省エネルギーとは、エネルギーサービスの利用を減らすことで、無駄なエネルギー消費を削減する取り組みです。これは、エネルギーをより効率的に利用すること(継続的なサービスのために、より少なく、より質の高いエネルギー源を利用すること)や、より少なく、より質の高いエネルギー源を利用するように行動を変えること(例えば、再生可能エネルギーやエネルギー効率の高い車両を運転すること)によって実現できます。省エネルギーは、効率的なエネルギー利用によって達成でき、温室効果ガスの排出量削減やカーボンフットプリントの縮小、コスト、水、エネルギーの節約など、いくつかの利点があります。
グリーンエンジニアリングの手法は、エネルギーをある形態から別の形態に変換する機械の部品のライフサイクルを改善する。
エネルギーは、無駄や損失の削減、技術アップグレードによる効率の向上、運用とメンテナンスの改善[ 1 ]、ユーザープロファイリングやユーザーアクティビティによるユーザーの行動の変化、機器の監視、負荷をオフピーク時間帯にシフトすること、省エネに関する推奨事項の提供などによって節約できます。機器の使用状況を観察し、エネルギー使用プロファイルを確立し、エネルギーが非効率的に使用されている状況でのエネルギー消費パターンを明らかにすることで、エネルギー消費におけるユーザーの習慣や行動を特定できます。機器のエネルギープロファイリングは、エネルギー消費量とエネルギー負荷が高い非効率な機器を特定するのに役立ちます。季節変動もエネルギー負荷に大きく影響し、暖かい季節にはエアコンの使用が増え、寒い季節には暖房の使用が増えます。エネルギー負荷とユーザーの快適性のバランスを取ることは複雑ですが、エネルギーの節約には不可欠です。[ 1 ]大規模なレベルでは、政治問題、技術開発、経済成長、環境問題など、いくつかの要因がエネルギー消費の傾向に影響を与えます。[ 2 ]
ユーザーの行動はエネルギー節約に大きな影響を与えます。これには、ユーザーの活動検出、プロファイリング、および機器とのインタラクション行動が含まれます。ユーザープロファイリングは、ユーザーのエネルギー使用パターンを特定し、必要なシステム設定を要求に応じて開始できる自動設定に置き換えることで構成されています。[ 1 ]ユーザープロファイリングでは、個人の特性がエネルギー節約行動に影響を与える上で重要な役割を果たします。これらの特性には、世帯収入、教育、性別、年齢、および社会規範が含まれます。[ 3 ]
ユーザーの行動は、性格特性、社会規範、およびエネルギー節約行動に対する態度の影響にも左右されます。便利なライフスタイル、環境に優しい交通手段、エネルギー安全保障、および居住地の選択に対する信念と態度は、エネルギー節約行動に影響を与えます。その結果、環境に配慮した行動とエネルギー効率の高いシステムを採用することで、エネルギー節約が可能になります。[ 3 ]エネルギー節約へのアプローチに関する教育は、賢明なエネルギー利用につながります。ユーザーが行う選択は、エネルギー使用パターンを生み出します。これらの使用パターンを厳密に分析すると、無駄なエネルギーパターンが特定され、これらのパターンを改善することで、エネルギー負荷を大幅に削減できる可能性があります。[ 1 ]したがって、人間の行動は、エネルギー節約対策の影響を判断し、環境問題を解決するために重要です。[ 3 ]ユーザーの習慣ループを変更すれば、大幅なエネルギー節約が達成できる可能性があります。[ 1 ]
ユーザーの習慣はエネルギー需要に大きな影響を与えるため、ユーザーの習慣を改善するための推奨事項を提供することはエネルギー節約に貢献します。マイクロモーメントはエネルギー消費パターンを把握する上で不可欠であり、家庭内の目立つ場所に配置されたさまざまなセンサーユニットを使用して特定されます。[ 1 ]マイクロモーメントは、機器の状態を非アクティブからアクティブに変化させるイベントであり、ユーザーの活動に応じてユーザーのエネルギー消費プロファイルを構築するのに役立ちます。
エネルギー節約は、ユーザーが日常的に省エネに関する推奨事項に従うことで実現できます。不必要なエネルギー消費は、家電製品の運転に適したスケジュールを選択することで削減できます。効果的なスケジュールシステムを作成するには、家電製品に関するユーザーの習慣を理解する必要があります。[ 1 ]
エネルギー節約のための多くの手法には、オフピークスケジューリングが含まれます。これは、電気料金が安い時間帯に家電製品を使用することを意味します。[ 1 ]このスケジュールは、家電製品の使用に関するユーザーの習慣を把握した後に実現できます。ほとんどの電力会社は、電気料金を高料金時間帯と低価格時間帯に分けています。したがって、家電製品をオフピーク時間帯に動作するようにスケジュールすると、電気料金を大幅に削減できます。[ 1 ]
ユーザー活動の検出により、活動に必要な機器を正確に検出できます。機器がアクティブであっても、ユーザーの現在の活動に必要でない場合は、エネルギーを浪費しているため、電源を切ってエネルギーを節約できます。この省エネルギー方法を実現するには、ユーザー活動を正確に識別する必要があります。[ 1 ]
