美国是最大的能源消费者,尽管按照目前的增长水平,中国可能会成为主要的能源消费者。美国能源部将全国能源使用分为四大部门:交通、住宅、商业和工业。
运输和住宅部门的能源使用(约占美国能源消耗的一半)主要由国内个人消费者控制。商业和工业的能源使用是由企业控制的。国家能源政策对所有四个部门的能源使用都有重大影响。
运输部门
运输部门包括所有用于个人或货物运输的车辆。在这个部门使用的能源中,大约65%是由汽油驱动的车辆使用的,大部分是个人拥有的。以柴油为动力的运输(火车、商船、重型卡车等)消耗了大约20%,而空中交通则消耗了其余15%的大部分能源。
20世纪70年代的石油供应危机促使联邦企业平均燃料经济性(CAFE)计划在1975年创立,该计划要求汽车制造商满足逐步提高车队燃料经济性的目标。在接下来的十年里,燃油经济性得到了极大的改善,这主要是由于车辆尺寸和重量的减少。1990年后,由于运动型多用途车、皮卡和面包车的日益普及,这些成果在某种程度上被削弱了,它们属于更宽松的 "轻型卡车 "CAFE标准。
除了CAFE计划,美国政府还试图通过税收政策鼓励提高车辆效率。自2002年以来,纳税人有资格获得汽油/电动混合动力汽车的所得税减免。自1978年以来,制造商对燃油经济性特别差的汽车征收 "油耗子 "税。虽然这一税种仍然有效,但由于整体燃料经济性的提高,目前产生的收入非常少。
节约汽油的另一个重点是减少驾驶里程。据估计,美国汽车的使用有40%与日常通勤有关。许多城市地区提供有补贴的公共交通,以减少通勤交通,并通过提供指定的高乘用车道和降低多人乘坐的汽车的收费来鼓励拼车。近年来,远程办公也已成为一些工作的可行替代方案。
一辆汽车的油耗通常在超过每小时55英里的速度时迅速下降。一辆以55英里/小时行驶的汽车或卡车比同一辆以65英里/小时行驶的汽车可以获得大约15%的燃油经济性。根据美国能源部(DOE)的说法,作为一个经验法则,你每超过60英里/小时,就相当于每加仑多付1.20美元的汽油(按每加仑3.10美元计算)。
住宅部门
住宅部门是指所有的私人住宅,包括单户住宅、公寓、人造住宅和宿舍。由于地区气候差异和不同的法规,这个部门的能源使用在全国范围内有很大的差异。平均而言,美国家庭使用的能源约有一半是用于空间调节(即加热和冷却)。
自20世纪70年代的能源危机以来,炉子和空调的效率一直在稳步提高。1987年的《国家电器节能法》授权能源部根据 "技术上可行、经济上合理 "的内容,每年为空间空调设备和其他电器制定最低效率标准。
尽管有技术上的改进,许多美国生活方式的改变对供热和制冷资源提出了更高的要求。在美国建造的房屋的平均面积已经大大增加,从1970年的1500平方英尺增加到2005年的2300平方英尺。单人家庭变得更加普遍,中央空调也是如此:1978年23%的家庭拥有中央空调,到2001年这一数字上升到55%。
作为一个比购买新炉子或空调更便宜的选择,大多数公共事业单位鼓励消费者做一些小的改变。消费者也被要求采用更广泛的室内温度范围(例如,冬天65°F,夏天80°F)。
家庭能源消耗平均数。
- 空间调节(包括供暖和空调) 44%
- 水加热,13%。
- 照明, 12%
- 制冷,8%
- 家电,6%。
- 洗衣机设备, 5
- 厨房用具, 4%
- 其他用途,8%。
一些家庭的能源使用情况可能与这些平均数相差很大。在大多数住宅中,没有单一的电器占主导地位,任何节约努力都必须针对众多领域,以实现大量的能源节约。然而,地源热泵系统是更节能、更环保、更经济的空间调节系统(环境保护局)。它们可以实现高达70%的能源消耗的减少。
最佳建筑实践
目前在建筑设计和施工方面的最佳做法,使住宅比一般的新住宅更加节能。见被动式房屋、超级绝缘、自给自足的房屋、零能耗建筑、大地之舟、草包建筑、麻省理工学院设计顾问、印度商业建筑的节能规范。
以聪明的方式建造房屋,使夏季和冬季分别使用最少的资源来冷却和加热房屋,可以大大减少能源成本!
商业部门
商业部门包括零售商店、办公室(商业和政府)、餐馆、学校和其他工作场所。这个部门的能源与住宅部门的基本最终用途相同,只是比例略有不同。空间调节仍然是最大的消费领域,但它只占商业建筑能源使用的30%左右。照明,占25%,比住宅部门的作用要大得多。照明通常也是商业使用中最浪费的部分。一些案例研究表明,在许多商业建筑中,更有效的照明和消除过度照明可以减少大约50%的照明能源。
商业建筑可以通过深思熟虑的设计大大增加能源效率,今天的建筑群是系统化(不昂贵)的节能设计潜力的非常差的例子(Steffy,1997)。商业建筑通常有专业的管理,允许集中控制和协调节能工作。
通过标准窗户设计的太阳热负荷通常导致在夏季对空调的高需求。克服这种过度热负荷的建筑设计的一个例子是加州布里斯班的达金大厦,该大厦的门窗设计实现了与太阳入射的角度,以便最大限度地反射太阳热;这种设计也有助于减少室内过度照明,提高工人的效率和舒适度。
工业部门
工业部门代表所有商品的生产和加工,包括制造业、建筑业、农业、水管理和采矿业。不断增加的成本迫使能源密集型行业在过去30年里进行了大量的效率改进。例如,在这段时间内,生产钢铁和纸制品的能源已经减少了40%,而石油/铝的提炼和水泥生产已经减少了约25%的用量。这些减少主要是由于回收废料和使用热电联产设备发电和供热的结果。
淡水的输送和处理所需的能源往往在一个地区的电力和天然气使用量中占很大比例(估计加州总能源使用量的20%与水有关),有鉴于此,一些地方政府已经努力采取更综合的方法来进行节能和节水工作。
与其他部门不同,工业部门的能源使用总量在过去十年中有所下降。虽然这部分是由于保护的努力,但它也反映了美国公司将制造业务转移到海外的增长趋势。
大公司使用远程办公是节约能源的一个重要机会,因为现在许多美国人从事服务性工作,使他们能够在家里工作,而不是每天通勤上班。