효율적인 에너지 사용

Efficient energy use
기타 용도는 에너지 효율(동음이의)을 참조하십시오.

효율적인 에너지 사용은 제품과 서비스를 제공하는 데 필요한 에너지 양을 줄이는 과정입니다.예를 들어, 건물을 단열하면 난방 및 냉방 에너지를 덜 사용하여 열 쾌적성을 유지할 수 있습니다.발광 다이오드 전구, 형광 조명 또는 자연 채광창을 설치하면 기존의 백열 전구를 사용하는 것에 비해 동일한 수준의 조명을 얻는 데 필요한 에너지의 양이 줄어듭니다.에너지 효율의 개선은 일반적으로 보다 효율적인 기술 또는[1] 생산 공정을 채택하거나 에너지 손실을 줄이기 위해 일반적으로 허용되는 방법을 적용함으로써 달성됩니다.

에너지 효율을 개선하려는 많은 동기가 있습니다.에너지 사용을 줄이면 에너지 비용이 절감되고 에너지 절약이 에너지 효율적인 기술을 구현하는 데 드는 추가 비용을 상쇄할 경우 소비자에게 재정적인 비용 절감 효과를 가져올 수 있습니다.에너지 사용을 줄이는 것은 또한 온실 가스 배출을 최소화하는 문제에 대한 해결책으로 보입니다.건물, 산업 공정 및 교통 부문의 에너지 효율 개선은 2050년에 세계의 에너지 수요를 3분의 1로 줄이고 온실 [2]가스의 전 세계 배출량을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.또 다른 중요한 해결책은 세계 [3]절반 이상의 국가에서 높은 에너지 소비와 비효율적인 에너지 사용을 촉진하는 정부 주도의 에너지 보조금을 없애는 것입니다.

에너지 효율성과 재생 에너지는 지속 가능한[4] 에너지 정책의 두 기둥이며 지속 가능한 에너지 계층 구조에서 높은 우선순위라고 합니다.많은 국가에서 에너지 효율은 또한 국가 안보 이익을 가지고 있는 것으로 보입니다. 왜냐하면 에너지 효율은 외국으로부터의 에너지 수입 수준을 감소시키는 데 사용될 수 있고 국내 에너지 자원의 고갈 속도를 늦출 수 있기 때문입니다.

목표

시리즈의 일부:
지속가능한 에너지
A car drives past 4 wind turbines in a field, with more on the horizon
에너지 절약
재생 가능 에너지
지속가능한 교통수단

에너지 투입 단위당 재화와 용역의 생산과 품질을 측정하는 에너지 생산성은 어떤 것을 생산하는 데 필요한 에너지의 양을 줄이거나 같은 양의 에너지로부터 재화와 용역의 양이나 질을 증가시키는 것에서 올 수 있습니다.

에너지 소비자의 관점에서 에너지 효율의 주된 동기는 종종 단순히 에너지 구매 비용을 줄임으로써 비용을 절감하는 것입니다.또한, 에너지 정책 관점에서 에너지 효율을 "최초의 연료"로 인식하는 경향은 오래 전부터 있어 왔습니다. 즉, 실제 연료의 소비를 대체하거나 피할 수 있는 능력을 의미합니다.실제로 국제 에너지 기구는 1974년부터 2010년까지 에너지 효율 조치를 적용함으로써 화석 연료(즉, 석유, 석탄 및 천연 가스)[5]를 포함한 특정 연료의 소비보다 회원국에서 더 많은 에너지 소비를 방지하는 데 성공했다고 계산했습니다.

게다가, 에너지 효율은 에너지 소비 [6]감소에 추가적인 다른 이점을 가져온다는 것은 오래 전부터 인식되어 왔습니다.종종 다중 편익, 공동 편익, 보조 편익 또는 비에너지 편익이라고 불리는 이러한 다른 편익의 가치에 대한 일부 추정치는 직접 에너지 [7]편익의 합계 가치보다 훨씬 더 높은 가치를 제시했습니다.

에너지 효율의 이러한 다양한 이점에는 온실 가스 배출 감소, 대기 오염 감소 및 건강 개선, 에너지 보안 개선 등이 포함됩니다.이러한 여러 편익의 금전적 가치를 계산하는 방법은 (미관이나 편안함과 같은)[5] 주관적인 구성요소가 있는 개선을 위한 선택 실험 방법과 가격 위험 [8][9]감소를 위한 Tuominen-Seppän 방법을 포함하여 개발되었습니다.분석에 포함될 경우 에너지 효율 투자의 경제적 이익은 단순히 절약된 [5]에너지의 가치보다 훨씬 더 높은 것으로 나타날 수 있습니다.