エネルギー保全対策は、主に効率性を向上させるための技術革新と、前述の分析的伝統から得られた理論的説明に基づく財政的インセンティブに焦点を当ててきました。 [ 4 ]既存の建物は、構造維持材料の変更、空調システムの構成の調整、省エネ機器の選択、補助金政策の策定によってエネルギー効率を向上させることができます。[ 5 ]これらの対策は、利用者の熱的快適性を向上させ、建物の環境負荷を低減することができます。需要側管理の実施に加えて、利用者の行動を誘導および制限する対策を含む組み合わせ最適化スキームを選択することで、エネルギー消費を動的に調整できます。同時に、経済的手段によって利用者が行動を変え、低炭素生活を実現できるようにする必要があります。組み合わせ最適化と価格インセンティブは、建物のエネルギー消費と炭素排出量を削減し、利用者のコストを削減します。[ 5 ]

エネルギー監査によるモニタリングは、既存の建物のエネルギー効率の向上に役立ちます。エネルギー監査とは、出力に悪影響を与えることなくエネルギー入力を削減することを目的とした、システムにおけるエネルギー使用の検査と分析です。エネルギー監査では、エネルギー節約と効率化対策の具体的な機会を特定できるだけでなく、費用対効果の高い戦略も特定できます。[ 2 ]専門家のトレーニングが通常これを実行し、上記で説明したいくつかの国家プログラムの一部となる場合があります。スマートフォンアプリを使用すると、住宅所有者は比較的高度なエネルギー監査を自分で実行できます。たとえば、スマートサーモスタットは、標準的なHVACシステムに接続して、省エネの室内温度を維持できます。さらに、データロガーを設置して室内の温度と湿度レベルを監視し、状況をより正確に把握することもできます。収集したデータをユーザーの快適性の認識と比較すると、室内のより微調整を実施できます (たとえば、エアコンを使用する場所の温度を上げて過冷却を防ぐ)。ビルディングテクノロジーとスマートメーターを使用すると、商業および住宅のエネルギー使用者は、職場や家庭でのエネルギー使用がもたらす影響を視覚化できます。高度なリアルタイムエネルギー計測は、人々の行動を通じてエネルギーを節約するのに役立ちます。
エネルギー節約に向けたもう一つのアプローチは、商業ビルにおけるエネルギー効率改善策(ECM)の導入であり、多くの場合、エネルギー性能契約に精通したエネルギーサービス会社(ESCO)が利用されます。この業界は1970年代から存在し、今日ではかつてないほど普及しています。米国に拠点を置くEVO(Efficiency Valuation Organization)は、ECMによって達成された節約効果を評価する際にESCOが遵守すべき一連のガイドラインを作成しました。これらのガイドラインは、国際性能測定検証プロトコル(IPMVP)と呼ばれています。
エネルギー効率は、既存の建物の特定の側面をアップグレードすることによっても達成できます。[ 6 ]床下空間に断熱材を追加し、漏れがないことを確認することで熱的改善を行うと、効率的な建物の外皮が実現し、空間を暖房および冷房するための機械システムの必要性が減ります。高性能断熱は、熱伝達を最小限に抑えるために二重/三重ガラス窓を追加することによってもサポートされます。既存の建物の小規模なアップグレードには、ミキサーを低流量に変更することで節水に大きく役立ち、電球をLEDライトに変更すると、標準的な白熱電球またはCFL電球よりも70~90%少ないエネルギー消費量になり、非効率な家電製品をエネルギースター認定の家電製品に変更するとエネルギー消費量が少なくなり、最後に建物の周囲の景観に植栽を追加して日陰要素として機能させることが含まれます。[ 6 ]窓のウィンドキャッチャーは、建物の総エネルギー使用量を23.3%削減できます。[ 7 ]塗料の色[ 8 ]と新しい塗料技術[ 9 ]はエネルギーを節約できます。

利用者の行動による省エネルギーには、エネルギー消費を分析する際に、世帯の居住者のライフスタイル、社会的要因、行動的要因を理解することが不可欠です。これには、エネルギー効率の高い新しい家電製品の購入や、経済的有用性やエネルギーサービスのレベルを損なうことなく建物の断熱性を向上させるなど、エネルギー効率への一度限りの投資と、エネルギー効率行動と比較して社会心理的要因や環境問題への懸念によってより強く動機づけられると理論づけられているエネルギー削減行動が含まれます。既存の家電製品をより新しく効率的なものに交換すると、エネルギーの無駄が全体的に少なくなるため、エネルギー効率が向上します。全体として、エネルギー効率行動は、効率的な家電製品や改修への一度限りの費用のかかる投資と関連付けられることが多い一方、エネルギー削減行動には、繰り返し行われる低コストの省エネルギー努力が含まれます。[ 4 ]
住宅のエネルギー使用を特定し最適化するには、従来型および行動経済学、技術採用理論と態度に基づく意思決定、社会心理学と環境心理学、社会学を分析する必要があります。技術経済学と心理学の文献分析は、個人の態度、行動、選択/文脈/外部条件に焦点を当てています。対照的に、社会学の文献は、動的な環境における社会的、文化的、経済的要因によって形成されるエネルギー消費の実践により依存しています。[ 4 ]
