美国加利福利亚州能效标准和能效项目

EnergyEfficiencyinCalifornia

StandardsandPrograms

美国加利福利亚州能效规范和能效工程

InternationalDSMImplementationForum

,February26,2021

国际电力供求侧管理实施论坛

北京，2021年2月26日Dr.ArthurH.Rosenfeld,CommissionerChair,EnergyEfficiencyCommitteeCaliforniaEnergyCommission加利福利亚州能源委员会主席ARosenfe@Energy.State.CA.US/commissioners/rosenfeld.htmlorjustGoogle“ArtRosenfeld〞请访问以上网站，或直接Google“ArtRosenfeld〞12∆(2005)=4,000kWh/yr=$165/capita∆(2005)=4,000千瓦时/年=$165/人ElectricityUseinCalifornia加州电力运用WhileUSelectricityhassteadilygrown,California

hasbecomeamodelofenergyefficiency.美国用电稳步添加，加州成为能源效率的典范。kWh/personUnitedStates美国California加州PerCapitaElectricitySales(notincludingself-generation)人均电力销售〔不包括自行发电〕PerCapitaIncomeinConstant2000$恒量2000美圆个人平均所得19752005%change改动美国国内消费总值/人USGDP/capita16,24131,44294%加州州国民消费总值/人CalGSP/capita18,76033,53679%千瓦时/每人1–2%ofelectricbillAnnualEnergySavingsfromEfficiencyProgramsandStandards能效工程和能效规范产生的年能源节省05,00010,00015,00020,00025,00030,00035,00040,00045,00019751976197719781979198019811982198319841985198619871988198919901991199219931994199519961997199819992000200120022003GWh/yearApplianceStandards电器规范BuildingStandards建筑规范UtilityEfficiencyProgramsandMarketTransformation公共事业公司效率工程与市场改革~15%ofAnnualElectricityUseinCaliforniain2003年加州年度用电的15%2003吉瓦小时/年3UnitedStatesRefrigeratorUsev.Time美国冰箱运用与时间02004006008001,0001,2001,4001,6001,8002,000194719521957196219671972197719821987199219972002AverageEnergyUseperUnitSold(kWh/yr)0100200300400500600700Refrigeratorvolume(liters)EnergyUseperUnit每台冰箱能耗Refrigerator冰箱Size(liters),尺寸〔公升〕RightScale右刻度RefrigeratorPrice冰箱价钱in1983$1983年美圆$1,270$4624每售出一台平均能耗〔千瓦时/年〕冰箱容量〔升〕AnnualElectricityUseandVolumeofaNewRefrigeratorSoldinChinaandtheUS中国与美国新售出冰箱的年用电量与容量0100200300400500600700800900100019901992199419961998200020022004200620212021Sources来源:DGFridley@LBL.govandDGoldstein@NRDC.orgElectricityUse(kWh/year)0100200300400500600700AverageVolume(liters)US美国China中国Volume(rightscale)容量〔右刻度〕use(leftscale)耗电〔左刻度〕Volume(right)容量〔右〕use(leftscale)耗电〔左刻度〕2000Std2000年规范2005Std2005年规范2021Std2021年规范5用电〔千瓦小时/年〕平均容量〔升〕60204060801001203Gorges三峡Refrigerators冰箱AirConditioners空调TWh2000Stds2000年规范2000Stds2000年规范2005Stds2005年规范2005Stds2005年规范IfEnergyStar能源之星IfEnergyStarTWH/Year1.54.56.03.07.5Value(billion$/year)Comparisonof3GorgestoRefrigeratorandACEfficiencyImprovementsNote:Savingscalculated10yearsafterstandardtakeseffect.CalculationsprovidedbyDavidFridley,LBNLValueofTWh3Gorges三峡Refrigerators冰箱AirConditioners空调Wholesale(3Gorges)at3.6c/kWh大批量销售〔三峡〕3.6美分/千瓦时Retail(AC+Ref)at7.2c/kWh零售〔空调+冰箱〕7.2美分/千瓦时三峡与电冰箱、空调能效改良对比注：规范生效后10年节能量，计算由美国劳伦斯伯克力国家实验室DavidFridley提供能源之星6太瓦时/年价值〔十亿美圆/年〕TheCECisnowregulatingTVs

