Некоторые бытовые моменты потребления электроэнергии / Хабр
Последнее время появляются статьи (один, два) об использовании альтернативных источников энергии для питания квартир/домов, также упоминается о возможных перспективах. В этой статье я хочу предоставить некоторые данные, которые могут быть основой для дальнейших сравнений и анализов касательно потребления электрической энергии.
Почему тарифы и потребление вместе в одной статье
Бытовые потребители — основной источник неравномерности нагрузки. Потому с целью управлять процессом потребления вводят новые тарифы, ранее доступные только для предприятий. Главная причина — развитие устройств, мощность которых не может быть незамеченной в общем балансе. Если раньше это были исключительно двигатели, вроде стиральной машины или кондиционера, то сейчас появляются электромобили и гибридные автомобили, которые требуют зарядки от сети (так экономически выгоднее для последних).
Для этого в статье приведены текущие тарифы и устройства, потребляющие энергию для создания более или менее полной картины.
Оплата электроэнергии
На сегодняшний день существует несколько вариантов тарифов по оплате электроэнергии. Некоторые из них свойственны только для предприятий, другие доступны и для бытовых потребителей.
Однозонный тариф
Классический тариф, по которому оплачивается электроэнергия в большинстве постсоветских стран. Есть только плата за кВтч. При простоте расчетов имеет крупный недостаток — в стоимость кВтч закладывается стоимость обслуживания и замены счетчиков и прочего оборудования на балансе. Для того, кто много потребляет означает, что за один и тот же период он оплачивает несколько раз одну работу.
Двухзонный тариф
Разделение стоимости электроэнергии на условные «день» и «ночь». В «день» входят пиковые и полупиковые нагрузки.
Прост для учета но требует коррекции в зависимости от длительности светового дня (что происходит далеко не всегда). В целом выгоднее однозонного тарифа для бытового потребителя.
Трехзонный тариф
Разделение стоимости электроэнергии по трем основным группам: пиковая, полупиковая и ночная. Позволяет регулировать потребление, устанавливая очень высокие цены на пик и низкие на ночь, выравнивая этим нагрузку. Как правило применяется для предприятий в связи со сложностью и ценой счетчиков, но в перспективе предусматривается их внедрение для бытовых потребителей.
Многозонный тариф
Дальнейшее деление. Используется для генерирующих установок, как правило, для определения стоимости энергии в получасовых интервалах (возможны 15 и 5 минутные интервалы). Из-за сложности учета потребителями почти не используется на низких напряжениях.
Двухставочный тариф
Разделение тарифа на две составляющие:
— стоимость за кВтч;
— стоимость подключения и обслуживания подключения (как правило зависит от присоединенной мощности).
Применяется на предприятиях и, в странах ЕС, для бытовых потребителей. Преимущества для бытовых потребителей — позволяет избежать переплаты за поверки счетчиков при большом потреблении. Стоимость второй составляющей считается исходя из потребляемой энергии, как показателя установленной мощности.
Трехставочный тариф
Усовершенствование предыдущего тарифа. В этом случае разделяется плата за установленную мощность и передачу этой мощности. Используется для учета нагрузки линий, также позволяет заранее разделять финансовые потоки по участникам энергорынка. Используется для предприятий, которые потребляют большие объемы энергии/мощности. Более открытый тариф для контроля.
Вывод по тарифам
Тарифы комбинируются, т.е. вполне может быть «двухставочный однозонный» или «трехзонный двухставочный». Наличие такого числа тарифов вызвано тем, самый лучший тариф это «многозонный трехставочный», но его реализация требует больших затрат на инфраструктуру учета и дорогих счетчиков, поэтому используются различные экономически обоснованные варианты.
Бытовое электрооборудование
Ниже представлен список основных потребителей, а именно электроприборов, которые можно встретить в современном доме. Список от самых мощных до наименее мощных по максимальной нагрузке:
1. Электроплита
Мощность до 10500 Вт при совмещенном блоке варочной поверхности (4 конфорки) и электродуховки.
