Индикаторы изменения климата: использование энергии в жилых домах

Этот индикатор исследует тенденции, связанные с кондиционированием воздуха и отоплением дома, отслеживая количество электроэнергии, используемой домами в США летом, и энергии, используемой зимой.

• Фигура 1. Летнее потребление электроэнергии в жилых домах на душу населения и градусо-дни летнего охлаждения в США, 1973–2020 гг.

На этом графике показано количество электроэнергии, потребляемой средним американцем в летние месяцы (июнь, июль и август) каждого года с 1973 по 2020 год. Сплошная линия показывает среднее летнее потребление электроэнергии на душу населения и представляет все 50 штатов плюс округ Колумбия Для справки: пунктирная линия показывает среднее количество градусо-дней охлаждения за те же месяцы в 48 смежных штатах плюс округ Колумбия. Источники данных: EIA, 2020 8 ; БЭА, 2020 9 ; НОАА, 2020 10
Веб-обновление: апрель 2021 г.

Фигура 2. Потребление природного газа в жилых домах зимой на душу населения и градусо-дни отопления зимой в США, 1974–2020 гг.

На этом графике показано количество природного газа, потребляемого средним американцем в зимние месяцы (декабрь, январь и февраль) каждого года с 1974 по 2020 год (зима «1974» охватывает период с декабря 1973 года по февраль 1974 года и т. д.). Сплошная линия показывает среднее потребление природного газа зимой на душу населения и представляет все 50 штатов плюс округ Колумбия. Для справки: пунктирная линия показывает среднее количество градусо-дней охлаждения за те же месяцы в 48 смежных штатах плюс округ Колумбия. Источники данных: EIA, 2020 11 ; БЭА, 2020 12 ; НОАА, 2020 13
Веб-обновление: апрель 2021 г.

Ключевые моменты

• Количество электроэнергии, потребляемой средним американцем дома летом, почти удвоилось с 1973 г., но в последние годы оно, по-видимому, несколько выровнялось (см. рис. 1).
• Годовые колебания потребления электроэнергии обычно следуют за изменениями градусо-дней охлаждения (см. рис. 1). Общее количество градусо-дней охлаждения также увеличилось с 1973 года, хотя оно не увеличилось так резко, как потребление электроэнергии.
• Количество природного газа, используемого средним американцем дома зимой, уменьшилось с 1974 года (см. рис. 2).
• Годовые колебания в потреблении природного газа, по-видимому, отражают изменения в градусо-днях отопления (см. рис. 2). Общее количество градусо-дней отопления также уменьшилось с 1974 года, хотя оно не уменьшилось так резко, как потребление природного газа.

Фон

Жаркая погода может быть неудобной, а в крайних случаях и опасной (см. индикатор Heat Waves). Один из способов, которым люди реагируют на жаркую погоду, — использование кондиционера. Кондиционер — это основной способ охлаждения дома, и со временем он стал более широко использоваться; по состоянию на 2015 год на его долю приходилось 17 процентов электроэнергии, которую среднее американское домохозяйство использует каждый год. 1 И наоборот, холодная погода требует, чтобы люди использовали энергию для обогрева своих домов, что можно сделать с помощью электричества и топлива, такого как природный газ, пропан и нефть.

Поскольку изменение климата способствует повышению средней температуры и необычно жарким дням, ожидается, что американцы будут использовать больше энергии — в основном электричество для кондиционирования воздуха. 2 В результате людям, вероятно, придется тратить больше денег на электроэнергию для охлаждения. 3 Более широкое использование кондиционеров может также привести к увеличению выбросов парниковых газов и дальнейшему изменению климата, поскольку для удовлетворения этого возросшего спроса необходимо производить больше электроэнергии. По состоянию на 2018 год около двух третей электроэнергии в Соединенных Штатах вырабатывалось за счет сжигания ископаемого топлива, такого как уголь или природный газ. 4 Сжигание ископаемого топлива для производства электроэнергии является одним из крупнейших источников выбросов парниковых газов в Соединенных Штатах (см. показатель выбросов парниковых газов в США).

