484美国加利福利亚州能效标准和能效项目

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1、Energy Efficiency in CaliforniaStandards and Programs美国加利福利亚州能效标准和能效项目美国加利福利亚州能效标准和能效项目International DSM Implementation ForumBeijing, February 26, 2009国际电力供求侧管理实施论坛国际电力供求侧管理实施论坛北京，北京，2009年年2月月26日日 Dr. Arthur H. Rosenfeld, CommissionerChair, Energy Efficiency CommitteeCalifornia Energy Commission加利福利

2、亚州能源委员会主席加利福利亚州能源委员会主席ARosenfeEnergy.State.CA.UShttp:/www.energy.ca.gov/commissioners/rosenfeld.htmlor just Google “Art Rosenfeld”请访问以上网站，或直接请访问以上网站，或直接Google “Art Rosenfeld”12(2005)= 4,000kWh/yr = $165/capita(2005)= 4,000= 4,000千瓦时千瓦时/ /年年 = $165/$165/人人Electricity Use in California加州电力使用加州电力使用Whil

3、e US electricity has steadily grown, California has become a model of energy efficiency.美国用电稳步增加，加州成为能源效率的典范。美国用电稳步增加，加州成为能源效率的典范。kWh/personUnited States美国美国California加州加州Per Capita Electricity Sales (not including self-generation)人均电力销售 （不包括自行发电）Per Capita Income in Constant 2000 $恒量2000美元个人平均所得197

4、52005% change改变改变美国 国内生产总值/人US GDP/capita16,24131,44294%加州 州国民生产总值/人Cal GSP/capita 18,76033,53679%千瓦时千瓦时/每人每人1 2% of electric billAnnual Energy Savings from Efficiency Programs and Standards能效项目和能效标准产生的年能源节省能效项目和能效标准产生的年能源节省05,00010,00015,00020,00025,00030,00035,00040,00045,0001975197619771978197919

5、8019811982198319841985198619871988198919901991199219931994199519961997199819992000200120022003GWh/yearAppliance Standards电器标准电器标准Building Standards建筑标准建筑标准Utility Efficiency Programs and Market Transformation 公共事业公司效率项目与市场改革公共事业公司效率项目与市场改革15% of Annual Electricity Use in California in2003年加州年度用电的年加州

6、年度用电的15% 2003吉瓦小时吉瓦小时/年年3United States Refrigerator Use v. Time 美国冰箱使用与时间美国冰箱使用与时间02004006008001,0001,2001,4001,6001,8002,000194719521957196219671972197719821987199219972002Average Energy Use per Unit Sold (kWh/yr)0100200300400500600700Refrigerator volume (liters)Energy Use per Unit每台冰箱能耗每台冰箱能耗Refri

7、gerator冰箱冰箱 Size (liters),尺寸（公升）尺寸（公升） Right Scale右刻度右刻度Refrigerator Price冰箱价格冰箱价格 in 1983 $ 1983年美元年美元$ 1,270$ 4624每售出一台平均能耗（千瓦时每售出一台平均能耗（千瓦时/年）年）冰箱容量（升）冰箱容量（升）Annual Electricity Use and Volume of a New Refrigerator Sold in China and the US中国与美国新售出冰箱的年用电量与容量中国与美国新售出冰箱的年用电量与容量01002003004005006007008

8、00900100019901992199419961998200020022004200620082010Sources来源: DGFridleyLBL.gov and DGoldsteinNRDC.orgElectricity Use (kWh/year)0100200300400500600700Average Volume (liters) US 美国美国 China 中国中国Volume (right scale) 容量（右刻度）容量（右刻度）use (left scale) 耗电（左刻度）耗电（左刻度）Volume (right ) 容量（右）容量（右） use (left scal

9、e)耗电（左刻度）耗电（左刻度）2000 Std2000年标准年标准2005 Std2005年标准年标准2008 Std 2008年标准年标准5用电（千瓦小时用电（千瓦小时/年）年）平均容量（升）平均容量（升）60204060801001203 Gorges三峡三峡Refrigerators冰箱冰箱 Air Conditioners 空调空调TWh2000 Stds2000年标准年标准2000 Stds2000年标准年标准2005 Stds2005年标准年标准2005 Stds2005年标准年标准If Energy Star能源之星If Energy StarTWH/Year1.54.56.0

