Потребление энергии в быту

Характерная особенность почти всех проблем, связанных с загрязнением окружающей среды, заключается в том, что загрязнители часто возникают от тех видов деятельности, которые приносят выгоду сравнительно немногим людям, а социальные издержки общества распределяются между всем населением. Так, крайне высокое потребление электрической энергии алюминиевыми заводами выгодно сравнительно небольшому числу лиц - акционерам этих предприятий и работающим на них. Однако загрязнение, создаваемое заводами, влияет на все общество. Такое несоответствие между распределением выгод и социальных потерь обязательно должно приниматься во внимание при выработке решений, касающихся общественного благосостояния.

На первый взгляд кажется, что эта проблема может быть сведена к минимуму при потреблении энергии в быту. Однако здесь мы также встречаемся с особого рода социально-экологической несправедливостью, поскольку распределение электроэнергии, так же как и источников загрязнения, поляризовано между различными социальными слоями населения и находится в зависимости от их экономического положения. Это ярко иллюстрирует анализ последних данных по распределению электроприборов в семьях с различным доходом.

Этот анализ фиксирует потребление всех видов энергии (а не одной только электрической энергии), для того чтобы облегчить учет еще одного очень мощного источника загрязнения окружающей среды. На рисунке 8 показано, что из всей потребляемой в быту энергии на долю домашних электроприборов приходится около 1/3. При этом 20 млн. семей в двух наиболее богатых группах потребляют в совокупности в два с лишним раза больше электроэнергии, чем 20 млн. семей в двух беднейших группах населения. Между беднейшей группой (с годовым доходом менее 3 тыс. долл.) и самой богатой (с годовым доходом в 15 тыс. и более долл.) существует почти четырехкратная разница в потреблении энергии на одну семью, обусловленная в основном использованием кондиционеров воздуха.

Рис. 8. Общее потребление электроэнергии некоторыми видами электробытовых приборов в зависимости от уровня доходов населения

Важная особенность этих данных - их связь с вопросом "насыщения" электроприборами домашних хозяйств.

Разница в количестве энергии, потребляемой разными экономическими группами населения, отражается и на относительном числе семей в каждой из этих групп, которые обладают домашним электрооборудованием. Очевидно, что при возрастании дохода применение электробытовых приборов в домашнем хозяйстве семьи приближается к состоянию насыщения, т. е. используется все дольше приборов, имеющихся в продаже.

Таким образом, будущий уровень потребления энергии в быту должен прогнозироваться с учетом нарастающего насыщения всех хозяйств электроприборами в зависимости от их типов. Эта связь иллюстрируется на рисунке 9, который показывает, что рост потребления энергии в быту, запланированный Федеральной энергетической комиссией, должен привести к полному насыщению всех хозяйств домашними электроприборами примерно к 2000 г. Таким образом, потребности в электроэнергии в быту иногда связывают с социальным и экономическим прогрессом, который, как предполагают, происходит сейчас в Соединенных Штатах, т. е. рост этого показателя находится в зависимости от дохода.

Рис 9. Потенциальное потребление электроэнергии в быту

Какова эластичность показателя потребления электроэнергии в быту (табл. 4)? Предполагается два метода экономии энергии. Один - это отказ от использования электрических приборов (нагревание воды, обогрев помещения, кухонные плиты, сушильные приборы), когда в продаже имеются аналогичные им, но не потребляющие электроэнергию. Это дает добавочную экономию энергии, так как для нагревания воды, например, при сжигании какого-либо вида топлива требуется его на 44% меньше, чем при использовании электричества. Второй метод экономии энергии, показанный в таблице 3, заключается в повышении эффективности ее использования. В холодильниках и морозильниках экономия может быть достигнута ценой сравнительно небольшого неудобства - необходимости периодически размораживать морозильные камеры. Незамерзающие типы этих аппаратов весьма неэкономичны при превращении энергии в холод (стандартный холодильник использует на 32% меньше энергии, чем необмерзающий), так как значительная часть энергии идет на растопление льда.

В кондиционерах тоже можно более эффективно использовать энергию без ущерба для удобств. Рисунок 10 показывает охлаждающую эффективность трех наиболее типичных моделей в зависимости от их цены, выраженной в долларах на BTU охлаждающей способности. Эффективность охлаждения выражается числом, показывающим степень охлаждения на единицу использованной энергии.

Рис. 10. Относительная эффективность и стоимость на BTU охлаждающей способности различных моделей кондиционеров

На рисунке 10 видны еще некоторые зависимости: а) в эффективности кондиционеров наблюдаются значительные колебания от 1,5 до 3,0, причем у кондиционеров, работающих на напряжении 115 вольт, они больше, чем у 230-вольтных кондиционеров (у последних эффективность колеблется в пределах 2,0), б) как правило, 230-вольтные кондиционеры стоят меньше (на BTU охлаждения), хотя двухполюсные 230-вольтные моторы более компактны (и неэффективны), чем четырехполюс-ные 115-вольтные моторы.

Рисунок 10 показывает также довольно серьезные возможности для экономии энергии за счет повышения эффективности электроприборов, а не за счет социальных издержек. Допуская, что большая часть ранее проданных кондиционеров имела низкую эффективность, мы считаем, что повышение эффективности кондиционеров до максимально возможной даст экономию около 36% (всего потребления энергии) без снижения охлаждающего эффекта. Улучшение изоляции в помещениях может, видимо, повысить эту экономию до 44%.

Таким образом, если следовать данным таблицы 3, общее потребление энергии в домашнем хозяйстве можно сократить почти наполовину. Значительную долю этой экономии даст повышение эффективности кондиционирования воздуха что исключительно важно с точки зрения эффекта потребления энергии для обеспечения ею самостоятельного процесса кондиционирования. Несомненно, предлагаемые изменения увеличат потребности в минеральном топливе, особенно газе. О значении такой замены мы будем говорить позже.