèn)為:“能源使用方式已經(jīng)發(fā)生變化,現(xiàn)存我們應(yīng)該抓緊張貼節(jié)能標(biāo)志。”
新建筑規(guī)范
美國(guó)所有的州都有建筑健康、消防及安全規(guī)范,其中的40個(gè)州還有建筑能效規(guī)范。有的節(jié)能規(guī)范規(guī)定了新建筑必須采取的最低阻熱措施。據(jù)能源部估計(jì),修改建筑規(guī)范為美國(guó)消費(fèi)者在1991年到2005年間節(jié)省了47億美元電費(fèi)。日前美國(guó)還有10個(gè)州沒(méi)有全州通用的建筑能效規(guī)范,其中有些正在考慮采用州級(jí)能效建筑規(guī)范,包括密西西比州和阿拉巴馬州,部分原因是他們受颶風(fēng)影響后正開(kāi)始繁重的重建工作。與此同時(shí),有幾個(gè)已經(jīng)制定能效規(guī)范的州在考慮采用國(guó)際規(guī)范委員會(huì)(International Code Council)2005年頒布的某個(gè)示范規(guī)范的最新版本。預(yù)計(jì)到2010年,建筑能效規(guī)范在美國(guó)減少的一次能源消耗量會(huì)為美國(guó)消費(fèi)者每年節(jié)省100億美元。
對(duì)電力公司的激勵(lì)
為了消除電力公司資助節(jié)能項(xiàng)目的障礙,很多州修改了電價(jià)方案。加利福尼亞州和其它一些州對(duì)基本服務(wù)費(fèi)當(dāng)中每個(gè)電力公司花費(fèi)成本的絕大部分進(jìn)行估算,而不是以電表千瓦時(shí)的讀數(shù)對(duì)電量收費(fèi)。2006年7月,在仍然仔在費(fèi)率結(jié)構(gòu)問(wèn)題的州,數(shù)十家電力公司、能源消耗大戶和能源監(jiān)管機(jī)構(gòu)承諾,通過(guò)資源規(guī)劃、提高對(duì)節(jié)能的關(guān)注度來(lái)改善收費(fèi)結(jié)構(gòu)。例如與其建造一座新的500 MW電廠,不如通過(guò)某種手段削減500 MW的用電需求,既能節(jié)約資金,又能保護(hù)環(huán)境。
美國(guó)半數(shù)以上的州的電力臨管機(jī)構(gòu),已經(jīng)批準(zhǔn)支持這項(xiàng)全美節(jié)能行動(dòng)計(jì)劃。愛(ài)荷華州的電力專員、全國(guó)節(jié)能行動(dòng)的領(lǐng)頭人黛安·姆恩斯(Diane Munns)說(shuō),他們之所以愿意參加全美節(jié)能行動(dòng)計(jì)劃,是因?yàn)榇蟛糠种莸碾娏ΡO(jiān)管機(jī)構(gòu)都遇到了“新電廠立項(xiàng)和電價(jià)持續(xù)上漲”等問(wèn)題。該計(jì)劃的倡導(dǎo)者環(huán)保署估計(jì),如果該節(jié)能行動(dòng)計(jì)劃得以在全美推行,美國(guó)每年可以減少200億美元的能源費(fèi)用。
與此同時(shí),加利福尼亞公共事業(yè)委員會(huì)正在考慮為推廣節(jié)能措施的電力公司設(shè)立專項(xiàng)貨幣獎(jiǎng)勵(lì)。委員會(huì)主席麥克爾·皮威(Michael Peevey)說(shuō),“我希望看到電力公司從投資能效中得到的回報(bào),可望能與他們大興土木興建電廠得到的收益相當(dāng)!