10、3.07.5Value (billion $/year)Comparison of 3 Gorges to Refrigerator and AC Efficiency ImprovementsNote: Savings calculated 10 years after standard takes effect. Calculations provided by David Fridley, LBNLValue of TWh3 Gorges三峡三峡Refrigerators 冰箱冰箱 Air Conditioners空调空调 Wholesale (3 Gorges) at 3.6 c/kW

11、h大批量销售大批量销售 （三峡）（三峡）3.6 美分美分/千瓦时千瓦时Retail (AC + Ref) at 7.2 c/kWh零售零售 （空调（空调+冰箱）冰箱）7.2 美分美分/千瓦时千瓦时三峡与电冰箱、空调能效改进对比三峡与电冰箱、空调能效改进对比注：标准生效后10年节能量，计算由美国劳伦斯伯克力国家实验室 David Fridley提供能源之星6太瓦时太瓦时/年年价值（十亿美元价值（十亿美元/年）年）The CEC is now regulating TVs加州能源委员会加州能源委员会已经开始对电视的能耗进行管理已经开始对电视的能耗进行管理 Sales of conventional

12、 (CRT) televisions are rapidly declining in favor of flat screen technology (LCD) . 传统显像管电视（CRT）的销售量已经开始快速下滑，而平板电视技术（LCD）更受消费者的青睐。 TV load is now 10% of total residential electricity load and is growing 3-4% per year. 电视用电量目前占住宅用电总量的10%，而且还在以每年3-4%的比例上升。 Standards will cap or reverse growth! 能效标准却可以

13、控制甚至扭转这个上升的趋势！7Power Consumption by TV vs Total Residential in CA, 36 Million people电视用电量电视用电量 vs 加州住宅用电总量加州住宅用电总量（加州人口为（加州人口为3600万）万）Power Use (W) by Average Size TV平均一台电视的耗平均一台电视的耗电量电量 （W)CA Energy Consumption Per Year in Billon kWh/year加州每年能耗（十亿千瓦加州每年能耗（十亿千瓦/年）年）CRT (Cathode Ray Tube) （显像管电视）1014

14、LCD (Liquid Crystal Display) （液晶电视）1443Other 其他-2Total TV 电视用电总量9Compare Total Residential Electric Use与住宅用电总量相对比908Proposed Standards and “Energy Star” Data提交的能效标准计划和提交的能效标准计划和“能源之星能源之星”数据数据91 2% of electric billAnnual Energy Savings from Efficiency Programs and Standards能效项目和能效标准产生的年能源节省能效项目和能效标准产

15、生的年能源节省05,00010,00015,00020,00025,00030,00035,00040,00045,00019751976197719781979198019811982198319841985198619871988198919901991199219931994199519961997199819992000200120022003GWh/yearAppliance Standards电器标准电器标准Building Standards建筑标准建筑标准Utility Efficiency Programs and Market Transformation 公共事业公司效率

16、项目与市场改革公共事业公司效率项目与市场改革15% of Annual Electricity Use in California in2003年加州年度用电的年加州年度用电的15% 2003吉瓦小时吉瓦小时/年年10Types of Energy Efficiency Programs能效项目类型能效项目类型1.Rebate Upstream (to manufacturers), Midstream, (e.g, to installers of roofs or windows), or Retail2.Audit Inspection of a home or business to

17、identify energy efficiency opportunities3.Direct Install Installation of energy efficiency measures at no cost to the customer4.Appliance Turn-In Takes inefficient appliances out of circulation with free or rebated recycling services5.Education Training for the general public as well as trade allies

18、 such as builders or building operators6.Performance Contracting Typically nonresidential programs; provides rebate for equipment and building retrofit per unit of energy saved rather than per measure purchased or installed7.Energy Management Services Typically Nonresidential programs. A combination