에너지 효율성은 에너지 소비를 늘리지 않고 경제를 구축하는 데 있어 비용 효율적인 전략임이 입증되었습니다.예를 들어, 캘리포니아 주는 1970년대 중반부터 엄격한 효율성 요구사항이 적용된 건축 법규와 가전 표준을 포함한 에너지 효율 대책을 시행하기 시작했습니다.이후 몇 년 동안 캘리포니아의 에너지 소비는 1인당 기준으로 거의 제자리걸음을 한 반면 미국의 소비는 두 [10]배로 증가했습니다.캘리포니아는 전략의 일환으로 에너지 효율성을 최우선으로 하고 재생 가능한 전기 공급을 두 번째로, 새로운 화석 화력 발전소를 [11]마지막으로 하는 새로운 에너지 자원에 대한 "적재 명령"을 시행했습니다.코네티컷과 뉴욕과 같은 주에서는 주택 및 상업용 건물 소유자들이 배출량을 줄이고 소비자의 [12]에너지 비용을 절감하는 에너지 효율 업그레이드에 자금을 지원하기 위해 준공영 그린 뱅크를 설립했습니다.

관련 개념

에너지 절약

주요 기사:에너지 절약

에너지 절약은 에너지 효율보다 광범위하며, 예를 들어 행동 변화를 통해 에너지 소비를 줄이려는 적극적인 노력을 포함합니다.효율성 향상이 없는 보존의 예로는 겨울에 방을 덜 데우거나, 자동차를 사용하지 않거나, 건조기를 사용하지 않고 옷을 공기로 말리거나, 컴퓨터에서 에너지 절약 모드를 활성화하는 것이 있습니다.다른 정의와 마찬가지로, 효율적인 에너지 사용과 에너지 절약 사이의 경계는 모호할 수 있지만, 두 가지 모두 환경적, [13]경제적 측면에서 중요합니다.

지속가능한 에너지

주요 기사:지속가능한 에너지

에너지 효율성(에너지를 적게 사용하여 동일한 재화나 서비스를 제공하거나 적은 재화로 유사한 서비스를 제공)은 많은 지속 가능한 에너지 [14][15]전략의 초석입니다.국제 에너지 기구(IEA)는 에너지 효율을 높이면 파리 협정의 [16]목표를 달성하는 데 필요한 온실 가스 배출량의 40%를 줄일 수 있을 것으로 추정했습니다.에너지는 장비, 차량, 산업 공정 및 [17]건물의 기술 효율성을 높임으로써 절약할 수 있습니다.

의도하지 않은 결과

추가 정보:반발효과(보존)와 제본스 역설

에너지 서비스에 대한 수요가 일정하게 유지된다면 에너지 효율을 개선하면 에너지 소비와 탄소 배출을 줄일 수 있습니다.그러나 많은 효율 개선이 단순한 엔지니어링 모델에 의해 예측되는 양만큼 에너지 소비를 감소시키지는 않습니다.이것은 그들이 에너지 서비스를 더 싸게 만들고, 따라서 그 서비스의 소비가 증가하기 때문입니다.예를 들어, 연료 효율적인 차량은 여행을 더 저렴하게 만들기 때문에 소비자는 더 멀리 운전하기로 선택할 수 있으며, 이로 인해 잠재적인 에너지 절약을 일부 상쇄할 수 있습니다.마찬가지로, 기술 효율 개선에 대한 광범위한 역사적 분석은 에너지 효율 개선이 거의 항상 경제 성장에 의해 앞섰으며, 자원 사용 및 관련 오염의 [18]순 증가를 초래했다는 것을 결정적으로 보여주었습니다.다음은 직접 반발 [19]효과의 예입니다.

반발 효과의 크기는 대략 5%에서 40%[20][21][22] 사이입니다.반발 효과는 가구 수준에서 30% 미만일 가능성이 높고 [19]운송의 경우 10%에 가까울 수 있습니다.30%의 반발 효과는 에너지 효율 개선이 엔지니어링 모델을 사용하여 예상되는 에너지 소비 감소의 70%를 달성해야 한다는 것을 의미합니다.

옵션들

추가 정보:에너지절약 ① 분야별 에너지절약 기회

가전제품

참고 항목:국내 에너지 소비 및 전력 사용 효율성

냉동고, 오븐, 스토브, 식기세척기, 의류 세탁기 및 건조기와 같은 현대의 가전제품은 구형 가전제품보다 훨씬 적은 에너지를 사용합니다.빨랫줄을 설치하는 것은 건조기를 덜 사용하기 때문에 에너지 소비를 상당히 줄일 것입니다.예를 들어, 현재의 에너지 효율적인 냉장고는 2001년의 기존 모델보다 40% 더 적은 에너지를 사용합니다.이에 따라 유럽의 모든 가정에서 10년 이상 된 가전제품을 새 제품으로 바꾸면 연간 200억 kWh의 전기가 절약되어 CO 배출량이 거의 180억 [23]kg 감소합니다2.미국의 경우 170억 kWh의 전기와 27,000,000,000 lb([24]1.2×1010 kg2) CO가 해당됩니다.McKinsey & Company의 2009년 연구에 따르면, 오래된 가전제품의 교체는 온실 [25]가스의 배출을 줄이기 위한 가장 효율적인 세계적인 조치 중 하나입니다.또한 최신 전원 관리 시스템은 일정 시간이 지나면 전원을 끄거나 저에너지 모드로 전환하여 유휴 장치에 의한 에너지 사용량을 줄입니다.많은 국가에서 에너지 입력 [26]라벨링을 사용하여 에너지 효율적인 가전제품을 식별합니다.

