США являются крупнейшим потребителем энергии, хотя при нынешнем уровне роста Китай может стать ведущим потребителем энергии. Министерство энергетики США классифицирует национальное энергопотребление в четырех широких секторах: транспортном, бытовом, коммерческом и промышленном.
Использование энергии в транспортном и жилом секторах (около половины энергопотребления в США) в значительной степени контролируется индивидуальными бытовыми потребителями. Коммерческое и промышленное энергопотребление контролируется предприятиями. Национальная энергетическая политика оказывает значительное влияние на энергопотребление во всех четырех секторах.
Транспортный сектор
Транспортный сектор включает все транспортные средства, используемые для личных или грузовых перевозок. Из энергии, используемой в этом секторе, около 65% приходится на автомобили, работающие на бензине, в основном личного пользования. Транспорт, работающий на дизельном топливе (поезда, торговые суда, тяжелые грузовики и т.д.), потребляет около 20%, а воздушный транспорт потребляет большую часть из оставшихся 15%.
Кризис поставок нефти в 1970-х годах послужил толчком к созданию в 1975 году федеральной программы корпоративной средней топливной экономичности (CAFE), которая требовала от автопроизводителей достижения все более высоких показателей топливной экономичности автопарка. В течение следующего десятилетия наблюдалось значительное улучшение показателей экономии топлива, в основном за счет уменьшения размеров и веса автомобилей. После 1990 года эти достижения несколько снизились из-за растущей популярности спортивных автомобилей, пикапов и минивэнов, которые подпадают под более мягкий стандарт CAFE для "легких грузовиков".
В дополнение к программе CAFE правительство США пытается стимулировать повышение эффективности транспортных средств с помощью налоговой политики. С 2002 года налогоплательщики имеют право на льготы по подоходному налогу на газовые/электрические гибридные автомобили. С 1978 года производители взимают налог на автомобили с исключительно низкой топливной экономичностью. Хотя этот налог остается в силе, в настоящее время он приносит очень небольшой доход, поскольку общая экономия топлива улучшилась.
Еще одним направлением экономии бензина является сокращение количества пройденных километров. По оценкам, 40% американских автомобилей используются для ежедневных поездок на работу. Многие городские районы предлагают субсидированный общественный транспорт, чтобы уменьшить количество поездок на работу, и поощряют совместное использование автомобилей, предоставляя выделенные полосы для автомобилей с высокой пассажировместимостью и снижая плату за проезд для автомобилей с несколькими пассажирами. В последние годы удаленная работа также стала реальной альтернативой поездкам на работу.
Пробег автомобиля на газе обычно быстро снижается при скорости свыше 55 миль в час. Легковой или грузовой автомобиль, движущийся со скоростью 55 миль в час, может получить примерно на 15 процентов лучшую экономию топлива, чем тот же автомобиль, движущийся со скоростью 65 миль в час. По данным Министерства энергетики США (DOE), каждые 5 миль в час при скорости свыше 60 миль в час равносильны дополнительной оплате 1,20 доллара за галлон бензина (при цене 3,10 доллара за галлон).
Жилой сектор
К жилому сектору относятся все частные жилые дома, включая дома на одну семью, квартиры, дома на колесах и общежития. Энергопотребление в этом секторе значительно различается по стране из-за региональных климатических различий и разного регулирования. В среднем, около половины энергии, используемой в домах США, расходуется на кондиционирование помещений (т.е. отопление и охлаждение).
Эффективность печей и кондиционеров неуклонно растет со времен энергетического кризиса 1970-х годов. Национальный закон об энергосбережении для бытовой техники 1987 года уполномочил Министерство энергетики ежегодно устанавливать минимальные стандарты эффективности для оборудования для кондиционирования воздуха и других приборов, основываясь на том, что "технологически возможно и экономически оправдано".
Несмотря на технологические усовершенствования, многие изменения в образе жизни американцев предъявляют повышенные требования к ресурсам отопления и охлаждения. Средний размер домов, построенных в США, значительно увеличился: с 1500 кв. м в 1970 году до 2300 кв. м в 2005 году. Все более распространенным стало домохозяйство, состоящее из одного человека, а также центральное кондиционирование воздуха: в 1978 году центральное кондиционирование было установлено в 23% домохозяйств, а к 2001 году этот показатель вырос до 55%.
В качестве более дешевой альтернативы покупке новой печи или кондиционера большинство коммунальных служб поощряют более мелкие изменения, которые может сделать потребитель. Потребителей также просят принять более широкий диапазон температуры в помещении (например, 65 °F зимой, 80 °F летом).