1 конфорка имеет мощность от 1200 до 1800 Вт в зависимости от размера. Индукционная плита имеет практически такую же мощность, но ее КПД выше, следовательно использование более экономично.
Духовка как правило имеет мощность от 2000 до 3000 Вт. Даже газовая духовка может иметь в своем составе электронагрев (функция «гриль») до 3000 Вт мощностью.
2. Электрочайник
Мощность до 2500 Вт (1,5 литра). Работает он не много в день, но из-за мощности вклад в потребление немаленький.
3. Стиральная машина
Мощность до 2400 Вт (5 кг).
Сильно зависит от режима, температуры нагрева воды.
4. Утюг
Мощность до 2000 Вт.
5. Микроволновка
Мощность до 2500 Вт (режим «гриль»). Поставлена на 5-ое место, так как при работе без «гриля» потребляет до 700 Вт.
6. Кондиционер
Мощность до 700 Вт (сплит-система на комнату объемом до 40 м³).
7-8. Холодильник
Мощность от 50 до 200 Вт (зависит от размера).
7-8. Телевизор
Мощность от 50 до 200 Вт (зависит от размера).
Потребители вне категорий
Представители оборудования, представленные ниже, имеют очень широкие пределы мощности.
Электрический теплый пол
Мощность от 200 Вт и до… (стандартный блок до 3000 Вт, есть и больше). Зависит от площади использования, где-то от 150 Вт/м².
Системный блок/ноутбук
Собственно «вычислительная часть». Мощности самые разные.
Принтер/МФУ
В зависимости от технологии и размеров печати.
Осветительные приборы
В зависимости от размера, технологии, яркости.
Водонагревательный бойлер
Квартирный накопительный бойлер, до 100 литров — 2000 Вт.
Проточный бойлер — от 3000 Вт, самые распространенные (на 1/2″ трубу) — 5-8 кВт.
Вывод по электроприборам
Предсказать нагрузку с высокой вероятностью можно для кондиционера, приборов для приготовления пищи. Все остальное малопредсказуемо и используется вероятность одновременного использования группы оборудования исходя из практики. Проблема в том, что появление больших аккумуляторов — неизвестный фактор, который может как положительно, так и отрицательно сказаться на надежности электроснабжения в первое время.
Источники
В качестве источников использовались данные из Интернета и собственный опыт, потому, например, включены не все электроприборы, которые могут встречаться в домах, но упомянуты наиболее распространенные.
Как осуществляется производство (генерация) электрической энергии?
Производство (Генерация) электроэнергии — это процесс преобразования различных видов энергии в электрическую на индустриальных объектах, называемых электрическими станциями. В настоящее время существуют следующие виды генерации:
Тепловая электроэнергетика. В данном случае в электрическую энергию преобразуется тепловая энергия сгорания органических топлив. К тепловой электроэнергетике относятся тепловые электростанции (ТЭС), которые бывают двух основных видов:
Конденсационные (КЭС, также используется старая аббревиатура ГРЭС).
Конденсационной называют не комбинированную выработку электрической энергии;
Теплофикационные (теплоэлектроцентрали, ТЭЦ). Теплофикацией называется комбинированная выработка электрической и тепловой энергии на одной и той же станции;
КЭС и ТЭЦ имеют схожие технологические процессы. В обоих случаях имеется котёл, в котором сжигается топливо и за счёт выделяемого тепла нагревается пар под давлением. Далее нагретый пар подаётся в паровую турбину, где его тепловая энергия преобразуется в энергию вращения. Вал турбины вращает ротор электрогенератора — таким образом энергия вращения преобразуется в электрическую энергию, которая подаётся в сеть. Принципиальным отличием ТЭЦ от КЭС является то, что часть нагретого в котле пара уходит на нужды теплоснабжения;
Ядерная энергетика. К ней относятся атомные электростанции (АЭС). На практике ядерную энергетику часто считают подвидом тепловой электроэнергетики, так как, в целом, принцип выработки электроэнергии на АЭС тот же, что и на ТЭС.