新しい建物を設計する際には、省エネルギーと効率化に向けて多くの対策を講じることができます。まず、高性能な断熱材と窓ガラスシステムを備えた効率的な建物の外皮、自然光を最大限に活用できるよう戦略的に配置された窓ファサード、不要な眩しさを軽減する遮光要素、そして家電製品向けのパッシブエネルギーシステムなど、建物の性能を最適化するように設計できます。パッシブソーラー建築設計では、窓、壁、床は、冬には太陽エネルギーを熱として収集、蓄積、分配し、夏には太陽熱を放出するように設計されています。
パッシブソーラー建築の設計の鍵は、地域の気候を最大限に活用することです。考慮すべき要素には、窓の位置とガラスの種類、断熱材、蓄熱材、日よけなどがあります。自然光を最適化することで、白熱電球、窓、バルコニーからのエネルギーの無駄を減らし、自然換気を可能にし、暖房と冷房の必要性を減らし、節水ミキサーで節水し、エネルギースター認定の家電製品にアップグレードすることでエネルギー消費量を減らすことができます。[ 11 ] LEEDガイドラインに従って建物を設計し、スマートホームテクノロジーを組み込むことで、長期的にはエネルギーと費用を大幅に節約できます。[ 11 ]パッシブソーラー設計技術は新築の建物に最も簡単に適用できますが、既存の建物にも後付けできます。
主に、エネルギー節約は、ユーザーの習慣を変更したり、家電製品の使用を抑制したり、低価格の電力料金時間帯にスケジュールしたりする省エネ推奨事項を提供したりすることによって実現されます。ユーザーの習慣や家電製品の制御を変更することに加えて、スマートホームにおけるユーザーの活動に関係のない家電製品を特定することもエネルギー節約につながります。スマートホーム技術は、ユーザーの行動に応じて省エネ戦略をアドバイスし、エネルギー節約につながる行動の変化を促すことができます。[ 1 ]このガイダンスには、照明を消すリマインダー、配管の問題を防ぐための漏水センサー、オフピーク時間帯に家電製品を使用する、エネルギーを節約するスマートセンサーなどが含まれます。このような技術は、ユーザーと家電製品の活動パターンを学習し、さまざまなエネルギー消費家電製品の全体像を提供し、これらのパターンを改善してエネルギー節約に貢献するためのガイダンスを提供できます。家電製品をエネルギー効率の良いモードに戦略的にスケジュールしたり、オフピーク時間帯に動作するように計画したりできます。これは通常、家電製品の使用抑制につながり、家電製品は別の時間に動作するようにスケジュールされるか、電源が切られます。家電製品の使用抑制には、家電製品の認識、活動と家電製品のモデル、無人家電製品の検出、およびエネルギー節約サービスが含まれます。家電認識モジュールは、稼働中の家電を検出してスマートホームユーザーの活動を識別します。ユーザーの活動を識別した後、機能する家電とユーザーの活動との関連付けが確立されます。無人家電検出モジュールは、稼働中の家電を探しますが、ユーザーの活動とは関係ありません。これらの機能する家電はエネルギーを浪費するため、ユーザーに推奨事項を提供することで電源を切ることができます。[ 1 ]
ユーザーは、エネルギーを節約しながらユーザーの快適性を向上させる特定の機器に重み付けをすることができます。[ 1 ]機器のエネルギー消費とそれらが生み出す快適性のレベルに関するエネルギー消費モデルは、スマートホームの快適性レベルとエネルギー消費の間の優先順位のバランスを取ることができます。樫本、小倉、山本、安本、伊藤によると、エネルギー供給は機器の過去の状態に基づいて減少し、ユーザーの快適性レベルの要求に応じて増加し、目標とするエネルギー節約率につながります。シナリオベースのエネルギー消費は、エネルギー節約の戦略として採用でき、各シナリオにはエネルギー消費に関する特定のルールセットが含まれます。[ 1 ]

人、物、サービスの輸送は、2007 年の米国のエネルギー消費の 29% を占めていました。また、輸送部門は、2006 年の米国の二酸化炭素排出量の約 33% を占めており、そのうち高速道路車両が約 84% を占めているため、輸送は地球規模の気候変動に対処するための重要なターゲットとなっています (EIA、2008 年)。 [ 12 ]郊外のインフラは、化石燃料へのアクセスが比較的容易だった時代に発展し、輸送に依存した生活システムにつながりました。通勤者、顧客、ベンダー、住宅所有者など、施設への人の往復輸送に使用されるエネルギー量は、建物の輸送エネルギー強度として知られています。土地は人口増加よりも速いペースで開発されており、都市のスプロール現象につながり、より多くの人が仕事のために長距離を通勤する必要があるため、輸送エネルギー強度が高くなります。その結果、建物の立地は、内在排出量を削減する上で不可欠です。[ 13 ]