分時(shí)能源價(jià)格
電力公司將采用新型電能表計(jì)費(fèi)。用精密的電能表每天數(shù)次(而不是每月)自動(dòng)監(jiān)測(cè)每個(gè)客戶消耗的電量。這項(xiàng)措施使電力公司能夠在一天的不同時(shí)間或者一年的不同季節(jié),按不同的價(jià)格計(jì)費(fèi)。在電力供應(yīng)緊張時(shí),或者在燃油價(jià)格特別高時(shí),監(jiān)管機(jī)構(gòu)可以通過(guò)提高電價(jià)來(lái)抑制用電需求,從而減少對(duì)電廠發(fā)電的需要。加利福尼亞公共事業(yè)委員會(huì)的皮威先生說(shuō):“有些消費(fèi)者可能不贊同這種想法,但是當(dāng)人們了解到這樣更環(huán)保,他們就會(huì)轉(zhuǎn)而支持這種做法!备鶕(jù)聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)的最近一份研究報(bào)告,全美國(guó)只有6%左右的電力用戶安裝了這種電能表。賓夕法尼亞州、威斯康星州、康涅狄格州、堪薩斯州、愛(ài)荷華州和緬因州的電能表使用率最高,從14%~53%不等。從2008年起,南加州愛(ài)迪生電力公司(愛(ài)迪生國(guó)際公司下屬的公司)的500萬(wàn)名客戶會(huì)裝上新的電能表。新電能表可以實(shí)現(xiàn)雙向通信,既能向電力公司傳送即時(shí)的讀數(shù),也能與其它設(shè)備如智能恒溫器進(jìn)行對(duì)話。從而遠(yuǎn)程遙控設(shè)定溫度。這樣消費(fèi)者將可以更好地控制用電量,如任電力供應(yīng)緊張或電價(jià)較高的時(shí)段,用戶可以減少用電量。
電費(fèi)折扣
很多電力公司還對(duì)節(jié)能電器和設(shè)備提供電費(fèi)折扣,通過(guò)鼓勵(lì)淘汰陳舊設(shè)備而永久地降低能源需求。2002年紐約以每臺(tái)75美元回收了16萬(wàn)臺(tái)舊空調(diào)機(jī);厥者@些舊空調(diào)在10年間節(jié)約的電能,相當(dāng)于一座大型電廠全年的發(fā)電量。加利福尼亞州的消費(fèi)者每年支付的電費(fèi)接近200億美元,該州已經(jīng)承諾2006~2008年,從電費(fèi)中撥出20億美元投資節(jié)能項(xiàng)目。在所有的州當(dāng)中這是最高記錄的投資。對(duì)于其它州,如果能讓電力公司將相當(dāng)于電費(fèi)收入的1%~2%的資金投入到節(jié)能項(xiàng)目上,就已經(jīng)邁出很大的一步了。PG&E(太平洋天然氣和電力公司)將投資9.74億美元,預(yù)期會(huì)永久性地削減600MW的電力需求,相當(dāng)于少建一座大型發(fā)電站并節(jié)省30~50年的燃料,僅照明一項(xiàng)就會(huì)節(jié)電近250MW。
有些節(jié)能項(xiàng)目能獲得大額電費(fèi)折扣。2005年房地產(chǎn)投資公司GMH資本合伙企業(yè)(GMH Capital Partners LP)在加州里士滿市購(gòu)買了一棟大型綜合住宅樓,它投入327428美元對(duì)這座近20年的老建筑物進(jìn)行節(jié)能改造:安裝新燈具、熱水器和熱反射式屋面材料。預(yù)期每年可節(jié)約11.2萬(wàn)美元,其中的大部分節(jié)能效益將由樓內(nèi)的1008個(gè)單元的租戶分享。為了鼓勵(lì)GMH為節(jié)能所付出的巨大努力,其花費(fèi)在設(shè)備改造和安裝上的費(fèi)用得到了全額補(bǔ)償。當(dāng)?shù)氐碾娏綪G&E這樣做的原因在于,如果只有承租人可以享受節(jié)能所帶來(lái)的好處,大多數(shù)業(yè)主就都不愿意進(jìn)行耗資巨大的節(jié)能改造。PG&E公司主管客戶能源的副總裁貝弗莉·亞歷山大(Beverly Alexander)說(shuō):“這是一個(gè)很難攻克的市場(chǎng)”。
用戶響應(yīng)計(jì)劃
讓用戶購(gòu)買價(jià)格更高的節(jié)能設(shè)備,無(wú)疑是持久地減少能源消耗的辦法。此外,還有臨時(shí)性地減少能源消耗的辦法,特別是用能大戶。在今后幾年,特別是在建新電廠遇到很多困難的新英格蘭等地區(qū),這些“需求響應(yīng)”項(xiàng)目會(huì)更加引人注目。早期的節(jié)能項(xiàng)目是付費(fèi)讓能源消費(fèi)大戶減少能源使用量,有時(shí)是強(qiáng)迫他們壓低產(chǎn)量,F(xiàn)在有一種可以更不費(fèi)力地降低能耗的方法,那就是借助于控制裝置,按照電力公司的要求調(diào)暗燈光或者讓空調(diào)和泵輪流運(yùn)行。為了響應(yīng)國(guó)會(huì)發(fā)布的指令,聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)最近視察了電力工業(yè),結(jié)果發(fā)現(xiàn)只需啟動(dòng)現(xiàn)有的“需求響應(yīng)”項(xiàng)目,就可以減少需求37500 MW。相當(dāng)于75座大型電廠的發(fā)電量。
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