Только в данном случае тепловая энергия выделяется не при сжигании топлива, а при делении атомных ядер в ядерном реакторе. Дальше схема производства электроэнергии ничем принципиально не отличается от ТЭС: пар нагревается в реакторе, поступает в паровую турбину и т. д. Из-за некоторых конструктивных особенностей АЭС нерентабельно использовать в комбинированной выработке, хотя отдельные эксперименты в этом направлении проводились;
Гидроэнергетика. К ней относятся гидроэлектростанции (ГЭС). В гидроэнергетике в электрическую энергию преобразуется кинетическая энергия течения воды. Для этого при помощи плотин на реках искусственно создаётся перепад уровней водяной поверхности (т. н. верхний и нижний бьеф). Вода под действием силы тяжести переливается из верхнего бьефа в нижний по специальным протокам, в которых расположены водяные турбины, лопасти которых раскручиваются водяным потоком. Турбина же вращает ротор электрогенератора. Особой разновидностью ГЭС являются гидроаккумулирующие станции (ГАЭС).
Их нельзя считать генерирующими мощностями в чистом виде, так как они потребляют практически столько же электроэнергии, сколько вырабатывают, однако такие станции очень эффективно справляются с разгрузкой сети в пиковые часы;
Альтернативная энергетика. К ней относятся способы генерации электроэнергии, имеющие ряд достоинств по сравнению с «традиционными», но по разным причинам не получившие достаточного распространения. Основными видами альтернативной энергетики являются:
Ветроэнергетика — использование кинетической энергии ветра для получения электроэнергии;
Гелиоэнергетика — получение электрической энергии из энергии солнечных лучей;
Общими недостатками ветро- и гелиоэнергетики являются относительная маломощность генераторов при их дороговизне. Также в обоих случаях обязательно нужны аккумулирующие мощности на ночное (для гелиоэнергетики) и безветренное (для ветроэнергетики) время;
Геотермальная энергетика — использование естественного тепла Земли для выработки электрической энергии.
По сути геотермальные станции представляют собой обычные ТЭС, на которых источником тепла для нагрева пара является не котёл или ядерный реактор, а подземные источники естественного тепла. Недостатком таких станций является географическая ограниченность их применения: геотермальные станции рентабельно строить только в регионах тектонической активности, то есть, там, где естественные источники тепла наиболее доступны;
Водородная энергетика — использование водорода в качестве энергетического топлива имеет большие перспективы: водород имеет очень высокий КПД сгорания, его ресурс практически не ограничен, сжигание водорода абсолютно экологически чисто (продуктом сгорания в атмосфере кислорода является дистиллированная вода). Однако в полной мере удовлетворить потребности человечества водородная энергетика на данный момент не в состоянии из-за дороговизны производства чистого водорода и технических проблем его транспортировки в больших количествах;
Стоит также отметить альтернативные виды гидроэнергетики: приливную и волновую энергетику.
В этих случаях используется естественная кинетическая энергия морских приливов и ветровых волн соответственно. Распространению этих видов электроэнергетики мешает необходимость совпадения слишком многих факторов при проектировании электростанции: необходимо не просто морское побережье, но такое побережье, на котором приливы (и волнение моря соответственно) были бы достаточно сильны и постоянны. Например, побережье Чёрного моря не годится для строительства приливных электростанций, так как перепады уровня воды Чёрном море в прилив и отлив минимальны.
Вернуться назад
Топ-5 крупнейших потребителей электроэнергии в вашем доме
За короткий промежуток времени COVID-19 изменил жизнь всех жителей Нью-Йорка и других городов мира. Путешествия значительно сократились, и многие люди вынуждены работать из дома, а это означает, что потребляется больше электроэнергии. Кроме того, температура повышается, что также означает, что в теплые месяцы года будет потребляться на больше энергии.