Средние показатели энергопотребления в домах:
- кондиционирование помещений (включает как отопление, так и кондиционирование воздуха) 44%
- нагрев воды, 13%
- освещение, 12%
- охлаждение, 8%
- бытовая электроника, 6%
- бытовая техника для стирки, 5%
- кухонная техника, 4%
- другие виды использования, 8%
Энергопотребление в некоторых домах может значительно отличаться от этих средних показателей. В большинстве домов ни один прибор не является доминирующим, и для достижения существенной экономии энергии любые усилия по энергосбережению должны быть направлены на множество областей. Однако системы тепловых насосов с грунтовым источником тепла являются более энергоэффективными, экологически чистыми и экономичными системами кондиционирования помещений (Агентство по охране окружающей среды). Они могут обеспечить сокращение энергопотребления до 70%.
Передовые методы строительства
Современные передовые методы проектирования и строительства зданий приводят к созданию домов, которые гораздо более энергосберегающие, чем обычные новые дома. См. Пассивный дом, Суперизоляция, Самодостаточные дома, Здание с нулевой энергией, Earthship, Строительство из соломенных тюков, MIT Design Advisor, Кодекс энергосбережения для индийских коммерческих зданий.
Разумные способы строительства домов таким образом, чтобы на охлаждение и обогрев дома летом и зимой расходовалось минимальное количество ресурсов, соответственно, могут значительно снизить затраты на энергию!
Коммерческий сектор
Коммерческий сектор состоит из розничных магазинов, офисов (деловых и государственных), ресторанов, школ и других рабочих мест. Энергия в этом секторе имеет те же основные конечные цели использования, что и в жилом секторе, но в несколько иных пропорциях. Кондиционирование помещений снова является самой большой областью потребления, но на него приходится только около 30% энергопотребления коммерческих зданий. Освещение, составляющее 25%, играет гораздо большую роль, чем в жилом секторе. Освещение также является наиболее расточительным компонентом коммерческого использования. Ряд тематических исследований показывает, что более эффективное освещение и устранение избыточной освещенности может снизить потребление энергии на освещение примерно на 50% во многих коммерческих зданиях.
Коммерческие здания могут значительно повысить энергоэффективность за счет продуманного дизайна, при этом современные здания являются очень плохими примерами потенциала систематического (не дорогого) энергоэффективного дизайна (Steffy, 1997). Коммерческие здания часто имеют профессиональное управление, что позволяет централизованно контролировать и координировать усилия по энергосбережению.
Солнечная тепловая нагрузка через стандартные оконные конструкции обычно приводит к высокой потребности в кондиционировании воздуха в летние месяцы. Примером преодоления чрезмерной тепловой нагрузки является здание Dakin Building в Брисбене, штат Калифорния, где фенестрация была спроектирована таким образом, чтобы обеспечить угол по отношению к падающему солнцу для максимального отражения солнечного тепла; такая конструкция также помогла снизить избыточную освещенность внутренних помещений для повышения эффективности и комфорта работников.
Промышленный сектор
Промышленный сектор представляет собой все производство и переработку товаров, включая обрабатывающую промышленность, строительство, сельское хозяйство, водопользование и добычу полезных ископаемых. Рост затрат заставил энергоемкие отрасли промышленности существенно повысить эффективность за последние 30 лет. Например, за это время энергопотребление при производстве стали и бумажной продукции сократилось на 40%, а при переработке нефти/алюминия и производстве цемента - примерно на 25%. Эти сокращения в значительной степени являются результатом переработки отходов и использования когенерационного оборудования для производства электроэнергии и тепла.
Энергия, необходимая для доставки и очистки пресной воды, часто составляет значительный процент потребления электроэнергии и природного газа в регионе (по оценкам, 20% общего потребления энергии в Калифорнии связано с водой). В свете этого некоторые местные органы власти работают над более комплексным подходом к усилиям по сохранению энергии и воды.
В отличие от других секторов, общее энергопотребление в промышленном секторе за последнее десятилетие снизилось. Отчасти это объясняется усилиями по сохранению окружающей среды, но также является отражением растущей тенденции переноса производственных операций американских компаний за границу.
Использование телеработы крупными корпорациями представляет собой значительную возможность для экономии энергии, поскольку многие американцы сегодня работают в сфере обслуживания, что позволяет им работать из дома, а не ездить на работу каждый день.