Противоположный эффект может иметь место при зимнем отоплении.Ожидается, что по мере повышения температуры американцы будут использовать меньше энергии топлива для обогрева своих домов. 5 Однако в целом ожидается, что летний рост перевесит любое сокращение энергопотребления из-за более низких потребностей в отоплении зимой. 6 Повышение эффективности использования энергии, особенно для систем отопления и охлаждения с использованием электроэнергии, может со временем повлиять на потребление и спрос на энергию в жилых помещениях.

Об индикаторе

Этот показатель измеряет изменения в сезонном потреблении энергии жилыми домами в Соединенных Штатах. Он состоит из двух компонентов:

• Во-первых, он рассматривает количество электроэнергии, которое дома в США используют в течение лета (определяемого здесь как июнь, июль и август), когда кондиционирование обычно требуется больше всего.
• Далее рассматривается количество природного газа, которое дома в США используют в зимний период (определяемый здесь как декабрь, январь и февраль), когда отопление обычно требуется больше всего. Хотя используются различные виды топлива для отопления, природный газ является наиболее репрезентативным для национального анализа, поскольку на его долю приходится более 69 процентов энергии, используемой для отопления домов в Соединенных Штатах. 7

Данные поступают от Управления энергетической информации США (EIA), которое собирает исчерпывающую информацию о производстве, доставке и продажах электроэнергии от электроэнергетических компаний по всей стране. EIA последовательно собирает эти данные с 1973 года. Для этого показателя EPA разделило общий объем продаж электроэнергии в жилых домах за летние месяцы на соответствующую общую численность населения США, чтобы рассчитать летнее потребление электроэнергии на душу населения, которое показано на рисунке 1 в киловатт-часах на человека. Агентство по охране окружающей среды использовало аналогичный метод для продажи природного газа жилым домам в зимнее время, что показано на рис. 2 в кубических футах на человека.

Для справки, на Рисунке 1 также показаны летние градусо-дни охлаждения для каждого года, а на Рисунке 2 показаны зимние градусо-дни отопления для каждого года (см. индикатор «Градусо-дни отопления и охлаждения»).Как правило, большее количество градусо-дней с охлаждением и меньшее количество градусо-дней с отоплением означает сочетание большего количества теплых дней и более высоких температур в эти дни. Потребление электроэнергии и природного газа в жилых помещениях охватывает все 50 штатов плюс округ Колумбия, в то время как градусо-дни охлаждения и отопления показаны для смежных 48 штатов плюс округ Колумбия, поскольку они обычно не рассчитываются для Аляски и Гавайев.

О данных

Примечания к индикатору

Этот показатель основан на розничных продажах электроэнергии и природного газа жилым домам. В случае с электроэнергией продажи не совсем совпадают с общим потреблением электроэнергии в жилых помещениях, поскольку данные о продажах не учитывают электроэнергию, которую люди производят и потребляют на месте, например, с помощью солнечных батарей на крышах. Для сравнения, в 2020 году солнечная энергия в жилых домах произвела около 27 000 гигаватт электроэнергии, что составляет 1,8 процента от общего объема розничных продаж в жилых домах. 14 По мере того, как все больше людей производят электроэнергию самостоятельно и покупают меньше электроэнергии у коммунальных предприятий, данные о продажах могут все больше занижать фактическое количество потребляемой электроэнергии. Тем не менее, данные о розничных продажах по-прежнему являются наилучшей доступной оценкой использования энергии в масштабах страны.

Температура наружного воздуха — не единственный связанный с погодой фактор, влияющий на потребление энергии (например, также имеют значение влажность и точка росы), но она по-прежнему является основным фактором, влияющим на количество электроэнергии и природного газа, которые люди используют в своих домах. Тем не менее, повышение температуры — не единственная причина, по которой люди могут использовать больше электроэнергии летом и меньше природного газа зимой.