Понимание того, кто является крупнейшим потребителем электроэнергии в доме и как сократить потребление, имеет решающее значение для того, чтобы счета были низкими, а деньги оставались в вашем кармане. Следует настоятельно рассмотреть возможность инвестирования в солнечную энергетическую систему для вашего дома как постоянный альтернативный способ сэкономить больше денег в долгосрочной перспективе.
Какие потребители электроэнергии самые дорогие?
Электричество измеряется в ваттах или киловаттах , названных в честь шотландского инженера Джеймса Ватта. Чем выше число ватт, тем больше электроэнергии используется. Это, в сочетании с продолжительностью использования прибора, влияет на ваши счета за электроэнергию. Мощность обычно указывается на самом приборе, но если бы вас попросили определить, какие приборы потребляют больше всего электроэнергии в вашем доме, не глядя, смогли бы вы? Откроем самых дорогих потребителей электроэнергии:
1.
Кондиционирование воздуха и отопление
Ваша система HVAC потребляет больше энергии, чем любой отдельный прибор или система , что составляет 46 процентов от среднего энергопотребления дома в США. В зависимости от эффективности вашего устройства, в течение 24 часов ваш HVAC может использовать около 28-63 кВтч, в результате чего в месяц получается около 850-1950 кВтч. Приведенные ниже советы могут помочь вам снизить энергопотребление системы HVAC:
- Используйте кондиционер только в случае необходимости, например, в самые жаркие часы дня (обычно с 12 до 16 часов)
- Регулярно обслуживайте кондиционер и печь.
- Используйте потолочные вентиляторы — против часовой стрелки летом и по часовой стрелке зимой
- Задергивайте шторы в солнечные теплые летние дни, но открывайте их зимой, чтобы получать бесплатное тепло от солнечного света
- Регулярно меняйте воздушные фильтры
- Не t блокировать внутренние вентиляционные отверстия или внешние блоки
- Пропылесосьте и пропылесосьте, чтобы предотвратить засорение
- Одевайтесь легко летом и тепло зимой
- Используйте одеяла и шарфы для дополнительного тепла зимой
2.
Нагрев воды
Водонагреватель может потреблять около 13,5 кВтч в день или 405 кВтч в месяц и является еще одним крупным потребителем электроэнергии в доме . Ознакомьтесь с приведенными ниже советами, чтобы уменьшить счета за коммунальные услуги:
- Примите душ вместо ванны
- Установите температуру водонагревателя на 120F или ниже
- Оберните старый водонагреватель изоляционной оболочкой
- Узовите трубки с горячей водой
- Оверните водонагреватель, когда вы отправляетесь в отпуск
- Установите наборы для душевых наборов и смесителей
- . на электроприборы приходится около 13% среднего энергопотребления дома. Вот несколько советов, как сэкономить на энергопотреблении некоторых основных бытовых приборов:
Холодильник
В среднем холодильник потребляет около 162 кВтч в месяц. Хотя вы не можете использовать холодильник меньше, вы можете воспользоваться приведенными ниже советами для повышения эффективности:
- Не перегружайте свой холодильник
- Храните наиболее часто используемые продукты в легкодоступных местах
- Располагайте содержимое оптимальным образом эффективность
- Установите в холодильнике рекомендуемую производителем температуру
- Регулярно проводите уборку позади и под холодильником для поддержания потока воздуха
- Замените старые холодильники современными энергоэффективными моделями
Стиральная машина и сушилка
Стиральные машины и сушилки потребляют около 5% от общего энергопотребления вашего дома и могут в совокупности потреблять около 3045 Вт.
