電器和設備的節能減排

家電科技期刊 發佈 2023-11-20T21:53:32.789030+00:00

世界各國特別是新興經濟體國家電器和設備的能源消耗逐年增長,這主要是由於建築物數量的增加以及能源消耗設備的擁有率和使用量在不斷擴大。

世界各國特別是新興經濟體國家電器和設備的能源消耗逐年增長,這主要是由於建築物數量的增加以及能源消耗設備的擁有率和使用量在不斷擴大。

為了步入2050年淨零排放情景的軌道,2030年銷售的大多數電器和設備都需要與現存的最佳可用技術相匹配。儘管許多區域因更嚴格的最低能效標準而提高了效率,但還需取得更進一步的成果,同時必須改變以用戶為中心的行為,以減少家庭用電需求。各國政府需加強努力,以實現這一目標。

二氧化碳排放

家電效率的提高和電力碳強度的下降抑制了排放量的增長。2021年,電器和設備的排放量略有反彈,如圖1。電力碳強度的提高抵消了熱力活性和能源需求增加帶來的上行壓力。為了步入淨零情景的正軌,需要進一步提高能源效率,同時繼續降低電力的碳強度。優先使用更嚴格的最低能源績效標準(MEPS)和電力生產的進一步脫碳將是實現這一目標的關鍵。

能源

能源消耗繼續上升,但需要趨於平穩才能遵循淨零情景。如圖2,2021年,家電類的總能耗增長了近4%,這也推動了排放量的增加。儘管能源效率有所提高,但家電擁有量的增加推高了消費,特別是在大型新興經濟體國家中尤為突出。

熱力活性

越來越多的聯網設備正在推動更高的能源消耗。隨著世界經濟財富的積累,耗能設備變得相對廉價,隨著時間的推移,即便是不太富裕的國家的民眾,也可以購買更多的大型電器。例如,大多數家庭現在擁有一台冰箱,同時擁有一台以上的電視機。

由於現在大眾居民普遍生活在較小的家庭單位中,隨著全球人口數量的持續增加,家用電器的庫存量也在繼續增長,如圖3。所有巨大的熱力活性上行壓力正在推動能源消耗和排放量的增加。

技術部署和創新

目前已具備相關技術可以顯著提高現銷售電器的效率。冰箱、冰櫃等許多主要電器的技術現在都比較成熟。即便如此,市場上仍存在能效水平較差的電器,轉向銷售更高效的產品可以實現顯著的節能效果。例如,在歐洲銷售的滾筒式乾衣機逐步普及使用熱泵技術,該技術大大降低了使用的能耗——消耗的能源約為傳統通風或冷凝滾筒式乾衣機的一半。從歷史數據來看雖然成本非常高,但隨著其產銷量的不斷上升,採購成本在不斷下降。

在淨零情景下,到2035年所有可用產品都將達到最佳性能。但是,還有其他的方式可以減少能源消耗的需求,例如,洗碗機上也可以使用熱泵,以減少能源的消耗。這些技術最近已被引入瑞士市場的商用機器設備中。一些主要電器的使用時間控制可以用作分布式資源,以幫助管理電網並減少對備用發電機的需求。2022年,英國啟動了一項能源智能家電計劃,通過智能電錶和能源管理系統,來測試可互操作的需求響應。

政策

(1)最低能效性能標準(Minimum Energy Performance Standards,MEPS)被廣泛用作提高效率的關鍵政策驅動因素

強制性MEPS(最低能效性能標準)體系為投放市場的新產品規定了最低能效要求,已被證明是政府可以用來提升高能效產品銷售效率的高效政策工具。最近的證據表明,家電能效政策有助於將冰箱、電視和洗衣機等主要電器的全球總能耗減半。高能效產品購買價格可控,並且在大多數情況下,由於能源運行成本較低,生命周期成本也較低。

MEPS被越來越多的國家用於更廣泛的電器品類中。例如,目前約有80個國家將MEPS用於家用冰箱和冰櫃,這意味著約80%的全球住宅製冷最終能耗被此政策覆蓋。然而,其他電器的政策覆蓋面較小,例如洗衣機(剛剛超過50個國家,78%的能源覆蓋率),電視(不到50個國家,接近75%的能源覆蓋率)和顯示器(不到40個國家,43%的能源覆蓋率),如圖4。