19、 of audit services, rebates and/or direct install, as well as load management and self-generation1.折扣折扣 上游 （到制造商）, 中游（如安装屋顶或窗户），或者是零售，即用户2.审查审查 检查住宅或公司，确定其能源效率机会3.直接安装直接安装 安装能效措施，不对用户产生任何费用4.电器对换电器对换 提供免费或打折的在循环服务，使低效电器停止流通5.教育教育 对普通公众、贸易伙伴如施工人员或建筑管理人员，进行培训6.业绩挂钩业绩挂钩 典型的非住宅项目；根据节约的能源量，而不是购买或安装的措施数量，

20、对设备和建筑物翻新提供折扣7.能源管理服务能源管理服务 典型的非住宅项目。综合了审查服务、打折和/或直接安装，以及负荷管理和自行发电11Temperature Rise of Various Materials in Sunlight各种物品在日照下的升温情况各种物品在日照下的升温情况0.00.20.40.60.81.050403020100Temperature Rise (C)Galvanized Steel 镀锌钢IR-Refl. Black红外回流焊 黑色Black PaintGreen Asphalt ShingleRed Clay TileLt. Red PainLt. Green

21、 PaintAl Roof Coat.Solar Absorbance 日照吸收率升温升温（摄氏度)（C）12黑色油漆白色油漆本白绿色沥青瓦红色粘土瓦管绿色油漆红色油漆白色沥青屋顶板（Shingle)White Roofs白色屋顶白色屋顶 In California and a growing number of US states, white roofs are required for new buildings, and re-roofing to reduce air conditioning load and “smog”(O3). 在加州以及越来越多的美国其他州内，白色屋顶是修建

22、新建筑和重新更换屋顶时必须使用的，从而达到降低空调用电量以及“烟尘”(臭氧O3).的作用 But a new concept is that white roofs also cool the world directly. 同时，一个新发展的理念是：白色屋顶还可以直接降低地球的温度。13100 m2 of a white roof, replacing a dark roof, offset the emission of 10 tons of CO2 每用每用100平方米的白色屋顶替代黑色屋顶，就可以抵消平方米的白色屋顶替代黑色屋顶，就可以抵消10吨的吨的CO2Akbari et al.

23、Main Finding 主要发现主要发现14论文来源：Akbari, H., S. Menon, and A. Rosenfeld. 2008. “Global cooling: increasing solar reflectance of urban areas to offsetCO2,” 2008, Climatic Change.http:/www.energy.ca.gov/2008publications/CEC-999-2008-020/CEC-999-2008-020.PDF, or just Google “Akbari, Menon, Rosenfeld”请查询以上的网

24、页链接，或者直接Google“Akbari, Menon, Rosenfeld”15Effect of Solar Reflective Roofs and Pavements in Cooling the Globe太阳能反射屋顶和路面对全球降温的作用太阳能反射屋顶和路面对全球降温的作用 Solar Reflectivity 太阳能反射率CO2 Offset by 100 m2 每100m2 抵消的CO2 CO2 OffsetGlobally 全球范围内抵消的CO2White Roof 白色屋顶0.4010 tonsAverage Roof 屋顶平均*0.256.3 tons24 GtCoo

25、l Pavement 冷铺路面0.154 tons20 GtTotal Potential 总体潜能44 GtValue of 44 Gt CO2 at $25/t $1 Trillion 若按每吨25美元的CO2计算，44Gt的CO2，共可节省约1万亿美元(Source: Akbari, Menon, Rosenfeld. Climatic Change, 2008)（来源： Akbari, Menon, Rosenfeld. Climatic Change, 2008）White Roof will be “diluted” by cool colored roofs of lower r

26、eflectivity, and roofs that can not be changed, because they are long-lived tile, or perhaps they are already white. 白色屋顶被有更低反射率的冷彩色屋顶“冲淡”了，而且房顶一般不会改变，因为他们是长寿命的瓦片，或者他们已经是白色的了。Compare 10 tons with a family car, which emits 4 tons/year. 可以把这10吨抵消的CO2，与一辆家庭用车比较。一辆家庭用车每年排放4吨CO2 。*16Additional Backup Sli