運輸分野では、エネルギーの節約と効率化対策に関する州および地方の取り組みは、より対象を絞った小規模なものになりがちです。しかし、より厳格な燃費基準、代替輸送燃料の使用に関する新たな目標、電気自動車およびハイブリッド電気自動車に関する新たな取り組みにより、EPAct05とEISAは、運輸部門の民間部門および州および地方政府に対して、新たな国家政策シグナルと財政的インセンティブを提供しています。[ 12 ]都市の密度を高め、歩行者や自転車のための設計を可能にするゾーニング改革は、輸送で消費されるエネルギーを大幅に削減できます。多くのアメリカ人は、毎日通勤する代わりにリモートワークが可能な仕事に就いており、これはエネルギーを節約する大きな機会です。高度道路交通システム(ITS)は、車両の増加によって引き起こされる交通渋滞とCEへの解決策を提供します。[ 14 ] ITSは、情報技術とシステム、通信、センサー、コントローラー、高度な数学的手法の改善を、従来の輸送インフラの世界と組み合わせたものです。これにより、交通の安全性と移動性が向上し、環境への影響が軽減され、持続可能な輸送が促進され、生産性が向上します。[ 14 ] ITSは、交通渋滞を緩和し、汚染を減らすことで、道路容量を向上させ、交通事故を減らし、輸送効率と安全性を向上させると同時に、人、車両、道路、環境間のつながりと協力を強化することができます。アプリケーションサービスとして交通情報を最大限に活用し、既存の交通施設の運用効率を高めることができます。
エネルギー節約の最大の潜在力は、各国の都市交通における管理システム、政策と規制、計画、技術、運用、管理メカニズムなど、多くの問題が存在することです。1つまたは複数の側面を改善することで、道路交通が改善されます。効率性の向上はプラスの影響を与え、都市交通環境と効率性の向上につながります。[ 14 ]
ITSに加えて、交通指向型開発(TOD)は、密度、公共交通機関への近接性、用途の多様性、街路景観デザインを重視することで、都市部の交通を改善します。密度は立地を最適化するために重要であり、自動車の利用を減らす方法でもあります。[ 13 ]計画担当者は、密度移転手続きに従って、生態学的に敏感な地域から成長に友好的な地域に開発権を交換することで、開発権を規制することができます。距離は、自動車の利用を抑制する鉄道やバスの交通機関へのアクセスとして定義されます。交通指向型開発が実現可能となるためには、交通機関の停留所は人々の居住地に近い必要があります。多様性とは、住宅やオフィスに近い場所で必須サービスを提供し、さまざまな社会経済的カテゴリーの住宅スペース、商業施設、小売店を含む複合用途エリアを指します。これにより、 1つのエリアで人々の日常生活のニーズを徒歩で満たすことができる歩行者空間が生まれます。最後に、街路景観デザインには、交通を緩和する最小限の駐車スペースと歩行可能なエリアが含まれます。[ 13 ]十分な駐車スペースは人々が車を利用するインセンティブになりますが、最小限で高価な駐車スペースは通勤者を遠ざけます。同時に、街路景観は自転車レーンや指定された自転車道、自転車道を取り入れるように設計できます。屋根付きの駐輪場があれば、自転車が濡れる心配をせずに自転車通勤ができます。これは、通勤者が他の交通手段ではなく自転車を利用することを促し、エネルギーの節約にもつながります。近くに照明が明るく、公園のベンチやカフェの屋外テーブル、日陰を作るための植樹、車が通行できない歩行者専用広場、公共のインターネット接続を備えた魅力的な歩行者に優しい屋外空間があれば、人々は喜んで電車の駅から数ブロック歩きます。さらに、この戦略は交通を緩和し、意図した歩行者環境を改善します。[ 13 ]
新しい都市計画案は、交通の流れを分散させ、車両の速度を落とし、歩行をより快適にする相互接続された道路のネットワークを通じて都市の接続性を向上させるように設計できます。道路リンクの数を道路ノードの数で割ることによって、接続性指数が計算されます。接続性指数が高いほど、ルートの選択肢が増え、歩行者のアクセスが良くなります。[ 13 ]建物に関連する交通への影響を認識することで、通勤者はエネルギー節約に向けた措置を講じることができます。接続性により、通勤者が自動車の使用を減らし、徒歩や自転車の使用を増やし、公共交通機関を利用するようになるため、エネルギー節約行動が促進されます。公共交通機関の選択肢がない通勤者には、ハイブリッド車や燃費の良い小型車両を使用できます。[ 13 ]


住宅所有者が住宅に ECM を導入する場合、多くの場合、エネルギー監査から始めます。これは、住宅所有者が自宅のどのエリアでエネルギーが使用されているか、またエネルギーが失われている可能性があるかを確認する方法です。住宅エネルギー監査員は、Building Performance Institute (BPI) [ 17 ]または Residential Energy Services Network (RESNET) [ 18 ] [ 19 ]によって認定されています。住宅所有者は、専門家を雇うか、自分で監査を行うか[ 20 ] [ 21 ] 、またはスマートフォンを使用して監査を行うこともできます[ 22 ] 。