При стирке помните о следующих советах:- Стирать при полной загрузке
- Стирать в холодной воде
- Не перегружать машину
- По возможности использовать сушилки
- Убирать ворс после каждой загрузки
При 2500 Вт для духовки и 1500 Вт для плиты на среднем или сильном огне, их использование в течение одного часа в день дает 75 кВтч и 45 кВтч в месяц соответственно. Эти бытовые приборы, особенно ваша духовка, также могут сделать ваш дом теплее и увеличить нагрузку на ваш кондиционер. Снизьте электрическую нагрузку от этих приборов с помощью следующих советов:
- Используйте меньшие по размеру приборы, такие как тостер, микроволновая печь или мультиварка
- Используйте духовку и плиту в прохладное время дня
- Не разогревайте, если это не необходимо для правильного приготовления блюда
- Выключите конфорки за несколько минут до того, как блюдо будет готово, и дайте остаточному теплу сделать все остальное
Посудомоечная машина
Посудомоечная машина также может влиять на то, насколько интенсивно работает кондиционер, поскольку она может неосознанно нагревать ваш дом .
Воспользуйтесь этими советами, чтобы уменьшить основное и остаточное энергопотребление вашей посудомоечной машины:- Стирка при полной загрузке
- Отключение сушки с подогревом
- Стирка в прохладное время дня
- Предварительное полоскание сильно загрязненной посуды для предотвращения необходимости второго цикла
4. Освещение
Освещение потребляет значительное количество электроэнергии, особенно если освещение включено большую часть дня. На освещение приходится около 9% энергопотребления типичного дома. Энергопотребление лампочек может сильно различаться в зависимости от типа лампы и ее использования. Лампа накаливания мощностью 100 Вт, оставленная включенной на два часа в день, потребляет около 0,2 кВтч в день или 6 кВтч в месяц. Добавьте к этому примерно 50 лампочек в домашнем хозяйстве, и получится 300 кВтч в месяц. Сократите потребление электроэнергии вашими светильниками с помощью этих советов:- Выключайте свет, когда выходите из комнаты
- Используйте энергосберегающие светодиодные лампочки, чтобы уменьшить потребление
- Используйте естественный свет, особенно зимой, когда вы также получаете пользу от тепла
- Выберите светодиодные праздничные светильники и поставьте их на таймерах, чтобы они не работали всю ночь
- Установите датчики движения на уличных светильниках безопасности, чтобы они включались только тогда, когда они вам нужны
5.
Телевизионное и мультимедийное оборудование
Электроника составляет около 4% нашей энергии использовать. В частности, наши электронные развлечения, включая телевизоры, кабельные приставки и игровые приставки, могут потреблять значительную часть энергии наших домов. Если мы смотрим телевизор в среднем пять часов в день и играем в видеоигры около 6 часов в неделю, эти устройства могут потреблять около 55 кВтч электроэнергии в месяц. Эта электроника также является виновником использования резервного питания, даже когда она не используется. Поддерживайте потребление энергии в соответствии с приведенными ниже советами:- Отключение режима ожидания и настроек быстрого запуска
- Приобретение электроники, сертифицированной ENERGY STAR
- Уменьшение яркости экрана на телевизорах и мониторах
- Всегда выключайте электронику, когда она не используется
- Выбирайте другие развлечения без энергопотребления как чтение и настольные игры
Что можно отключить? Эти предметы домашнего обихода потребляют больше всего электроэнергии
- Охлаждение и обогрев: 47% энергопотребления
- Водонагреватель: 14 % энергопотребления
- Стиральная машина и сушилка: 13 % энергопотребления
- Освещение: 12 % энергопотребления
- Холодильник: 4 % энергопотребления
- Электрическая духовка: 3-4 % энергопотребления использование
- Телевизор, DVD, кабельное телевидение: 3 % энергопотребления
- Посудомоечная машина: 2 % энергопотребления
- Компьютер: 1 % энергопотребления
Установка солнечной панели
Самый эффективный способ сэкономить на оплате коммунальных услуг – установить в доме солнечные панели.
