Efektywność energetyczna – oznacza stosunek uzyskanych wyników, usług, towarów lub energii do wkładu energiiDyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2012/27/UE z dnia 25 października 2012 r. w sprawie efektywności energetycznej, zmiany dyrektyw 2009/125/WE i 2010/30/UE oraz uchylenia dyrektyw 2004/8/WE i 2006/32/WE ().. Efektywne wykorzystanie energii ma na celu zmniejszenie ilości energii potrzebnej do dostarczania produktów i usług. Przykładowo izolacja termiczna budynku pozwala na użycie mniejszej ilości energii do jego ogrzewania i chłodzenia – tak by osiągnąć i utrzymać komfortową temperaturę. Instalowanie lamp fluorescencyjnych (świetlówek) albo świetlików zmniejsza ilość energii potrzebnej do uzyskania takiego samego poziomu oświetlenia jak przy użyciu tradycyjnych żarówek. Świetlówki kompaktowe zużywają o dwie trzecie mniej energii, a ich czas pracy jest od 6 do 10 razy dłuższy niż tradycyjnych żarówek. Poprawa efektywności energetycznej jest najczęściej osiągana przez zastosowanie wydajniejszych technologii lub procesów produkcyjnychMark Diesendorf (2007). Greenhouse Solutions with Sustainable Energy, UNSW Press, s. 86..
Istnieje wiele motywacji, które mogą skłaniać do poprawy efektywności energetycznej. Ograniczanie zużycia energii obniża koszty eksploatacji i może przyczynić się do oszczędności w wydatkach konsumentów, pod warunkiem, że oszczędności energetyczne są wyższe niż dodatkowe koszty, związane z wdrażaniem energooszczędnych technologii. Ponadto służy ograniczaniu emisji gazów cieplarnianych i innych zanieczyszczeń, co w efekcie przynosi także inne korzyści – np. w poprawie zdrowia publicznego i ograniczenia wydatków zdrowotnych. Według Międzynarodowej Agencji Energetycznej, poprawa efektywności energetycznej budynków, procesów przemysłowych i transportu mogłaby zmniejszyć światowe zapotrzebowanie na energię o jedną trzecią do 2050 r. oraz pomóc kontrolować światowe emisje gazów cieplarnianych.
Efektywność energetyczna i energia odnawialna są uznawane za bliźniacze filary zrównoważonej polityki energetycznej. W wielu państwach uznaje się także, że efektywność energetyczna przynosi korzyści dla bezpieczeństwa narodowego, ponieważ może przyczynić się do ograniczania poziomu importu energii z zagranicy i może spowolnić tempo wyczerpywania krajowych zasobów energii.
Przegląd zagadnień Uważa się, że podnoszenie efektywności energetycznej budynków, środków transportu i firm jest w dużym stopniu nie wykorzystywane, choć mogłoby rozwiązać problemy związane z takimi zagadnieniami jak: zanieczyszczenie środowiska, globalne ocieplenie, bezpieczeństwo energetyczne i wyczerpywanie paliw kopalnych. Wiele z tych kwestii od lat jest przedmiotem dyskusji, odkąd kryzys naftowy 1973 roku sprawił, że więcej uwagi zaczęto poświęcać kwestiom energetycznym. W późnych latach 70., fizyk Amory Lovins spopularyzował pojęcie „soft energy path” (dosł. „miękkiej ścieżki energetycznej”), oznaczające bardziej produktywne wykorzystywanie zasobów energetycznych, ze szczególnym skoncentrowaniem się na efektywności energetycznej. Pośród innych kwestii, Lovins wprowadził pojęcie negawatów – koncepcję sprostania potrzebom energetycznym przez zwiększanie efektywności zamiast zwiększania produkcji energii.