Одним из возможных факторов, влияющих на использование электроэнергии и природного газа, является место проживания людей. За последние несколько десятилетий самые быстрорастущие части Соединенных Штатов были на юге и западе, а это означает, что растущая доля населения США живет в более теплых местах.Линия «градусо-дни охлаждения» на рисунке 1 и линия «градусо-дни отопления» на рисунке 2 корректируются с учетом места проживания людей по данным переписи 2010 года, но не корректируются с учетом изменений в распределении населения с течением времени.

К другим факторам относятся характеристики домов людей и используемое ими оборудование для кондиционирования и отопления. По состоянию на 2015 год 87 процентов домов в США используют тот или иной кондиционер, а в 64 процентах установлены центральные кондиционеры. 15 Эти цифры со временем увеличились, как и размер среднего американского дома, что означает увеличение пространства для обогрева и охлаждения. И наоборот, дома со временем стали более энергоэффективными (например, за счет лучшей изоляции), а оборудование для кондиционирования воздуха и отопления также стало более эффективным.

Потребление электроэнергии и природного газа может также отражать цены на коммунальные услуги (когда тарифы выше, люди могут сократить их использование) и количество электроэнергии и природного газа, которые американцы используют для других нужд. Другие соображения включают в себя то, полагаются ли новые дома на электричество или газ для приготовления пищи, нагрева воды и т. д., а также какие другие электронные приборы и устройства стали преобладать с течением времени.

Даже с учетом всех этих факторов многие исследования сходятся во мнении, что повышение температуры может и приведет к увеличению потребления электроэнергии, а также к сокращению использования топлива для отопления зимой. 16

Источники данных

Данные для этого показателя были предоставлены EIA, в котором содержится большой объем информации о том, как Соединенные Штаты производят и используют электричество и другие виды энергии. Данные EIA о продажах энергии можно найти в Интернете по адресу: www.eia.gov/electricity и www.eia.gov/naturalgas. EPA разработало этот показатель с использованием двух дополнительных источников: данных о населении из Бюро экономического анализа США и градусо-дней охлаждения и отопления из Национального управления океанических и атмосферных исследований.

Техническая документация

• Скачать соответствующую техническую информацию в формате PDF

использованная литература

1 ОВОС (Управление энергетической информации).2018. 2015 Обследование энергопотребления в жилых домах. По состоянию на декабрь 2019 г. www.eia.gov/consumment/ Residential/index.cfm.

2 USGCRP (Программа исследования глобальных изменений США). 2018. Воздействия, риски и адаптация в США: Четвертая национальная оценка климата, том II. Рейдмиллер, Д. Р., К. В. Эйвери, Д. Р. Истерлинг, К.Е. Кункель, К.Л.М. Льюис, Т.К. Мэйкок и Б.К. Стюарт (ред.). https://nca2018.globalchange.gov. doi: 10.7930/NCA4.2018.

3 USGCRP (Программа исследования глобальных изменений США). 2018. Воздействия, риски и адаптация в США: Четвертая национальная оценка климата, том II. Рейдмиллер, Д. Р., К. В. Эйвери, Д. Р. Истерлинг, К.Е. Кункель, К.Л.М. Льюис, Т.К. Мэйкок и Б.К. Стюарт (ред.). https://nca2018.globalchange.gov. doi: 10.7930/NCA4.2018.

4 ОВОС (Управление энергетической информации). 2020. Часто задаваемые вопросы. Данные получены из Electric Power Monthly и Electric Power Annual. www.eia.gov/tools/faqs/faq.php?id=427&t=3.

5 USGCRP (Программа исследования глобальных изменений США). 2018. Воздействия, риски и адаптация в США: Четвертая национальная оценка климата, том II. Рейдмиллер, Д. Р., К. В. Эйвери, Д. Р. Истерлинг, К.Е. Кункель, К.Л.М. Льюис, Т.К. Мэйкок и Б.К. Стюарт (ред.). https://nca2018.globalchange.gov. doi: 10.7930/NCA4.2018.

