Håndtering af globale energibesparelser gennem effektivitetsforbedringer

Med samfundet under pres for at imødekomme stigende energibehov og lavere kulstofemissioner, Cambridge ingeniører har samarbejdet med industrien for at undersøge energiforbrug og identificere energibesparelser.

Forskning om energieffektivitet af Dr. Jonathan Cullen, Leder af ressourceeffektivitetskollektivet på Institut for Ingeniørvidenskab, og hans team, har været omtalt i BP Technology Outlook (2018), der undersøger 'teknologiens potentiale til at ændre den måde, vi producerer og bruger energi til 2050'.

Mens man ser på effektivitet i det globale energisystem, Dr. Cullen og hans team undersøgte det globale energiforbrug på tværs af 35 teknologier - fra biler og kraftværker til madlavning og vask i hjemmet - der fastlagde det nuværende effektivitetsområde sammen med en vurdering af den bedste tilgængelige teknologi i dag og i 2050.

Forskerne identificerede følgende områder med det største potentiale for energibesparelse:

• Biler
• Opvarmning
• Madlavning
• Vask
• Kraftværker

Diagrammet ovenfor, kendt som et Sankey -diagram, viser, hvordan energi omdannes og forbruges. Til venstre er de naturlige ressourcer, der giver energi - kendt som primær energi.

Diagrammet viser, hvordan disse ressourcer konverteres, for eksempel i industrielle operationer såsom olieraffinaderier eller kraftværker, og derefter forbrugt ved hjælp af enheder fra motorer til pærer for at give os energitjenesterne vist til højre, såsom mobilitet og belysning.

Gasressourcer, for eksempel, bruges til at producere strøm, men ledes også direkte ind i boliger til brug ved opvarmning eller madlavning. Bredden af ​​hver streng angiver mængden af ​​energi, der er involveret. Selvom det ikke afspejles i dette diagram, energitab og ineffektivitet forekommer på hvert trin, og kan være materiale.

Dr. Cullen sagde:"Det globale energisystem består af en bred vifte af teknologier til omdannelse og brug af energi. Alligevel er det levering af energitjenester - såsom opvarmning - frem for selve energien, som driver forbrugernes energibehov. Jo mere effektivt disse teknologier fungerer, jo mindre energi der kræves for at levere energitjenester.

"I vores seneste undersøgelse med BP, vi undersøger det globale energiforbrug på tværs af 35 teknologier, give en teknologirangering, og viser, at de samlede primære energibesparelser på 217 exajoules (EJ) 1, hvilket er omkring 40% af den nuværende forsyning, og halvdelen af ​​den tekniske effektivitetsgrænse, kunne opnås.

"Hvis de maksimale praktiske besparelser blev foretaget, efterspørgsel efter kul, olie, naturgas og biomasse ville blive reduceret med 31%, 47%, 40%, og henholdsvis 40% hvilket resulterer i årlige emissionsbesparelser på 13,5 gigatonn kuldioxid.

"Hvis det viser sig at være økonomisk rentabelt, energibesparelser i denne ordre ville påvirke alle aspekter af energiforsyningssystemet. Det er derfor, at disse fund fortjener omhyggelig opmærksomhed, når vi overvejer vores skridt mod en fremtidig lavemissionsøkonomi. "

Cambridge er en af ​​otte partnere, der har gennemført undersøgelser over en treårig periode med BP med fokus på Kina, Europa og Nordamerika. Det er håbet, at resultaterne vil hjælpe politikere med at overveje, hvilke yderligere incitamenter og foranstaltninger, der skal indføres baseret på den forventede udvikling inden for teknologier, der kendes i dag.