在全球範圍內,各國正在引入和修訂電器的MEPS。例如,2022年1月,泰國制定了家用洗衣機的MEPS。自2023年9月1日起,哥倫比亞將實施冰箱和冰櫃的新能效指標範圍。

(2)強制性能源比較標籤幫助消費者選擇更高效的電器

強制性能源比較標籤通常與MEPS相結合使用,為消費者提供其購買新電器的一致性和可靠性的相關信息。還可以構成其他政策選擇的基礎,例如為消費者提供幫助,或用作設定政府採購要求的基礎。

採用強制性標籤的國家數量正在增加,近80個國家使用冰箱標籤,60個國家使用洗衣機標籤,使用洗碗機標籤的國家有40多個。

世界各國正在為電器制定實施新的標籤或持續更新中。2022年,紐西蘭採取行動,使其市場與澳大利亞的家用冰箱法規保持一致。部分國家能源戰略政策如表1。

國際合作

國際舉措正在向政府制定有效的家電政策提供能力支持。促進節能電器國際合作的主要組織和舉措包括:節能終端設備(Energy-Efficient End-use Equipmen,4E)成立於2008年,是國際能源署的技術合作計劃(Technology Collaboration Programme,TCP),來自亞太、歐洲和北美的15個國家共同分享信息和交流經驗,以支持節能電器和設備領域良好政策的制定。

超高效設備和電器部署(Super-Efficient Equipment and Appliance Deployment,SEAD)倡議於2010年在清潔能源部長級會議上啟動,聯合20多個政府、國際能源署和其他合作夥伴進行合作,旨在加速和加強電器和設備能效政策的制定和實施。SEAD提供知識和工具,以完善政策,提高對高效電器重要性的認識,明確節能技術並提供技術專長。

在SEAD的呼籲號召下,在2021年聯合國氣候變化大會(COP26)召開之前,國際能源署與英國政府一起制定了產品效率行動方案,旨在將全球銷售的關鍵電器的效率提高一倍。

清潔照明聯盟(Clean Lighting Coalition,CLASP)於1999年以「協作標籤和電器標準計劃」進行啟動,於2005年成為國際非營利性組織,並擴大了其在電器方面的影響。

能效聯合組織(United for Efficiency,U4E)起源於2010年,是支持發展中國家和新興經濟體將其市場偏好轉向節能電器和設備的全球性組織。U4E由環境署、全球環境基金、聯合國開發計劃署、國際銅礦協會、CLASP和自然資源保護理事會聯合發起,並得到了其他國際合作夥伴的支持。

針對決策者的建議

(1)加強國際協調和長期戰略目標

政府需要共同努力,並與主要合作者確保世界各地的市場向消費者和製造商發出有效的信號,以最大限度地提高效率,同時控制未來因變化產生的成本。為應用MEPS建立共同的國際目標幫助市場參與者規劃和提供具有成本效益的高效電器。

通過G20能效中心等計劃可以實現更好的協調,該中心於2019年啟動。首批成立的任務組於2021年9月由超高效設備和電器部署(SEAD)計劃。

(2)擴大MEPS和強制性能源標籤的使用範圍並增加其嚴格性

目前約有120個國家正在使用或正在考慮使用最低能效標準和能源標籤,來提高在其市場上銷售的電器和設備的效率,目前涵蓋60多種電器類型。

目前不使用MEPS或標籤的國家應考慮引入,並在可能的情況下與區域性要求保持一致,允許其以更簡單、更低成本的實施以實現其優勢。可基於已建立的模板(例如歐盟的模板)或遵循模板(例如U4E提供的模板)。

對於有最低能效性能標準制度經驗的國家,應考慮隨著時間的推移持續修訂和提高能效水平。還應考慮擴大這些條例的範圍,既包括不同類型的規章,也包括將擴大到涵蓋某些設備系統的集成產品的政策。

(3)自願採取措施推廣高效能電器

標準和標籤計劃一直是最成功的家電效率政策,但作為更全面的一攬子政策的一部分,可以產生更大的影響。例如,高效率性能標準可以定義一個閾值,超過該閾值的產品將被識別為高效(通常通過帶有背書標籤,例如美國的能源之星),進而可以通過政策或其他舉措促進高效產品和設備的銷售。

圖文來源:IEA 跟蹤報告 – 2022年9月。

https://www.iea.org/reports/appliances-and-equipment

原標題:Appliances and Equipment

原作者:Kevin Lane,Chiara Delmastro,Clara Camarasa,Fabian Voswinkel

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