Udowodniono, że efektywność energetyczna jest wydajną kosztowo strategią budowania gospodarek, niekoniecznie przy zwiększaniu konsumpcji energii. Dla przykładu stan Kalifornia rozpoczął wdrażanie programów efektywności energetycznej w połowie lat 70., m.in. poprzez tworzenie odpowiednich przepisów prawnych i standardów technicznych z dokładnymi wymaganiami dotyczącymi sprawności urządzeń. W ciągu następnych lat konsumpcja energii w Kalifornii w przeliczeniu na mieszkańca pozostała mniej więcej stała, podczas gdy krajowa konsumpcja Stanów Zjednoczonych podwoiła się. Jako część swojej strategii, Kalifornia wdrożyła tzw. „loading order” dla nowych zasobów energii, który na pierwszym miejscu stawiał efektywność energetyczną, na drugim odnawialne źródła energii, a na ostatnim nowe elektrownie węglowe i gazowe.
Założony przez Lovinsa Rocky Mountain Institute wskazuje, że „w obiektach przemysłowych istnieje wiele możliwości zaoszczędzenia od 70 do 90% energii i kosztów oświetlenia, wentylacji i systemach pomp; 50% w silnikach elektrycznych; i 60% w obszarach takich jak ogrzewanie, chłodzenie, wyposażenie biur i urządzenia biurowe.” Ogólnie można by zaoszczędzić aż do 75% energii elektrycznej zużywanej dziś w Stanach Zjednoczonych przy zastosowaniu środków poprawy efektywności, które kosztują mniej niż sama elektryczność. To stwierdzenie pozostaje prawdziwe także dla właścicieli domów: nieszczelne przewody systemów grzewczych przez lata pozostawały niewidocznym winowajcą nadmiernego zużycia energii. W rzeczywistości badacze z amerykańskiego Departamentu Energii i ich konsorcjum, Residential Energy Efficient Distribution Systems odkryli, że wydajność przewodów może wynosić jedynie 50–70%. Departament Energii oszacował, że istnieje możliwość zaoszczędzenia energii na poziomie 90 miliardów kWh poprzez zwiększenie efektywności energetycznej budynków. Skuteczną metodą zwiększenia wydajności systemów dystrybucji powietrza jest ich odpowiednia izolacja termiczna, szczególnie w przypadku kanałów wentylacyjnych, które często przebiegają przez nieogrzewane przestrzenie.
Inne badania również to podkreślały. Raport opublikowany w 2006 r. przez McKinsey Global Institute stwierdzał, że „istnieją wystarczające, rentowne ekonomicznie możliwości zwiększenia produktywności energii, które mogłyby utrzymać wzrost światowego zapotrzebowania na energię na poziomie poniżej jednego procenta w skali roku” – to mniej niż połowa przewidywanego do roku 2020 przeciętnego 2,2% wzrostu przy założeniu, że nie nastąpi żadna zmiana. Zwiększenie produktywności energii, która mierzy produkcję oraz jakość dóbr i usług na jednostkę dostarczonej energii, może być efektem albo zmniejszenia ilości energii niezbędnej do wyprodukowania danego dobra, albo ze zwiększenia ilości i jakości towarów i usług otrzymywanych z tej samej ilości energii.
Raport z wiedeńskich rozmów w sprawie zmian klimatycznych prowadzonych w 2007 r. pod auspicjami Ramowej Konwencji ONZ w sprawie zmian klimatu (UNFCCC) jasno pokazuje, że „dzięki efektywności energetycznej można przy niskich kosztach osiągnąć realne redukcje emisji.”
Urządzenia Nowoczesne, efektywne energetycznie urządzenia, takie jak lodówki, zamrażarki, kuchenki elektryczne, piekarniki, zmywarki, pralki i suszarki do ubrań, zużywają znacznie mniej energii niż inne urządzenia. Dla przykładu: energooszczędne lodówki zużywają obecnie o 40% mniej energii niż konwencjonalne modele wyprodukowane w 2001 r. Idąc tym tropem, gdyby wszystkie gospodarstwa domowe w Europie wymieniły ponad 10-letnie urządzenia na nowe, rocznie można by zaoszczędzić 20 miliardów kWh energii elektrycznej, obniżając tym samym emisje CO2 o prawie 18 miliardów kg. W Stanach Zjednoczonych wielkości te wyniosłyby analogicznie 17 TWh energii i 27 miliardów funtów (ok. 12 mld kg) CO2. Według badań przeprowadzonych przez McKinsey&Company w 2009 r., wymiana starych urządzeń jest jednym z najbardziej efektywnych globalnych środków redukcji emisji gazów cieplarnianychMcKinsey & Company (2009). Pathway to a Low-Carbon Economy: Version 3 of the Global Greenhouse Gas Abatement Cost Curve, s. 7.. Nowoczesne systemy zarządzania energią zmniejszają także zużycie energii przez nieużywany sprzęt poprzez jego wyłączanie lub przełączanie po pewnym czasie w stan niskiego poboru energii. Wiele państw oznacza urządzenia energooszczędne etykietami energetycznymi.