エネルギー節約対策は、改修工事を調整することで建物の居住者への影響を最小限に抑えつつエネルギー節約を最大化するために、より大規模な保証付きエネルギー節約性能契約に組み込まれることが多い。 [ 23 ]一部の ECM は、実装コストは低いが、より高いエネルギー節約効果が得られる。従来、照明プロジェクトは「簡単にできる成果」[ 24 ]の良い例であり、大規模施設の HVAC システムのより大規模なアップグレードの実装を促進するために使用できる。小規模な建物では、窓の交換と最新の断熱材を使用した高度な建築用フォームを組み合わせることで、エネルギー効率を向上させることができる。エネルギー ダッシュボード プロジェクト[ 25 ]は、建物の居住者の行動の変化に依存してエネルギーを節約する新しいタイプの ECM である。プログラムの一部として実装された場合、DC スクールなどのケース スタディーズでは、エネルギー節約が最大 30% に達すると報告されている。[ 26 ]適切な状況下では、オープン エネルギー ダッシュボードを無料で実装して、これらの節約をさらに改善することもできる。[ 27 ]
消費者は、エネルギー効率の高い製品による節約効果について十分な情報を得ていないことが多い。その顕著な例が、白熱電球をより現代的な代替品に交換することで得られるエネルギー節約効果である。電球を購入する際、多くの消費者は安価な白熱電球を選びがちだが、現代のコンパクト蛍光灯やLED電球と比較した場合、エネルギーコストが高く寿命が短いことを考慮に入れていない。これらのエネルギー効率の高い代替品は初期費用は高いものの、長寿命でエネルギー消費量が少ないため、消費者はかなりの金額を節約できる。[ 28 ] LED電球の価格も、半導体技術の進歩により、過去5年間で着実に下がっている。市場に出回っている多くのLED電球は、電力会社の補助金の対象となっており、消費者の購入価格をさらに引き下げている。[ 29 ]米国エネルギー省の試算によると、今後20年間でLED照明が広く普及すれば、米国のエネルギーコストは約2,650億ドル節約できる可能性がある。[ 30 ]
エネルギーを節約するために必要な調査は、今日の化石燃料を使用したより安価な製品や技術が利用できる場合、一般の消費者にとっては時間と費用がかかりすぎることが多い。[ 31 ]一部の政府やNGOは、買い物中にエネルギー効率の違いを簡単に調べられるようにするエコラベルによって、この複雑さを軽減しようとしている。[ 32 ]
エネルギー節約にお金、時間、労力を投資するために人々が必要とする情報とサポートを提供するには、人々の関心事を理解し、それと結びつけることが重要です。[ 33 ]例えば、一部の小売業者は、明るい照明が購買意欲を刺激すると主張しています。しかし、健康に関する研究では、多くの職場や小売店で見られる一般的な過剰な照明によって、頭痛、ストレス、血圧、疲労、作業ミスが一般的に増加することが示されています。[ 34 ] [ 35 ]自然光は、エネルギー消費を削減しながら、労働者の生産性レベルを向上させることが示されています。[ 36 ]
温暖な気候でエアコンが使用される場合、熱を発する家庭用機器はすべて冷房システムへの負荷を増大させます。ストーブ、食器洗い機、衣類乾燥機、給湯器、白熱灯などは、いずれも室内に熱を放出します。これらの機器の低消費電力型や断熱型は、エアコンが除去しなければならない熱量を減らします。また、エアコンシステムは、標準的な空気熱交換器よりも温度の低いヒートシンク(地熱や水など)を使用することで、効率を向上させることができます。
寒冷地では、空気や水の加熱が家庭のエネルギー使用の大きな需要となっています。さまざまな技術を使用することで、大幅なエネルギー削減が可能です。ヒートポンプは、空気や水を温めるための電気抵抗ヒーターよりも効率的な代替手段です。さまざまな効率的な衣類乾燥機が利用可能であり、物干し竿は時間だけでエネルギーを必要としません。天然ガス(またはバイオガス)凝縮ボイラーと温風炉は、標準的な熱煙モデルよりも効率が向上します。標準的な電気ボイラーは、タイマースイッチを使用して、必要な時間帯のみ稼働させることができます。[ 37 ]これにより、エネルギー使用量が大幅に削減されます。シャワーでは、半閉ループシステムを使用できます。熱交換器を導入した新しい建築物では、浴室、洗濯室、キッチンの排水や排気から熱を回収できます。
温暖な気候でも寒冷な気候でも、気密性の高い断熱構造は住宅の効率を左右する最大の要因です。断熱材は住宅への熱の出入りを最小限に抑えるために設置されますが、既存の住宅に後付けする場合は手間がかかる場合があります。
エネルギー効率は、費用対効果の高いエネルギー需要削減において重要な役割を果たすと期待されているが、アジアではその経済的可能性のごく一部しか活用されていない。各国政府は、複数のセクターにわたるエネルギー効率化イニシアチブを促進するために、現金補助金、低利融資、税制優遇措置、公共部門資金との共同融資など、さまざまな補助金を実施している。アジア太平洋地域の政府は、建物、家電製品、輸送および産業経済ラベルに関するさまざまな情報提供およびラベル表示プログラムを実施したり、日本のクールビズキャンペーンのように、エアコンを摂氏28度に設定し、夏に従業員がカジュアルな服装をすることを奨励するなど、行動の変化を積極的に促そうとしている。[ 38 ] [ 39 ]