加州能源委员会

曾经开场对电视的能耗进展管理Salesofconventional(CRT)televisionsarerapidlydeclininginfavorofflatscreentechnology(LCD).传统显像管电视〔CRT〕的销售量曾经开场快速下滑，而平板电视技术〔LCD〕更受消费者的青睐。TVloadisnow10%oftotalresidentialelectricityloadandisgrowing~3-4%peryear.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。Standardswillcaporreversegrowth!能效规范却可以控制甚至改动这个上升的趋势！7PowerConsumptionbyTVvsTotalResidential

inCA,36Millionpeople

电视用电量vs加州住宅用电总量

〔加州人口为3600万〕PowerUse(W)byAverageSizeTV平均一台电视的耗电量（W)CAEnergyConsumptionPerYearinBillonkWh/year加州每年能耗（十亿千瓦/年）CRT(CathodeRayTube)（显像管电视）1014LCD(LiquidCrystalDisplay)（液晶电视）1443Other其他---2TotalTV电视用电总量9CompareTotalResidentialElectricUse与住宅用电总量相对比908ProposedStandardsand“EnergyStar〞Data

提交的能效规范方案和“能源之星〞数据91–2%ofelectricbillAnnualEnergySavingsfromEfficiencyProgramsandStandards能效工程和能效规范产生的年能源节省05,00010,00015,00020,00025,00030,00035,00040,00045,00019751976197719781979198019811982198319841985198619871988198919901991199219931994199519961997199819992000200120022003GWh/yearApplianceStandards电器规范BuildingStandards建筑规范UtilityEfficiencyProgramsandMarketTransformation公共事业公司效率工程与市场改革~15%ofAnnualElectricityUseinCaliforniain2003年加州年度用电的15%2003吉瓦小时/年10TypesofEnergyEfficiencyPrograms

能效工程类型Rebate–Upstream(tomanufacturers),Midstream,(e.g,toinstallersofroofsorwindows),orRetailAudit–InspectionofahomeorbusinesstoidentifyenergyefficiencyopportunitiesDirectInstall–InstallationofenergyefficiencymeasuresatnocosttothecustomerApplianceTurn-In–TakesinefficientappliancesoutofcirculationwithfreeorrebatedrecyclingservicesEducation–TrainingforthegeneralpublicaswellastradealliessuchasbuildersorbuildingoperatorsPerformanceContracting–Typicallynonresidentialprograms;providesrebateforequipmentandbuildingretrofitperunitofenergysavedratherthanpermeasurepurchasedorinstalledEnergyManagementServices–TypicallyNonresidentialprograms.Acombinationofauditservices,rebatesand/ordirectinstall,aswellasloadmanagementandself-generation折扣–上游〔到制造商〕,中游〔如安装屋顶或窗户〕，或者是零售，即用户审查–检查住宅或公司，确定其能源效率时机直接安装–安装能效措施，不对用户产生任何费用电器对换–提供免费或打折的在循环效力，使低效电器停顿流通教育–对普通公众、贸易同伴如施工人员或建筑管理人员，进展培训业绩挂钩–典型的非住宅工程；根据节约的能源量，而不是购买或安装的措施数量，对设备和建筑物翻新提供折扣能源管理效力–典型的非住宅工程。综合了审查效力、打折和/或直接安装，以及负荷管理和自行发电11TemperatureRiseofVariousMaterialsinSunlight

各种物品在日照下的升温情况0.00.20.40.60.81.050403020100TemperatureRise(°C)GalvanizedSteel镀锌钢IR-Refl.Black红外回流焊黑色BlackPaintGreenAsphaltShingleRedClayTileLt.RedPainLt.GreenPaintWhiteAsphaltShingleAlRoofCoat.OpticalWhiteWhitePaintWhiteCementCoat.SolarAbsorbance日照吸收率升温〔摄氏度)〔°C〕12黑色油漆白色水泥表层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)WhiteRoofs