에너지 효율이 최대 수요에 미치는 영향은 어플라이언스를 사용하는 시기에 따라 달라집니다.예를 들어, 에어컨은 더운 오후 동안 더 많은 에너지를 사용합니다.따라서 에너지 효율적인 에어컨은 비수기 수요보다 최대 수요에 더 큰 영향을 미칩니다.반면에 에너지 효율적인 식기세척기는 사람들이 설거지를 하는 늦은 저녁 시간 동안 더 많은 에너지를 사용합니다.이 어플라이언스는 최대 수요에 거의 또는 전혀 영향을 미치지 않을 수 있습니다.

2001-2021년 동안, 기술 회사들은 가능한 한 에너지 효율적인 새로운 장치를 만들기 위해 전기 회로의 전통적인 실리콘 스위치를 더 빠른 질화 갈륨 트랜지스터로 교체했습니다.그러나 질화 갈륨 트랜지스터는 더 비쌉니다.이것은 탄소 [27][28][29]발자국을 낮추는 데 있어 중요한 변화입니다.

건축설계

참고 항목:건물성능, 에너지절약조경, 창문단열필름, 백열전구 위상차폐
2011년 9월에 에너지 및 환경 디자인 부문에서 골드 등급을 받은 Empire State Building은 미국 및 [30]서반구에서 가장 높고 큰 LEED 인증 건물이지만 뉴욕의 One World Trade Center에 [31][needs update]추월당할 가능성이 높습니다.

건물은 주요 에너지 소비자로서의 역할 때문에 전 세계적으로 에너지 효율 개선을 위한 중요한 분야입니다.그러나 에너지 사용으로 달성할 수 있는 실내 조건이 매우 다양하기 때문에 건물의 에너지 사용 문제는 간단하지 않습니다.건물을 편안하게 유지하기 위한 조치인 조명, 난방, 냉방 및 환기는 모두 에너지를 소비합니다.일반적으로 건물의 에너지 효율 수준은 특정 에너지 소비 또는 에너지 사용 [32]강도라고 하는 건물 바닥 면적으로 소비된 에너지를 나누어 측정합니다.

하지만, 건축 자재가 에너지를 구체화했기 때문에 이 문제는 더 복잡합니다.반면에, 건물이 해체될 때, 에너지를 위해 재료를 재사용하거나 태움으로써 재료로부터 에너지를 회수할 수 있습니다.또한, 건물을 사용할 경우 실내 조건이 다양해져 품질이 높은 실내 환경과 낮은 실내 환경을 제공할 수 있습니다.마지막으로, 전체 효율성은 건물의 사용에 의해 영향을 받습니다. 즉, 건물이 대부분의 시간을 차지하고 공간이 효율적으로 사용되고 있습니까? 아니면 건물이 대부분 비어 있습니까?에너지 효율에 대한 보다 완벽한 설명을 위해서는 특정 에너지 소비가 다음과 같은 [33]요소를 포함하도록 수정되어야 한다는 제안도 있었습니다.

따라서 건물의 에너지 효율에 대한 균형 잡힌 접근 방식은 단순히 에너지 소비를 최소화하려는 것보다 더 포괄적이어야 합니다.실내 환경의 질과 공간 사용의 효율성과 같은 문제들이 고려되어야 합니다.따라서 에너지 효율을 개선하기 위해 사용되는 조치는 다양한 형태를 취할 수 있습니다.종종 단열 개선과 같이 에너지 사용의 필요성을 본질적으로 줄이는 수동적 조치를 포함합니다.많은 것들이 자연광의 사용 증가와 같은 에너지 사용을 줄일 뿐만 아니라 실내 조건을 개선하는 다양한 기능을 제공합니다.

건물의 위치와 주변 환경은 온도와 조도를 조절하는 데 중요한 역할을 합니다.예를 들어, 나무, 조경, 그리고 언덕은 그늘을 제공하고 바람을 막을 수 있습니다.더 추운 기후에서는 남향 창문이 있는 북반구 건물과 북향 창문이 있는 남반구 건물을 설계하면 건물로 들어오는 태양의 양(궁극적으로 열 에너지)이 증가하여 수동적인 태양열 난방을 최대화하여 에너지 사용을 최소화할 수 있습니다.에너지 효율적인 창문, 잘 밀봉된 문, 벽, 지하 슬래브 및 기초의 추가 단열재를 포함한 엄격한 건물 설계는 열 손실을 25-50%[26][34]까지 줄일 수 있습니다.

어두운 지붕은 가장 반사가 심한 흰색 표면보다 최대 39°C(70°F) 더 뜨거워질 수 있습니다.그들은 건물 안에서 추가적인 열을 전달합니다.미국의 연구들은 밝은 색의 지붕들이 어두운 지붕들보다 냉각을 위해 40 퍼센트 더 적은 에너지를 사용한다는 것을 보여주었습니다.흰색 루프 시스템은 더 맑은 기후에서 더 많은 에너지를 절약합니다.첨단 전자 냉난방 시스템은 에너지 소비를 줄이고 [26]건물에 있는 사람들의 편안함을 향상시킬 수 있습니다.