中国政府は2005年以降、エネルギー節約による排出削減という目標を効果的に推進するために一連の政策を打ち出してきたが、輸送業界で最も急速にエネルギー消費が拡大している道路輸送部門には、具体的で運用的な体系的な省エネルギー計画が欠けている。[ 5 ]社会経済発展が「新常態」時代に入って以来、道路輸送はエネルギー節約と排出削減を効果的に達成するための最優先事項である。一般的に、政府は需要、構造、技術の3つの側面から、道路輸送業界における省エネルギーと排出削減のための包括的な計画を策定すべきである。例えば、公共交通機関やカーシェアリングなどの新しい交通手段を利用した移動を奨励し、構造改革において新エネルギー車への投資を増やすことなどが挙げられる。[ 5 ]
2006年末、欧州連合(EU)は2020年までに一次エネルギーの年間消費量を20%削減することを誓約した。[ 40 ] EUエネルギー効率指令2012は、 EU域内でのエネルギー効率の改善を義務付けている。[ 41 ]
EUのSAVEプログラム[ 42 ]の一環として、エネルギー効率の向上と省エネルギー行動の促進を目的として、ボイラー効率指令[ 43 ]は、液体燃料または気体燃料を使用するボイラーの効率の最低レベルを規定しています。
ヨーロッパ、北米、アジアではエネルギー規制の実施が着実に進んでおり、最も多くの建築エネルギー基準が採用・実施されている。さらに、エネルギー基準活動に関してヨーロッパの実績は非常に有望である。ヨーロッパは他の5つの地域と比較して、義務的なエネルギー基準の割合が最も高かった。[ 44 ]
2050年には、ヨーロッパのエネルギー節約量は2019年の基準シナリオの67%に達し、「エネルギー効率優先」の社会動向シナリオでは361 Mtoeの需要に相当する。ただし、リバウンド効果がないという条件があり、そうでなければ節約量は32%にとどまるか、技術経済的な可能性が実現されなければエネルギー使用量が42%増加する可能性もある。[ 45 ]
ドイツは1990年から2015年にかけて一次エネルギー消費量を11%削減し[ 46 ]、2008年比で2030年までに30%、2050年までに50%削減するという目標を設定している[ 47 ]。
石油保全研究協会(PCRA)は、1978年に設立されたインド政府機関で、あらゆる分野におけるエネルギー効率の向上と保全活動を推進しています。近年、PCRAはテレビ、ラジオ、印刷媒体で大規模なメディアキャンペーンを展開してきました。第三者機関による影響評価調査によると、PCRAによるこれらの大規模キャンペーンのおかげで、国民の意識レベルが向上し、数千万ルピー相当の化石燃料の節約につながっただけでなく、大気汚染の軽減にも貢献したことが明らかになりました。
エネルギー効率局は、エネルギー効率の向上と省エネルギーの促進を担う、2001年に設立されたインド政府機関である。
自然資源の保護と保全は、地域自然資源管理(CNRM)によって行われる。
イランの最高指導者アリー・ハメネイは、エネルギー管理と燃料消費量の多さを定期的に批判してきた。[ 48 ] [ 49 ] [ 50 ] [ 51 ]

1973年の石油危機以来、日本では省エネルギーが重要な課題となっている。石油由来の燃料はすべて輸入に頼っているため、国内での持続可能なエネルギー開発が進められている。
エネルギー保全センター[ 52 ]は、日本のあらゆる面でエネルギー効率の向上を推進しています。公的機関は、産業や研究におけるエネルギーの効率的な利用を実施しています。これには、トップランナープログラム[ 53 ]などのプロジェクトが含まれます。このプロジェクトでは、新しい機器の効率が定期的にテストされ、最も効率の良いものが標準となります。
中東は世界の原油埋蔵量の40%、天然ガス埋蔵量の23%を保有している。[ 54 ]したがって、国内の需要とこれらの製品の世界市場を考慮すると、湾岸諸国にとって国内の化石燃料の保全は正当な優先事項である。湾岸諸国における保全の主な障壁はエネルギー補助金である。家庭用電気料金は米国の料金の10分の1になることがある。 [ 54 ]その結果、ガス、電気、水の販売による関税収入の増加は、天然ガスの探査と生産、発電能力への投資を促進し、将来の不足を緩和するのに役立つだろう。
MENA地域の家庭は、サウジアラビアのエネルギー使用量の53%、UAEの環境負荷の57%を占めています。[ 54 ]これは、主に安価なエネルギーモデルの下で設計・建設された建物が、現代的な制御技術や適切な断熱材、効率的な機器を備えていないことが一因です。断熱材、効率的な窓や機器、日よけ、反射屋根、エネルギー使用量を調整する多数の自動制御を組み合わせることで、建物のエネルギー消費量を20%削減できます。[ 54 ]
