الاستخدام الكفء للطاقة

(تم التحويل من Efficient energy use)
A spiral-type integrated compact fluorescent lamp, which has been in popular use among North American consumers since its introduction in the mid-1990s.[1]

الاستخدام الكفء للطاقة Efficient energy use، أو كفاءة الطاقة، هو الذي يهدف لتقليل كمية الطاقة المطلوب توفيرها للمنتجات والخدمات. على سبيل المثال، بناء المنازل الذي يسمح للمبنى باستخدام طاقة تدفئة وتبريد أقل للحصول والحفاظ على درجات حرارة مريحة. تركيب مصباح فلوريسنت أو أضواء السماء الطبيعية يقلل كمية الطاقة المطلوبة للحصول على نفس مستوى الإضاءة مقارنة باستخدام المصابيح المتوجهة. أضواء الفلوريسنت المضغوطة تستخدم ثلاث الطاقة المستخدمة في المصابيح المتوجهة وقد تعيش على الأقل مدة تتراوح من 6 إلى 10 أضعاف. بصفة عامة تتحقق التحسينات في كفاءة الطاقة بتبني تكنولوجيا أو عمليات انتاج أكثر كفاءة [2] أو بتطبيق الطرق الشائعة المقبولة لتقليل خسائر الطاقة.

هناك دوافع كثيرة لتحسين كفاءة الطاقة. ترشيد استخدام الطاقة يقلل من تكلفة الطاقة وقد يؤدي إلى توفير التكلفة المالية للمستهلكين إذا ما عوض التوفير في الطاقة التكاليف الإضافية لتطبيق تكنولوجيا الطاقة الكفء. ترشيد استخدام الطاقة ينظر إليه أيضاً على أنه حل لمشكلة الحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. حسب الوكالة الدولية للطاقة، فكفاءة الطاقة المحسنة في المباني، العمليات الصناعية والنقل يمكن أن يخفض من الاحتياجات العالمية للطاقة في 2050 إلى الثلث، ويساعد في السيطرة على الانبعاثات العالمية للغازات الدفيئة.[3]

يقال أن كفاءة الطاقة والطاقة المتجددة هما الركيزتان المزدوجاتان لسياسة الطاقة المستدامة[4] وهما الأوليتان العليتان في التسلسل الهرمي للطاقة المستدامة. في الكثير من البلدان ينظر أيضاً لكفاءة الطاقة على أن لها لصالح الأمن القومي لأن يمكن استخدامها للتقليل من معدل واردات الطاقة من البلدان الأجنبية وقد يبطئ من المعدل الذي يحدث فيه استنزاف لموارد الطاقة المحلية.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

نظرة عامة

هنالك توجه عالمي للاستخدام الفعال للطاقة في بناء المنازل، والمركبات، والصناعات المختلفة بهدف الحد من استخدام الوقود الأحفوري والانبعاثات الحرارية ومواجهة الاحتباس الحراري العالمي. بعد أزمة النفط (1973) ظهرت أهمية أمن الطاقة للغرب، وأصبحت قضية الاستخدام الفعال للطاقة محط اهتمام الباحثين في أوروبا وأمريكا.

برهنت توجهات الاستخدام الفعال للطاقة بأنها ذات جدوى اقتصادية مرتفعة، واستراتيجية ممتازة لبناء وتطوير البنية التحتية دون الحاجة للزيادة في استهلاك الطاقة. وأظهرت الدراسات التي أجريت في البلدان التي اتبعت سياسات صارمة بشأن توجيه الاستخدام الفعال للطاقة؛ أن هذه الإجراءات رغم كونها مكلفة في البداية إلا أنها مجدية اقتصادياً للشركات والصناعات التي تتبعها.


الأجهزة


تصميم المباني


إن لموقع البناء الجغرافي ومحيطه أهمية كبيرة في التحكم بالحرارة والإضاءة. فالمسطحات الخضراء والأشجار والتلال تلعب دوراً هاماً في صد التيارات الهوائية وتكوين الظلال. في البلدان ذات المناخ البارد، يساعد تخطيط الشوارع والمساكن بشكل أفقي من الشرق إلى الغرب وتصميم نوافذ الأبنية من الناحية الجنوبية للمباني؛ يساعد كل هذا في إكساب المنازل طاقة حرارية من الشمس وبالتالي التقليل من صرف الطاقة الحرارية من مصادر الكهرباء أو الوقود.