창문과 스카이라이트를 적절히 배치하고 건물에 빛을 반사하는 건축적 특징을 사용하면 인공 조명의 필요성을 줄일 수 있습니다.자연 조명과 작업 조명의 사용이 증가한 것은 학교와 [26]사무실의 생산성을 증가시키기 위한 한 연구에 의해 입증되었습니다.소형 형광등은 에너지를 3분의 2 적게 사용하고 백열 전구보다 6배에서 10배 더 오래 지속될 수 있습니다.새로운 형광등은 자연광을 생성하며, 대부분의 애플리케이션에서 높은 초기 비용에도 불구하고 비용 효율적이며 투자 회수 기간은 몇 개월로 짧습니다.LED 램프는 백열등에 필요한 에너지의 약 10%만 사용합니다.

효과적인 에너지 효율적인 건물 설계에는 화장실, 복도 또는 사무실 공간과 같이 사용자가 없는 지역이 근무 시간 외일 때 조명을 끄기 위해 저비용의 수동식 적외선을 사용하는 것이 포함될 수 있습니다.또한 건물 조명 구성에 연결된 일광 센서를 사용하여 럭스 수준을 모니터링하여 자연광을 고려하여 사전 정의된 수준으로 조명을 켜거나 어둡게 하여 소비를 줄일 수 있습니다.건물 관리 시스템은 이 모든 것을 하나의 중앙 집중식 컴퓨터로 연결하여 건물 전체의 조명 및 전력 [35]요구 사항을 제어합니다.

가정용 상향식 시뮬레이션과 경제적 다중 섹터 모델을 통합한 분석에서 단열 및 냉방 효율에 의한 가변 열 이득은 전기 부하에 균일하지 않은 부하 이동 효과를 가질 수 있는 것으로 나타났습니다.이 연구는 또한 높은 [36]가구 효율이 전력 부문에 의해 이루어지는 발전 용량 선택에 미치는 영향을 강조했습니다.

건물에 사용할 공간 난방 또는 냉방 기술의 선택은 에너지 사용 및 효율에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다.예를 들어, 오래된 50% 효율의 천연 가스 용해로를 새로운 95% 효율의 용해로로 교체하면 에너지 사용, 탄소 배출 및 겨울철 천연 가스 비용이 크게 절감됩니다.지상 공급원 열 펌프는 훨씬 더 에너지 효율적이고 비용 효율적일 수 있습니다.이 시스템은 펌프와 압축기를 사용하여 열역학적 사이클 주위로 냉매 유체를 이동시켜 고온에서 저온으로 자연적인 흐름에 대해 열을 "펌프"하여 근처 지면에 포함된 대형 열 저장고에서 건물로 열을 전달합니다.그 결과 열 펌프는 일반적으로 직접 전기 히터보다 4배 적은 전기 에너지를 사용하여 동일한 양의 열을 전달합니다.지상 공급원 열 펌프의 또 다른 장점은 여름철에 역방향으로 작동하여 건물의 열을 지상으로 전달하여 공기를 식힐 수 있다는 것입니다.지상 공급원 열 펌프의 단점은 초기 자본 비용이 높다는 것입니다. 그러나 일반적으로 낮은 에너지 사용으로 인해 5년에서 10년 이내에 회수됩니다.

스마트 미터는 직원들에게 강조하기 위해 그리고 내부 모니터링 목적으로 건물의 에너지 사용을 동적으로 표시 가능한 형식으로 강조하기 위해 상업 부문에서 서서히 채택되고 있습니다.전력 품질 분석기를 기존 건물에 도입하여 사용, 고조파 왜곡, 피크, 스웰 및 중단 등을 평가하여 궁극적으로 건물의 에너지 효율성을 높일 수 있습니다.종종 이러한 미터는 무선 센서 네트워크를 사용하여 통신합니다.

Green Building XML은 친환경 건물 설계 및 운영에 초점을 맞춘 Building Information Modeling 노력의 하위 세트인 새로운 계획입니다.여러 에너지 시뮬레이션 엔진에서 입력으로 사용됩니다.그러나 현대 컴퓨터 기술의 발전으로 많은 건물 성능 시뮬레이션 도구가 시장에 출시되었습니다.프로젝트에서 사용할 시뮬레이션 도구를 선택할 때 사용자는 도구의 입력으로 사용할 수 있는 건물 정보를 고려하여 도구의 정확성과 신뢰성을 고려해야 합니다.Yezioro, Dong 및 Leite는[37] 건물 성능 시뮬레이션 결과를 평가하기 위한 인공지능 접근 방식을 개발했으며, 보다 상세한 시뮬레이션 도구가 평균 절대 오차의 3% 이내의 냉난방 전력 소비 측면에서 가장 우수한 시뮬레이션 성능을 갖는다는 것을 발견했습니다.