Фотоэлектрические элементы встроены в солнечные батареи. Эти клетки притягивают солнечный свет и преобразуют его в электричество. Чем больше света, тем больше электричества вырабатывается. Электричество, вырабатываемое вашими панелями, может быть использовано в вашем доме или отправлено в коммунальную компанию для хранения для использования в будущем. Солнечные панели легко установить, GreenLogic посетит ваш дом и посоветует, где их лучше всего разместить как с функциональной, так и с эстетической точки зрения.Хотите перейти на солнечную энергию? Заключите контракт с GreenLogic до 30 июня, чтобы получить шанс выиграть БЕСПЛАТНУЮ систему SunPower для своего дома.
Заполните форму , чтобы начать.Потребление электроэнергии по странам в 2022 г.
Потребление электроэнергии – это фактический спрос на энергию в существующем электроснабжении. По данным Управления энергетической информации США (EIA), мировое потребление электроэнергии продолжает расти, причем темпами, превышающими темпы роста мирового населения.
Это свидетельствует об увеличении среднего количества потребляемой электроэнергии на человека (потребление электроэнергии на душу населения). Почти все увеличение потребления связано с ростом потребления электроэнергии в развивающихся странах, не входящих в Организацию экономического сотрудничества и развития (ОЭСР).Рост мирового потребления электроэнергии связан с экономическим ростом. Увеличение потребления электроэнергии на душу населения отражает изменения в структуре экономики, такие как растущий спрос на бытовую технику, освещение и кондиционирование воздуха; переход к более энергоемким отраслям и изменение промышленных процессов производства товаров. В расчете на душу населения потребление электроэнергии наиболее распространено в домашнем хозяйстве. Водонагреватель, стиральная и сушильная машины, освещение и холодильник являются крупнейшими потребителями электроэнергии в доме.
Потребление электроэнергии по странам
В 2000 году мировое чистое потребление электроэнергии составило 13 277 миллиардов киловатт-часов (кВтч), а в 2017 году это число увеличилось до 22 347 миллиардов кВтч.
Ниже приведены десять стран с самым высоким потреблением электроэнергии. Цифры предоставлены EIA на основе данных за 2017 год и выражены в киловатт-часах (кВтч).- Китай — 5,934 трлн
- США — 3,888 трлн
- Индия — 1,176 трлн
- Япония — 946,16 млрд
- Россия — 918,58 млрд
- Германия — 538,83 млрд
- Бразилия — 516,22 млрд
- Южная Корея.- 511,76 млрд
- Канада — 509,26 млрд
- Франция — 455,40 млрд
Китай является крупнейшим потребителем электроэнергии в мире, ежегодно потребляя более 5,934 трлн кВтч энергии. На Китай приходится почти четверть мирового потребления энергии. Страна известна тем, что в основном работает на угле, но в последние годы также перешла на природный газ и возобновляемые источники энергии. США ежегодно потребляют около 3,888 трлн кВтч электроэнергии, что делает их вторым по величине потребителем. Хотя потребление электроэнергии в Соединенных Штатах, как ожидается, будет продолжать быстро расти, годовой объем продаж электроэнергии в жилых домах и объем продаж электроэнергии в расчете на душу населения снизились в период с 2010 по 2017 год.
Это связано с погодными изменениями, повышением энергоэффективности и экономическими факторами.Индия ежегодно потребляет около 1,176 трлн кВтч электроэнергии. Индия является третьим по величине потребителем электроэнергии, что неудивительно, учитывая, что страна является третьей по численности населения в мире. Ожидается, что к 2030 году потребление электроэнергии в стране увеличится до 4 трлн. Япония занимает четвертое место в мире по потреблению электроэнергии и составляет 946,16 млрд кВтч. Япония также является третьим по величине потребителем нефти и четвертым по величине потребителем угля в мире. После ядерной катастрофы на Фукусима-дайити в 2011 году в стране произошел значительный рост потребления и выработки электроэнергии. Россия потребляет около 918,58 млрд кВтч электроэнергии в год. Россия является одним из крупнейших в мире потребителей и производителей угля, а также обладает одними из самых больших запасов природного газа в мире. В настоящее время в российской энергетике преобладают ископаемые виды топлива, но страна работает над тем, чтобы добавить больше возобновляемых источников энергии.