إن التوزيع الذكي للنوافذ والفتحات السماوية واستخدام الزجاج العاكس والعازل للحرارة والأبواب والجدران العازلة واعتماد التقنيات الحديثة للتدفئة والتكييف، يمكن أن يوفر ما بين 25 و 50% من استهلاك الطاقة [5]، استخدام المصابيح الثنائية الباعثة للضوء (مصابيح التوفير) والنيون يقلل من 6 إلى 10 مرات مصروف الطاقة المستخدمة في الإنارة.

الصناعة

في المجالات الصناعية وعند توليد الطاقة من الوقود فإن الهدر المتمثل في الطاقة الحرارية المنبعثة يمكن الاستفادة منه في التدفئة أو في النشاط الصناعي. الاستخدام التقليدي للطاقة والموجود حالياً في المصانع يستخدم فقط 30% من الطاقة بشكل فعال. ولكن استخدام تقنيات دمج الطاقة والحرارة في عملية الإنتاج ترفع فاعلية الطاقة المستخدمة إلى 90%.[6]

أكثر من 45% من الطاقة المستخدمة في المصانع الأمريكية تتحول إلى بخار، ويمكن لهذه المصانع أن تنقص استهلاكها من الطاقة بمقدار 20% بواسطة عزل البخار واستخدام الضغط الناتج عنه في عملية التصنيع.[6]

المركبات

إن اعتماد التصاميم الانسيابية في المركبات ودراسة الديناميكية الهوائية فيها، يقلل بشكل كبير من استهلاكها للطاقة عبر تقليل مقاومة الهواء. تصميم مركبات أخف وزناً مصنوعة من مواد مركبة واستخدام إطارات ذات احتكاك أخف مع الطرق يساهم في زيادة فاعلية الاستخدام للطاقة في هذه المركبات. يمكن تحسين فاعلية الوقود في السيارات بنسبة 3% عبر معايرة ضغط الهواء داخل العجلات، وإبقائه ضمن الحدود المثلى، واستخدام فلتر هواء نظيف يزيد من فاعلية استهلاك الوقود في السيارة بنسبة تصل إلى 10%.[7]

السيارات الهجينة تقوم بتخزين الطاقة الحركية الناتجة عن الفرملة في مدخرات، وإعادة استخدامها كطاقة دافعة للمركبة. وللسيارات الكهربائية دور في صياغة مستقبل المركبات فعالة الاستخدام للطاقة أيضاً.

الوقود البديل

الوقود البديل، يعرف بالوقود الغير تقليدي أو الوقود المتطور، هو أي خامات أو مواد يمكن استخدامها كوقود، عدا أنواع الوقود التقليدي. من أشهر أنواع الوقود البديل الديزل الحيوي، الكحول الحيوي (ميثانول، إيثانول، بوتانولالكهرباء المخزنة كيميائياً (البطاريات وخلايا الوقودالهيدروجين، الميثان الغير أحفوري، الغاز الطبيعي الغير أحفوري، الزيت النباتي، ومصادر كتلة حيوية أخرى.


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

حفظ الطاقة

Elements of passive solar energy design, shown in a direct gain application

توفير الطاقة هو مصطلح أشمل من الاستخدام الفعال للطاقة. ويرمز إلى ترشيد استهلاك الطاقة بالإضافة إلى زيادة فاعلية استخدامها. وهنا يلعب السلوك الفردي دوراً أكبر مما يفعله في الاستخدام الفعال للطاقة. من الأمثلة على توفير الطاقة: القيادة لمسافات أقل، واستخدام مصابيح إنارة أقل. لا شك أن هنالك فائدة كبيرة من ترشيد استهلاك الطاقة يتمثل بتخفيف استهلاك الوقود الأحفوري وتخفيف الانبعاثات الحرارية.[8]

الطاقة المستدامة

يرمز مصطلح الطاقة الدائمة إلى كل طاقة مولدة من مصادر غير ناضبة، كطاقة الشمس، والرياح، وغيرها. وتعتبر مصادر توليد الطاقة الدائمة خط عمل موازٍ لمبدأ الاستخدام الفعال للطاقة في سبيل تخفيف الانبعاثات الحرارية، والتقليل من إنتاج ثاني أكسيد الكربون، والحد من الانحباس الحراري. ويشار إلى الطاقة الدائمة ومصادرها بأنها طاقة نظيفة. ركيزتي الطاقة المستدامة: أوجه التآزر بين كفاءة الطاقة وتقنية الطاقة المتجددة والسياسة (المجلس الأمريكي لاقتصاد في استخدام الطاقة).