LEED(Leadership in Energy and Environmental Design)는 건물 설계에 대한 환경적 책임을 촉진하기 위해 미국 그린 빌딩 위원회(USGBC)가 주관하는 평가 시스템입니다.그들은 현재 건물이 다음 기준을 준수하는지 여부를 기준으로 기존 건물(LEED-EBOM)과 신축 건물(LEED-NC)에 대한 네 가지 수준의 인증을 제공합니다.지속 가능한 부지, 용수 효율, 에너지 및 대기, 재료 및 자원, 실내 환경 품질 및 [38]설계 혁신.2013년 USGBC는 LEED 측정 기준에 대한 건물 성능을 추적하고 재인증을 위한 잠재적 경로인 LEED Dynamic Plaque를 개발했습니다.다음 해, 위원회는 Honeywell과 협력하여 에너지 및 물 사용뿐만 아니라 실내 공기 품질에 대한 데이터를 BAS에서 가져와 플라그를 자동으로 업데이트하여 성능을 실시간으로 거의 볼 수 있도록 했습니다.워싱턴 D.C.에 있는 USGBC 사무실은 최신 LEED 다이내믹 플라그를 [39]특징으로 하는 최초의 건물 중 하나입니다.

심층 에너지 개조는 기존의 에너지 개조보다 훨씬 더 큰 에너지 절약을 달성하기 위해 사용하는 전체 건물 분석 및 건설 프로세스입니다.심층 에너지 개조는 주거용 건물과 비주거용("상업용") 건물 모두에 적용될 수 있습니다.심층적인 에너지 개조는 일반적으로 30% 이상의 에너지 절약을 초래하며, 몇 년에 걸쳐 확산될 수 있으며 건물 [40]가치를 크게 향상시킬 수 있습니다.엠파이어 스테이트 빌딩은 2013년에 완공된 심층 에너지 개조 과정을 거쳤습니다.Johnson Controls, Rocky Mountain Institute, Clinton Climate Initiative 및 Jones Lang LaSalle의 대표자로 구성된 프로젝트 팀은 연간 38% 및 440만 [41]달러의 에너지 사용 감소를 달성할 것입니다.예를 들어, 6,500개의 창문은 열은 차단하지만 빛은 통과하는 슈퍼 창문으로 현장에서 재제조되었습니다.더운 날의 에어컨 운영 비용이 줄었고, 이로 인해 프로젝트 자본 비용의 1,700만 달러가 즉시 절약되었으며, 부분적으로 다른 [42]개조 작업에 자금을 지원했습니다.Empire State Building은 2011년 9월에 LEED(에너지 및 환경 디자인 리더십) 등급을 받은 [30]미국에서 가장 높은 LEED 인증 건물입니다.인디애나폴리스 시티-카운티 빌딩은 최근 심층적인 에너지 개조 과정을 거쳤으며, 이는 연간 46%의 에너지 절감과 75만 달러의 에너지 절감을 달성했습니다.

주택지, 상업지 또는 산업지에서 수행되는 심층적인 에너지 개조 및 기타 유형은 일반적으로 다양한 형태의 금융 또는 인센티브를 통해 지원됩니다.인센티브에는 구매자/사용자가 사용 중인 품목이 리베이트를 받거나 "구매된" 사실조차 모를 수 있는 사전 패키지 리베이트가 포함됩니다.효율적인 조명 제품의 경우 "업스트림" 또는 "미드스트림" 구매가 일반적입니다.기타 리베이트는 공식 애플리케이션을 사용하여 최종 사용자에게 보다 명확하고 투명하게 제공됩니다.정부 또는 공공 사업 프로그램을 통해 제공될 수 있는 리베이트 외에도, 정부는 에너지 효율 프로젝트에 대해 세금 인센티브를 제공하기도 합니다.일부 기업은 에너지 최종 사용 고객이 리베이트 및 인센티브 프로그램을 활용할 수 있도록 리베이트 및 지급 지침 및 촉진 서비스를 제공합니다.

건물에 대한 에너지 효율 투자의 경제적 건전성을 평가하기 위해 비용 효과 분석 또는 CEA를 사용할 수 있습니다.CEA 계산은 절약되는 에너지의 값을 $/kWh 단위로 산출합니다.이러한 계산의 에너지는 에너지 효율 투자로 인해 소비된 적이 없고 오히려 절약되었다는 점에서 가상적입니다.따라서 CEA는 전력망 또는 가장 저렴한 재생 가능한 대안의 전기와 같은 에너지 가격과 negwatt의 가격을 비교할 수 있습니다.에너지 시스템에서 CEA 접근 방식의 이점은 계산 목적으로 미래 에너지 가격을 추측할 필요가 없으므로 에너지 효율 투자 [43]평가에서 불확실성의 주요 원인을 제거할 수 있다는 것입니다.

산업

산업은 다양한 제조 및 자원 추출 프로세스에 전력을 공급하기 위해 많은 양의 에너지를 사용합니다.많은 산업 공정은 많은 양의 열과 기계적 전력을 필요로 하며, 대부분은 천연 가스, 석유 연료 및 전기로 공급됩니다.또한 일부 산업은 추가 에너지를 제공하는 데 사용할 수 있는 폐기물로부터 연료를 생산합니다.

산업 프로세스는 매우 다양하기 때문에 산업에서 에너지 효율을 위한 수많은 가능한 기회를 설명하는 것은 불가능합니다.대부분은 각 산업 시설에서 사용 중인 특정 기술과 프로세스에 의존합니다.그러나 많은 산업에서 널리 사용되는 수많은 프로세스와 에너지 서비스가 있습니다.