政府はまた、自国内で販売される輸入家電製品に対して最低限のエネルギー効率と水使用量の基準を設定し、非効率なエアコン、食器洗い機、洗濯機の販売を事実上禁止することもできる。法律の施行は基本的に各国の税関の業務となる。政府はさらに踏み込んで、一定年数のエアコンを交換するよう奨励したり義務付けたりすることもできる。[ 54 ]
2002年以来、レバノンエネルギー保全センター(LCEC)は、エネルギーの効率的かつ合理的な利用と、消費者レベルでの再生可能エネルギーの利用促進に取り組んできました。LCECは、国際環境ファシリティ(GEF)とエネルギー・水省(MEW)の資金援助を受け、国連開発計画(UNDP)の管理下で設立されたプロジェクトであり、2007年6月18日にMEWとUNDPの間で締結された覚書(MoU)に示されているように、国連開発計画(UNDP)の支援を受けながらも、徐々に独立した国内技術センターとしての地位を確立してきました。
最近まで、ネパールは水力発電のために膨大な水資源の開発に重点を置いてきました。需要側の管理や省エネルギーは政府の活動の焦点ではありませんでした。2009年、ネパールとドイツ連邦共和国の二国間開発協力は、「ネパールエネルギー効率プログラム」の共同実施に合意しました。実施の主導機関は、水エネルギー委員会事務局(WECS)です。このプログラムの目的は、政策決定、農村部と都市部の家庭、そして産業界におけるエネルギー効率の促進です。[ 55 ]
国内にエネルギー効率を促進する政府機関がないため、ネパール商工会議所連盟(FNCCI)は、民間部門での省エネルギーを促進するために、傘下にエネルギー効率センターを設立しました。エネルギー効率センターは、産業界にエネルギー監査サービスを提供する非営利の取り組みです。このセンターは、ドイツ国際協力公社( GEI)のネパールエネルギー効率プログラムからも支援を受けています。[ 56 ]
2012年に実施された調査では、ネパールの産業界は毎年16万メガワット時の電力と8,000テラジュールの熱エネルギー(ディーゼル、重油、石炭など)を節約できることが判明しました。これらの節約は、年間最大64億ネパールルピーのエネルギーコスト削減に相当します。[ 57 ] [ 58 ] 2014年のネパール経済フォーラムの結果、[ 59 ]エネルギー保全などに焦点を当てた優先セクターの経済改革アジェンダが宣言されました。エネルギー改革アジェンダにおいて、ネパール政府は、エネルギー効率を実践する、または効率的な技術(コジェネレーションを含む)を使用する産業に対して、2015/16会計年度の予算でインセンティブパッケージを導入することを約束しました。[ 60 ]
ニュージーランドでは、エネルギー効率と省エネルギーの促進を担当する政府機関としてエネルギー効率・省エネルギー庁があります。ニュージーランドエネルギー管理協会は、ニュージーランドのエネルギーサービス部門を代表する会員制組織であり、エネルギー管理サービスが信頼できるものであることを保証する目的で、トレーニングと認定サービスを提供しています。[ 61 ]
ナイジェリアでは、ラゴス州政府がラゴス市民にエネルギー節約の文化を身につけるよう奨励している。2013年、ラゴス州電力委員会(LSEB)[ 62 ]は、エネルギー鉱物資源省の下で「エネルギーを節約し、お金を節約する」というイニシアチブを実施した。このイニシアチブは、DIYのヒントを通じて行動に影響を与えることで、エネルギー節約というテーマについてラゴス市民の意識を高めることを目的としている。[ 63 ] 2013年9月、ラゴス州知事ババトゥンデ・ラジ・ファショラとキャンペーン大使のラッパー、ジュード「MI」アバガ[ 64 ]は、エネルギー節約をテーマにした知事のビデオ会議[ 65 ]に参加した。
これに加えて、10月(州の公式エネルギー節約月間)には、LSEBはラゴス州各地のショッピングモールで体験センターを開催し、一般市民が家庭のエネルギー消費量を計算し、消費者向けエネルギーアプリを使って節約する方法を発見するよう促した。[ 66 ]ラゴス市民にエネルギー節約を始めてもらうため、ソーラーランプや省エネ電球も配布された。
カドゥナ州では、カドゥナ電力供給会社(KAPSCO)が公共施設の電球をすべて交換するプログラムを実施し、白熱電球の代わりに省エネ電球を取り付けました。KAPSCOはまた、カドゥナ都市圏の従来の街路灯をすべて、消費電力のはるかに少ないLEDに交換する取り組みにも着手しています。
スリランカは現在、日々の電力供給に化石燃料、水力発電、風力発電、太陽光発電、樹木発電を利用しています。スリランカ持続可能エネルギー庁は、エネルギー管理と省エネルギーにおいて重要な役割を果たしています。今日、ほとんどの産業は、再生可能エネルギー源の利用とエネルギー使用の最適化によってエネルギー消費量を削減するよう求められています。
トルコは、2023年までにトルコのGDP当たりのエネルギー消費量(エネルギー強度)を少なくとも20%削減することを目指している。[ 67 ]
ビジネス・エネルギー・産業戦略省は、英国におけるエネルギー効率の向上を促進する責任を負っている。
米国は現在、中国に次いで世界第2位のエネルギー消費国である。[ 68 ]米国エネルギー省は、国内のエネルギー使用量を輸送、住宅、商業、産業の4つの大まかな分野に分類している。[ 69 ]