6 USGCRP (Программа исследования глобальных изменений США). 2018. Воздействия, риски и адаптация в США: Четвертая национальная оценка климата, том II. Рейдмиллер, Д. Р., К. В. Эйвери, Д. Р. Истерлинг, К.Е. Кункель, К.Л.М. Льюис, Т.К. Мэйкок и Б.К. Стюарт (ред.). https://nca2018.globalchange.gov. doi: 10.7930/NCA4.2018.

7 ОВОС (Управление энергетической информации). 2018. 2015 Обследование энергопотребления в жилых домах. По состоянию на декабрь 2019 г. www.eia.gov/consumment/ Residential/index.cfm.

8 ОВОС (Управление энергетической информации). 2020. Розничные продажи электроэнергии в жилой сектор, по месяцам. По состоянию на декабрь 2020 г. www.eia.gov/opendata.

9 БЭА (Бюро экономического анализа). 2020. Население. НАС.Данные Бюро переписи населения проанализированы BEA и размещены в Федеральном резервном банке Сент-Луиса. По состоянию на декабрь 2020 г. https://fred.stlouisfed.org/series/POPTHM.

10 NOAA (Национальное управление океанических и атмосферных исследований). 2020. Национальные центры экологической информации. По состоянию на декабрь 2020 г. www.ncei.noaa.gov.

11 ОВОС (Управление энергетической информации). 2020. Бытовое потребление природного газа в США, ежемесячно. По состоянию на декабрь 2020 г. www.eia.gov/opendata.

12 БЭА (Бюро экономического анализа). 2020. Население. Данные Бюро переписи населения США проанализированы BEA и размещены в Федеральном резервном банке Сент-Луиса. По состоянию на декабрь 2020 г. https://fred.stlouisfed.org/series/POPTHM.

13 NOAA (Национальное управление океанических и атмосферных исследований). 2020. Национальные центры экологической информации. По состоянию на декабрь 2020 г. www.ncei.noaa.gov..

14 ОВОС (Управление энергетической информации). 2021. Ежегодный прогноз развития энергетики на 2021 год. www.eia.gov/outlooks/aeo.

15 ОВОС (Управление энергетической информации). 2018. 2015 Обследование энергопотребления в жилых домах. По состоянию на декабрь 2019 г. www.eia.gov/consumment/ Residential/index.cfm.

16 USGCRP (Программа исследования глобальных изменений США). 2018. Воздействия, риски и адаптация в США: Четвертая национальная оценка климата, том II. Рейдмиллер, Д. Р., К. В. Эйвери, Д. Р. Истерлинг, К.Е. Кункель, К.Л.М. Льюис, Т.К. Мэйкок и Б.К. Стюарт (ред.). https://nca2018.globalchange.gov. doi: 10.7930/NCA4.2018.

Чтобы определить «градусо-день», EPA сравнивает среднесуточную температуру наружного воздуха с определенной базовой температурой для комфорта в помещении (в данном случае 65°F). Например, если средняя температура в конкретный день составляет 78 ° F, то этот день считается за 13 градусо-дней охлаждения, поскольку внутреннее пространство здания необходимо охладить на 13 ° F, чтобы достичь 65 ° F. Если средняя температура наружного воздуха составляет 34 ° F, то этот день считается за 31 градусо-день отопления, поскольку внутреннюю часть здания необходимо нагреть на 31 ° F, чтобы достичь 65 ° F.

Узнайте о других индикаторах в этом разделе

• Индикаторы изменения климата
• Парниковые газы
• Погода и климат
• океаны
• Снег и лед
• Здоровье и общество
  • Смерти, связанные с жарой
  • Заболевания, связанные с жарой
  • Смерти, связанные с холодом
  • Градусо-дни отопления и охлаждения
  • Энергопотребление в жилых домах
  • Болезнь Лайма
  • Вирус Западного Нила
  • Продолжительность вегетационного периода
  • Градус-дни роста
  • Сезон пыльцы амброзии
  голоса

  Рейтинг статьи