다양한 산업에서 증기와 전기를 생산하여 시설 내에서 이후 사용할 수 있습니다.전기가 생성되면 부산물로 생성된 열을 포집하여 프로세스 증기, 난방 또는 기타 산업적 용도로 사용할 수 있습니다.기존의 전기 발전은 약 30% 효율적인 반면, 열과 전력(동일 발전이라고도 함)을 결합하면 연료의 최대 90%를 사용 [44]가능한 에너지로 변환합니다.

고급 보일러 및 고로는 연료를 덜 소모하면서도 높은 온도에서 작동할 수 있습니다.이러한 기술들은 더 효율적이고 더 적은 [44]오염물질을 생산합니다.

미국 제조업체들이 사용하는 연료의 45% 이상이 증기를 만들기 위해 연소됩니다.일반적인 산업 시설은 증기 및 응축수 리턴 라인을 절연하고, 증기 누출을 방지하고,[44] 증기 트랩을 유지함으로써 이러한 에너지 사용을 20% 줄일 수 있습니다(미국 에너지부에 따르면).

전기 모터는 보통 일정한 속도로 작동하지만, 가변 속도 드라이브는 모터의 에너지 출력이 필요한 부하와 일치하도록 합니다.이를 통해 모터 사용 방법에 따라 3~60%의 에너지 절감 효과를 얻을 수 있습니다.초전도 물질로 만들어진 모터 코일도 에너지 [44]손실을 줄일 수 있습니다.모터는 전압 [45][46]최적화의 이점도 누릴 수 있습니다.

업계에서는 다양한 형태와 크기의 펌프와 압축기를 다양한 용도로 사용하고 있습니다.펌프와 압축기의 효율성은 많은 요인에 따라 달라지지만, 종종 더 나은 프로세스 제어와 더 나은 유지관리 관행을 구현함으로써 개선될 수 있습니다.압축기는 일반적으로 모래 블라스팅, 도장 및 기타 전동 공구에 사용되는 압축 공기를 제공하는 데 사용됩니다.미국 에너지부에 따르면 공기 누출을 감지하고 수리하기 위한 예방 정비와 함께 가변 속도 드라이브를 설치하여 압축 공기 시스템을 최적화하면 에너지 효율을 20~50%[44] 향상시킬 수 있습니다.

교통.

주요 기사:운송 시 에너지 효율성
효율적인 에너지 [47]사용과 관련된 지표인 탄소 발자국이 가장 작은 운송 형태를 보여주기 위한 비교.

자동차

주요 기사:자동차 연비

자동차의 추정 에너지 효율은 280 Passenger-Mile/106 [48]Btu입니다.차량의 에너지 효율을 향상시키는 몇 가지 방법이 있습니다.항력을 최소화하기 위해 개선된 공기역학을 사용하면 차량 연료 효율을 높일 수 있습니다.차량 중량을 줄이면 연비도 개선될 수 있으며, 이는 복합 재료가 차체에 널리 사용되는 이유입니다.

타이어와 노면 마찰 및 롤링 저항이 감소된 고급 타이어는 가솔린을 절약할 수 있습니다.타이어 공기압을 올바른 [49]압력으로 유지하면 연비가 최대 3.3% 향상됩니다.막힌 공기 필터를 교체하면 오래된 [50]차량에서 자동차 연료 소비를 10%까지 개선할 수 있습니다.연료가 주입되고 컴퓨터로 제어되는 엔진이 장착된 신형 차량(1980년대 이상)에서는 막힌 공기 필터가 MPG에 영향을 미치지 않지만 교체하면 가속력이 6-11%[51] 향상될 수 있습니다.공기역학은 차량의 효율성에도 도움이 됩니다.자동차의 디자인은 공기를 통해 자동차를 이동하는 데 필요한 가스의 양에 영향을 미칩니다.공기역학은 자동차 주변의 공기를 포함하며,[52] 이는 소비되는 에너지의 효율에 영향을 미칠 수 있습니다.

터보차저는 더 작은 배기량 엔진을 허용함으로써 연료 효율을 높일 수 있습니다.'2011년 올해의 엔진'은 MHI 터보차저가 장착된 피아트 트윈에어 엔진입니다."새로운 85HP 터보는 1.2리터 8V 엔진과 비교했을 때 출력이 23% 더 높고 성능 지수가 30% 더 높습니다.2기통의 성능은 1.4리터 16V 엔진과 맞먹을 뿐만 아니라 연료 소모량도 30%[53]나 낮습니다."

에너지 효율적인 차량은 일반 자동차의 두 배에 이를 수 있습니다.디젤 Mercedes-Benz 바이오닉 컨셉 차량과 같은 최첨단 디자인은 미국 갤런당 84마일(2.8L/100km, 101mpg‑imp)의 연비를 달성했으며, 이는 기존 자동차 [54]평균의 4배입니다.