白色屋顶InCaliforniaandagrowingnumberofUSstates,whiteroofsarerequiredfornewbuildings,andre-roofingtoreduceairconditioningloadand“smog〞(O3).在加州以及越来越多的美国其他州内，白色屋顶是建筑新建筑和重新改换屋顶时必需运用的，从而到达降低空调用电量以及“烟尘〞(臭氧O3).的作用Butanewconceptisthatwhiteroofsalsocooltheworlddirectly.同时，一个新开展的理念是：白色屋顶还可以直接降低地球的温度。13100m2ofawhiteroof,replacingadarkroof,offsettheemissionof10tonsofCO2每用100平方米的白色屋顶替代黑色屋顶，就可以抵消10吨的CO2

Akbarietal.MainFinding主要发现14论文来源：

Akbari,H.,S.Menon,andA.Rosenfeld.2021.“Globalcooling:increasingsolarreflectanceofurbanareastooffset

CO2,〞2021,ClimaticChange./2021publications/CEC-999-2021-020/CEC-999-2021-020.PDF,orjustGoogle“Akbari,Menon,Rosenfeld〞请查询以上的网页链接，或者直接Google“Akbari,Menon,Rosenfeld〞15EffectofSolarReflectiveRoofsandPavementsinCoolingtheGlobe

太阳能反射屋顶和路面对全球降温的作用∆SolarReflectivity∆太阳能反射率CO2Offsetby100m2

每100m2

抵消的CO2

CO2

OffsetGlobally全球范围内抵消的CO2WhiteRoof白色屋顶0.4010tonsAverageRoof屋顶平均*0.256.3tons24GtCoolPavement冷铺路面0.154tons20GtTotalPotential总体潜能44GtValueof44GtCO2at$25/t~$1Trillion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.ClimaticChange,2021)〔来源：Akbari,Menon,Rosenfeld.ClimaticChange,2021〕WhiteRoofwillbe“diluted〞bycoolcoloredroofsoflowerreflectivity,androofsthatcannotbechanged,becausetheyarelong-livedtile,orperhapstheyarealreadywhite.白色屋顶被有更低反射率的冷彩色屋顶“冲淡〞了，而且房顶普通不会改动，由于他们是长寿命的瓦片，或者他们曾经是白色的了。Compare10tonswithafamilycar,whichemits~4tons/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。******16AdditionalBackupSlides,notforForum17AdvancedMeteringInfrastructure

(AMI)/SmartMeters

先进的丈量设备(AMI)/智能仪表Goal:Install“smartmeters〞andcommunicatingthermostatsthroughoutCalifornia目的：在全加州安装“智能仪表〞和温控器Givescustomersaccesstoinformationandgreatercontrolovertheirenergyuseandbills.允许客户获取能源运用和账单信息的信息，扩展其相关控制权18CriticalPeakPricing(CPP)withadditionalcurtailmentoption

额外节能选项紧急尖峰电价〔传统电厂〕01020304050607080Price(cents/kWh)价钱〔美分/千瓦时〕StandardTOU规范峰谷分时电价CriticalPeakPrice紧急尖峰电价StandardRate规范费率SundayMondayTuesdayWednesdayThursdayFridaySaturday周日周一周二周三周四周五周六ExtraordinaryCurtailmentSignal,<onceperyear额外节能信号<每年一次CPPPriceSignal10xperyear传统电厂价钱信号10x每年?PotentialAnnualCustomerSavings:潜在的年度用户节约：10afternoonsx4hoursx1kw=40kWhat70cents/kWh=~$30/year10下午x4小时x1千瓦=40千瓦小时，40千瓦小时x70美分/千瓦小时=~$30/年19Source:ResponseofResidentialCustomerstoCriticalPeakPricingandTime-of-UseRatesduringtheSummerof2003,September13,2004,CECReport.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响，2004年9月13日ResidentialResponseonatypicalhotdayControlvs.Flatratevs.CPP-VRate住宅对典型热天控制的反响vs.一致费用vs.传统电厂-V费用(HotDay,August15,2003,AveragePeakTemperature88.50)kW0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.0Noon2:307:30MidnightCPPEvent传统电厂影响CPPrates–LoadImpacts传统电厂费用–负荷影响Mostcustomers(~80%)SavedMoneyandMost(~60%)thoughtallcustomersshouldbeofferedthistypeofrate.大部分用户〔约80%〕节约费用，用户中的大部分〔约60%〕采用此类费率。Control控制CPPw/T-stat传统电厂20Source来源:PatMcA