تأثير ريبوند

إذا بقي الطلب على خدمات الطاقة ثابتاً، فإن تقنيات الاستخدام الفعال للطاقة سوف تقلل من استهلاك الطاقة، وبالتالي تخفف انبعاث ثاني أكسيد الكربون، والانحباس الحراري. ولكن ما يحدث هو أنه نتيجة الاستخدام الفعال للطاقة تصبح خدمات الطاقة أقل تكلفة، مما يزيد من استخدام المستهلكين لخدمات الطاقة، وبالتالي فإن الطلب على الطاقة يبقى ثابتاً أو يزداد. مثال على ذلك هو أنه نتيجة لصدور سيارات اقتصادية في الوقود، غدا السائقون يقودون مسافات أبعد وبسرعات أعلى.[9]

تشير بعض التقديرات أن هذا التأثير الارتدادي يزيد من استهلاك الطاقة بمعدل 5% إلى 40% [10][11][12]، يكون هذا التأثير الارتدادي حوالي 30% في الاستهلاك المنزلي، و10% في النقل. إن تأثيراً ارتدادياً بمعدل 30% يعني أن تصل فاعلية استخدام الطاقة معدلاً ينخفض فيه استهلاك الطاقة إلى 70% لكي تبقى كمية الطاقة المستهلكة ثابتة.


منظمات وبرامج

دولية

أستراليا

الاتحاد الأوروپي

آيسلاندا

الهند

اليابان

لبنان

المملكة المتحدة

الولايات المتحدة

انظر أيضاً


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

المصادر

  1. ^ "Philips Tornado Asian Compact Fluorescent". Philips. Retrieved 2007-12-24.
  2. ^ Diesendorf, Mark (2007). Greenhouse Solutions with Sustainable Energy, UNSW Press, p. 86.
  3. ^ Sophie Hebden (2006-06-22). "Invest in clean technology says IEA report". Scidev.net. Retrieved 2010-07-16.
  4. ^ "The Twin Pillars of Sustainable Energy: Synergies between Energy Efficiency and Renewable Energy Technology and Policy". Aceee.org. Archived from the original on 2008-05-05. Retrieved 2010-07-16.[dead link]
  5. ^ استخدام الطاقة بفعالية في المباني : استخدام التصميم الكامل للمبنى في خفض استهلاك الطاقة في المنازل والمكاتب
  6. ^ أ ب كفاءة استخدام الطاقة الصناعية: استخدام التقنيات الجديدة في الحد من استخدام الطاقة في الصناعة والتصنيع
  7. ^ كفاءة السيارات: استخدام التقنية في الحد من استخدام الطاقة في سيارات الركاب والشاحنات الخفيفة
  8. ^ مارك ديسندورف (2007). حلول البيت الأخضر مع الطاقة المستديمة, UNSW Press, p. 87.
  9. ^ التأثير الارتدادي: تقييم للأدلة لتوفير الطاقة اقتصاديا من تحسين كفاءة الطاقة pp. v-vi.
  10. ^ Greening, Lorna (2000), "Energy efficiency and consumption—the rebound effect—a survey.", Energy Policy 28: 389-401
  11. ^ Kenneth A. Small and Kurt Van Dender (September 21, 2005). "The Effect of Improved Fuel Economy on Vehicle Miles Traveled: Estimating the Rebound Effect Using U.S. State Data, 1966-2001". University of California Energy Institute: Policy & Economics. Retrieved 2007-11-23.CS1 maint: Uses authors parameter (link)
  12. ^ "Energy Efficiency and the Rebound Effect: Does Increasing Efficiency Decrease Demand?". Retrieved 2007-11-21.