자동차 효율의 주요 추세는 전기 자동차(전체 전기 또는 하이브리드 전기)의 증가입니다.전기 [citation needed]엔진은 내연기관보다 효율이 두 배 이상 높습니다.도요타 프리우스와 같은 하이브리드 차량은 회생 제동을 사용하여 일반 차량에서 소멸되는 에너지를 회수합니다. 특히 도심 [55]주행에서 그 효과가 두드러집니다.또한 플러그인 하이브리드는 배터리 용량이 증가하여 휘발유를 태우지 않고 제한된 거리를 주행할 수 있습니다. 이 경우 에너지 효율은 전력을 생성하는 프로세스(예: 석탄 연소, 수력 발전 또는 재생 가능한 전원)에 따라 결정됩니다.플러그인은 일반적으로 충전 없이 전기만으로 약 64km(40마일)를 주행할 수 있습니다. 배터리가 부족할 경우 가스 엔진이 작동하여 범위를 확장할 수 있습니다.마지막으로, 모든 전기 자동차도 인기를 얻고 있습니다. 테슬라 모델 S 세단은 현재 시장에 출시된 유일한 고성능 모든 전기 자동차입니다.

가로등

전 세계의 도시들은 3억 개의 [56]불빛으로 수백만 개의 거리를 밝혀줍니다.일부 도시에서는 사용량이 적은 시간대에 조명을 어둡게 하거나 [57]LED 램프로 전환하여 가로등 전력 소비를 줄이려고 합니다.LED 램프는 에너지 소비를 50%~80%[58][59] 줄이는 것으로 알려져 있습니다.

항공기

주요 기사:항공기의 연비 및 항공의 환경적 영향

개조 항공기 및 항공 교통 관리를 통해 항공의 에너지 사용을 개선하는 몇 가지 방법이 있습니다.항공기는 더 나은 공기역학, 엔진 및 중량으로 개선됩니다.좌석 밀도와 화물 적재율은 효율성에 기여합니다.

항공 교통 관리 시스템은 HVAC 및 조명과 같은 간단한 작업에서 보안 및 스캔과 같은 보다 복잡한 작업에 이르기까지 공항 내뿐만 아니라 이륙, 착륙 및 충돌 방지를 자동화할 수 있습니다.

국제 표준

국제 표준 ISO 17743 및 ISO 17742는 국가 및 [60][61]도시의 에너지 절약 및 에너지 효율을 계산하고 보고하기 위한 문서화된 방법론을 제공합니다.

국가 또는 지역별 예

참고 항목:국내총생산(GDP) 및 에너지 절약량에 따른 나라 목록 ① 국가별 에너지 절약량

유럽

참고 항목: EU 에너지 효율 지침 2012/27/EU, 유럽 연합 에너지 라벨 및 유럽의 에너지 효율(연구)

첫 번째 EU 전체 에너지 효율 목표는 1998년에 설정되었습니다.회원국들은 에너지 효율을 12년 동안 매년 1%씩 개선하기로 합의했습니다.또한 제품, 산업, 운송 및 건물에 관한 법률은 일반적인 에너지 효율 프레임워크에 기여했습니다.난방 및 냉방 문제를 해결하기 위해 더 많은 노력이 필요합니다. [62]유럽에서 전기 생산 중 낭비되는 열이 대륙의 모든 건물을 난방하는 데 필요한 열보다 더 많습니다.전반적으로 EU 에너지 효율 법안은 [63]2020년까지 연간 최대 3억 2,600만 톤의 석유에 해당하는 비용을 절감할 수 있을 것으로 추정됩니다.

EU는 2020년까지 1990년 수준 대비 20%의 에너지 절약 목표를 설정했지만, 회원국들은 에너지 절약을 달성하는 방법을 개별적으로 결정합니다.2014년 10월 EU 정상회의에서 EU 국가들은 2030년까지 27% 이상의 새로운 에너지 효율 목표에 합의했습니다.목표의 27%를 달성하기 위해 사용되는 메커니즘 중 하나는 '공급업체 의무 및 화이트 인증서'[64]입니다.2016년 청정 에너지 패키지에 대한 진행 중인 논쟁도 에너지 효율성에 중점을 두고 있지만, 목표는 1990년 [63]수준에 비해 약 30% 더 높은 효율성을 유지할 것입니다.이는 EU가 온실가스 배출량을 1990년 수준 대비 40% 감축한다는 파리협정 목표를 달성하기에 충분하지 않을 것이라는 주장도 나왔습니다.

독일.

참고 항목:에너지 효율에 관한 독일 국가 행동 계획

에너지 효율은 [65]독일의 에너지 정책의 핵심입니다.2015년 말 현재 국가 정책에는 다음과 같은 효율성 및 소비 목표(2014년 실제 값 포함)[66]: 4 가 포함되어 있습니다.

효율성 및 소비 목표 2014 2020 2050
1차 에너지 소비량(2008년 기준) −8.7% −20% −50%
최종 에너지 생산성(2008–2050) 연 1.6%
(2008–2014)		 연 2.1%
(2008–2050)
총 전력 소비량(2008년 기준) −4.6% −10% −25%
건물의 1차 에너지 소비량(2008년 기준) −14.8% −80%
건물의 열 소비량(2008년 기준) −12.4% −20%
운송 부문의 최종 에너지 소비(2005년 기준) 1.7% −10% −40%

효율성 향상을 향한 최근의 진전은 2007-08년의 [67]금융 위기를 제외하고는 꾸준합니다.그러나 일부 사람들은 에너지 효율성이 독일의 에너지 변환([68]또는 Energyviewende)에 대한 기여 측면에서 여전히 과소평가되어 있다고 생각합니다.