27、des, not for Forum17Advanced Metering Infrastructure (AMI)/Smart Meters先进的测量设备 (AMI)/智能仪表Goal: Install “smart meters” and communicating thermostats throughout California 目标： 在全加州安装“智能仪表”和温控器Gives customers access to information and greater control over their energy use and bills. 允许客户获取能源使用和账单信息的信息，

28、扩大其相关控制权18Critical Peak Pricing (CPP) with additional curtailment option额外节能选项紧急尖峰电价（传统电厂）01020304050607080Price (cents/kWh)价格（美分/千瓦时）Standard TOU标准峰谷分时电价Critical Peak Price紧急尖峰电价Standard Rate标准费率 Sunday Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday Saturday周日周日 周一周一 周二周二 周三周三 周四周四 周五周五 周六周六Extraordinary

29、 Curtailment Signal, once per year额外节能信号额外节能信号 每每年一次年一次CPP Price Signal10 x per year传统电厂价格信号传统电厂价格信号10 x 每年每年?Potential Annual Customer Savings:潜在的年度用户节约：潜在的年度用户节约： 10 afternoons x 4 hours x 1kw = 40 kWh at 70 cents/kWh = $30/year 10下午下午x 4小时小时 x 1千瓦千瓦 = 40 千瓦小时，千瓦小时， 40千瓦小时千瓦小时x70美分美分/千瓦小时千瓦小时 = $3

30、0/年年19Source: Response of Residential Customers to Critical Peak Pricing and Time-of-Use Rates during the Summer of 2003, September 13, 2004, CEC Report.来源： 2003年夏住宅用户对紧急尖峰电价和峰谷分时电价的反应，2004年9月13日Residential Response on a typical hot dayControl vs. Flat rate vs. CPP-V Rate住宅对典型热天控制的反应住宅对典型热天控制的反应 vs.

31、 统一费用统一费用 vs. 传统电厂传统电厂-V 费用费用( Hot Day, August 15, 2003, Average Peak Temperature 88.50)kW0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.0Noon2:307:30MidnightCPP Event 传统电厂影响传统电厂影响CPP rates Load Impacts 传统电厂费用传统电厂费用 负荷影响负荷影响Most customers ( 80%) Saved Money and Most (60%) thought all customers should be offered th

32、is type of rate.大部分用户（约大部分用户（约80%）节约费用，用户中的大部分（约）节约费用，用户中的大部分（约60%）采用此类费率。采用此类费率。Control控制CPP w/T-stat传统电厂20Source来源: Pat McAuliffe, pmcaulifenergy.state.ca.usPossible Strategies to Reduce Electricity Sector Carbon Emissions in California, ignoring ramp up times and other implementation issues - The

33、 ELECTRICITY Perspective 240,000260,000280,000300,000320,000340,000360,0001990199219941996199820002002200420062008201020122014201620182020GWHTriple EE Programs能效计划增至三倍Doubling Standards标准翻倍20% Renewables可再生More Efficient Combustion提高燃烧效率Less or Cleaner Coal煤炭减少或更干净减少加州电力行业碳排放可能的策略，忽视提高倍数与其他执行结果减少加州电

34、力行业碳排放可能的策略，忽视提高倍数与其他执行结果 电力视电力视角角21Source来源: Pat McAuliffe, pmcaulifenergy.state.ca.us减少加州电力行业碳排放可能的策略，忽视减少加州电力行业碳排放可能的策略，忽视提高倍数与其他执行结果提高倍数与其他执行结果 碳视角碳视角7585951051151251351990199219941996199820002002200420062008201020122014201620182020Million Metric Tons of CO2 eq.百万公吨二氧化碳Triple EE Programs能效计划增至三倍Doubling Standards标准翻倍20% Renewables可再生More Efficient Combustion提高燃烧效率Less or Cleaner Coal煤炭减少或更干净Possible Strategies to Reduce Electricity Sector Carbon Emissions in California, ignoring ramp up times and other implementation issues - The CARBON Perspective 22