Wpływ efektywności energetycznej na okresy szczytowego zapotrzebowania na energię zależy od tego, kiedy używane jest urządzenie. Na przykład klimatyzator zużywa więcej energii po południu, kiedy jest gorąco. Stąd też energooszczędny klimatyzator będzie miał większe wpływ na zapotrzebowanie w godzinach szczytowego poboru energii. Z kolei energooszczędna zmywarka zużywa więcej energii późnym wieczorem. Jej wpływ na szczytowe zapotrzebowanie będzie więc znikomy lub żaden.
Projektowanie budynków Położenie i otoczenie budynku odgrywają kluczową rolę w regulowaniu jego temperatury i oświetlenia. Na przykład drzewa, elementy krajobrazu i wzgórza mogą zapewnić cień i stłumić wiatr. W chłodniejszych strefach klimatycznych projektowanie budynków z oknami skierowanymi na południe zwiększa ilość słońca (ostatecznie energii cieplnej) wpadającego do budynku, tym samym minimalizując zużycie energii poprzez maksymalne wykorzystanie pasywnego ogrzewania słonecznego. Projektowanie szczelnych budynków, posiadających m.in. energooszczędne okna, dobrze uszczelnione drzwi, dodatkową izolację termiczną ścian, piwnic i fundamentów może zmniejszyć utratę ciepła o 25–50%.
Ciemne dachy mogą nagrzewać się aż do 39 °C bardziej niż białe powierzchnie lepiej odbijające światło, a część tego dodatkowego ciepła mogą przekazywać do wewnątrz budynku. Analizy US Studies pokazały, że dachy w jaśniejszych kolorach zużywają na chłodzenie o 40% mniej energii niż domy o ciemniejszych dachach. System białych dachów pozwala zaoszczędzić więcej energii w bardziej słonecznym klimacie. Zaawansowane systemy ogrzewania i chłodzenia mogą zmniejszyć konsumpcję energii i poprawić komfort mieszkańców.
Właściwe rozmieszczenie okien i świetlików oraz użycie elementów architektonicznych, które odbijają światło do budynku może ograniczyć potrzebę korzystania ze sztucznego oświetlenia. W jednym z badań udowodniono, że zwiększone użycie naturalnego światła i właściwe oświetlenie miejsca pracy zwiększa produktywność w szkołach i biurach. Świetlówki kompaktowe zużywają o dwie trzecie mniej energii, a ich czas pracy jest od 6 do 10 razy dłuższy niż tradycyjnych żarówek. Nowsze lampy fluorescencyjne wytwarzają naturalne światło, i w większości przypadków są efektywne kosztowo – wyższy koszt początkowy zwraca się po kilku miesiącachCFL savings calculator, Green Energy Efficient Homes.. Obecnie na rynku świetlówki są wypierane przez trwalsze, bardziej energooszczędne i łatwiejsze w utylizacji lampy LED.
Efektywne projektowanie energooszczędnych budynków może zakładać także użycie niskonakładowych pasywnych czujek podczerwieni (PIR), które wyłączają światło w nieużywanych pomieszczeniach, takich jak toalety, przedpokoje, a nawet pomieszczenia biurowe poza normalnymi godzinami pracy. Co więcej, przy użyciu czujników światła dziennego połączonych z systemem oświetlenia budynku można monitorować natężenie oświetlenia, tak by włączać/wyłączać/przygaszać światło do wcześniej ustalonego poziomu luksów biorąc pod uwagę naturalne światło; pozwala to ograniczyć zużycie energii. Systemy zarządzania budynkami (BMS) łączą to wszystko w jednym scentralizowanym komputerze, tak by sterować oświetleniem i ogrzewaniem całego budynkuCreating Energy Efficient Offices – Electrical Contractor Fit-out Article..