운송 부문의 최종 에너지 소비를 줄이기 위한 노력은 2005-2014년 사이에 1.7% 증가하는 등 성공적이지 못했습니다.이러한 성장은 도로 승객과 도로 화물 운송 모두에 기인합니다.두 부문 모두 독일 역사상 가장 높은 수치를 기록하기 위해 전체 여행 거리를 늘렸습니다.차량 효율 개선과 주행 거리, 차량 효율 개선과 차량 중량 및 엔진 [69]: 12 출력 증가 사이에서 반발 효과가 중요한 역할을 했습니다.

2014년, 독일 연방 정부는 에너지 효율에 관한 국가 [70][71]행동 계획을 발표했습니다.여기서 다루는 영역은 건물의 에너지 효율, 기업의 에너지 절약, 소비자 에너지 효율, 운송 에너지 효율입니다.NAPE의 핵심 단기 조치에는 에너지 효율을 위한 경쟁 입찰 도입, 건물 리노베이션을 위한 자금 조달, 건물 부문의 효율성 조치를 위한 세금 인센티브 도입, 기업 및 산업과 함께 에너지 효율 네트워크 구축이 포함됩니다.

2016년 독일 정부는 공공 협의를 위해 에너지 효율에 관한 녹색 논문을 발표했습니다(독일어로).[72][73]앞으로 수십 년 동안 독일의 에너지 소비를 줄이기 위해 필요한 잠재적 과제와 조치에 대해 간략히 설명합니다.문서의 시작에서, 경제 및 에너지 장관 시그마 가브리엘은 "우리는 [72]우리가 절약하는 에너지를 생산, 저장, 전송 및 지불할 필요가 없습니다"라고 말했습니다.그린 페이퍼는 에너지의 효율적인 사용을 "첫 번째" 대응으로 우선시하며 난방 및 [72]운송에 재생 가능한 전력 사용을 포함한 부문 결합 기회에 대해서도 개략적으로 설명합니다.다른 제안에는 휘발유 가격이 하락함에 따라 증가하는 유연한 에너지 세금이 포함되어 있으며,[74] 이에 따라 저유가에도 불구하고 연료 절약을 장려합니다.

스페인

스페인에서는 건물 5개 중 4개가 필요 이상의 에너지를 사용합니다.절연이 불충분하거나 에너지를 [75][76][77]비효율적으로 소비합니다.

스페인과 포르투갈에 사업장을 두고 있는 Unión de Creditos Impotiliarios(UCI)는 에너지 효율 이니셔티브를 위해 주택 소유자 및 건물 관리 그룹에 대한 대출을 늘리고 있습니다.그들의 주거 에너지 재활 계획은 마드리드, 바르셀로나, 발렌시아 및 세비야의 최소 3720개 가정에서 재생 에너지 사용을 리모델링하고 장려하는 것을 목표로 합니다.이 작업은 2025년까지 에너지 효율 업그레이드에 약 4650만 유로를 동원하고 약 8.1 GWh의 에너지를 절약할 것으로 예상됩니다.연간 [78][79][80]7,545톤의 탄소 배출량을 줄일 수 있습니다.

폴란드

2016년 5월 폴란드는 2016년 [81]10월 1일부터 시행되는 새로운 에너지 효율에 관한 법률을 채택했습니다.

호주.

2009년 7월, 호주의 개별 주 및 준주를 대표하는 호주 정부 위원회는 에너지 효율에 관한 국가 전략(NSEE)[82]에 합의했습니다.이는 에너지 효율적 관행의 전국적인 도입과 저탄소 미래로의 전환을 위한 준비를 가속화하는 10년 계획입니다.이 전략을 지배하는 최우선적인 합의는 에너지 [83]효율에 관한 국가 파트너십 협정입니다.

캐나다

2017년 8월 캐나다 정부는 캐나다의 국가 기후 [84]전략인 청정 성장 및 기후 변화에 관한 범캐나다 프레임워크의 핵심 추진 요인으로 Build Smart - Canadian's Building Strategy를 발표했습니다.

미국

주요 기사:미국의 에너지 절약

2011년 미국을 대상으로 한 에너지 모델링 포럼 연구는 향후 수십 년 동안 에너지 효율성 기회가 미래의 연료와 전기 수요를 어떻게 형성할 것인지를 조사했습니다.미국 경제는 이미 에너지와 탄소 집약도를 낮출 준비가 되어 있지만, 기후 목표를 달성하기 위해서는 명시적인 정책이 필요할 것입니다.이러한 정책에는 탄소세, 보다 효율적인 기기, 건물 및 차량에 대한 의무화된 표준, 보다 에너지 효율적인 새로운 [85]장비의 초기 비용 보조금 또는 절감이 포함됩니다.

프로그램 및 조직:

참고 항목

국제 프로그램:

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