米国の輸送部門と住宅部門のエネルギー消費の約半分は、主に個々の消費者が管理しています。典型的なアメリカの家庭では、暖房がエネルギー消費の最大の要因であり、次いで電気技術(家電製品、照明、電子機器)と給湯が続きます。[ 2 ]商業および産業のエネルギー支出は、企業やその他の施設管理者によって決定されます。国のエネルギー政策は、4つの部門すべてにおけるエネルギー使用に大きな影響を与えます。
1970年代の石油禁輸と価格高騰以来、エネルギー効率と省エネルギーは米国のエネルギー政策の基本原則となっている。エネルギーの省エネルギーと効率化対策の範囲は、連邦および州の法律や規制措置を含む米国のエネルギー政策とプログラムによって、時間の経過とともに拡大され、国のすべての経済部門とすべての地理的地域を含むようになった。1980年代の測定可能なエネルギーの省エネルギーと効率化の成果により、1987年の大統領へのエネルギー安全保障報告書(DOE、1987)では、「米国は、1972年以降の経済成長が当時我々が従っていたエネルギー使用の非効率な傾向を伴っていた場合と比較して、今日では年間約29クワッド少ないエネルギーを使用している」とされた。DOE戦略と法律には、建物、産業、電力における省エネルギーと効率化を強化するための新しい戦略が含まれており、電力および天然ガス公益事業の統合資源計画や、13の家庭用電化製品および機器のカテゴリーに対する効率と表示基準などが含まれる。進め方に関する全国的な合意が得られなかったため、一貫性のある包括的なアプローチの開発が妨げられた。それにもかかわらず、2005年エネルギー政策法(EPAct05; 第109回米国議会、2005年)には、運輸、建築、電力部門における多くの新たな省エネルギーおよび効率化に関する規定が含まれていた。[ 70 ]
米国のエネルギー保全と効率化に関する法律、プログラム、慣行を強化・拡大する最新の連邦法は、2007 年エネルギー独立安全保障法 (EISA) です。今後数十年にわたり、EISA は以前の法律よりも多くの基準と目標を設定しているため、エネルギー使用量を大幅に削減すると予想されています。両法は、照明と家電製品の効率化プログラムの重要性を強調し、2020 年までに照明効率をさらに 70% 向上させることを目標とし、家電製品に関する 45 の新しい基準を導入し、自動車の燃費に関する新しい基準を設定しています。[ 12 ]連邦政府はまた、建設業界における効率的な建築慣行のための新しい 30% モデル コードを推進しています。さらに、米国エネルギー効率経済協議会 (ACEEE) によると、EISA のエネルギー効率化と保全イニシアチブにより、2030 年までに二酸化炭素排出量が 9% 削減される見込みです。これらの要件は、家電製品と照明の効率化、住宅、企業、公共建築物におけるエネルギー節約、工業製造施設の有効性、電力供給と最終使用の効率化を対象としています。これらの取り組みによりエネルギー節約効果がさらに高まることが期待されており、すでに全米各地で新たな連邦、州、地方の法律、プログラム、慣行が制定され始めている。
代替輸送燃料(その供給量は2022年までに15%増加すると予想されている)、再生可能エネルギー源、その他のクリーンエネルギー技術の開発と利用も、より多くの注目を集め、財政的インセンティブを受けている。[ 12 ]最近の政策では、炭素回収・貯留を伴う石炭、太陽光、風力、原子力、その他のクリーンエネルギー源の利用拡大も強調されている。
2023年2月、米国エネルギー省は、実施されれば米国のさまざまな電気機器の利用者に年間約35億ドルの節約をもたらし、2050年までに2900万戸の住宅から排出される量と同じ量の二酸化炭素排出量を削減する一連の新しいエネルギー効率基準を提案した。[ 71 ]
国、地域、地方レベルの政府は、エネルギー効率を促進する政策を実施することがあります。建物のエネルギー規則は、建物全体のエネルギー消費量、または暖房や冷房システムなどの特定の建物コンポーネントのエネルギー消費量を対象とすることができます。[ 44 ]これらは、建物のエネルギー効率改善に最も頻繁に使用される手段の一部であり、建物の省エネルギーの改善に不可欠な役割を果たすことができます。[ 44 ] 2000年代以降、これらの政策やプログラムが成長した理由は複数あり、エネルギー価格の上昇に伴うコスト削減、エネルギー使用による環境への影響に対する懸念の高まり、公衆衛生上の懸念などが挙げられます。省エネルギーに関連する政策やプログラムは、安全性と性能レベルを確立し、消費者の意思決定を支援し、省エネルギー製品やエネルギー効率の高い製品を明確に特定するために不可欠です。[ 2 ]
最近の政策には、電力会社や天然ガス会社がエネルギー効率の高い製品やサービスを顧客に提供することへの関与を増やすことを求める新しいプログラムや規制上のインセンティブが含まれています。たとえば、エネルギー効率に関する国家行動計画(NAPEE)は、EPAct05に対応して作成された官民パートナーシップであり、電力会社や天然ガス会社、州の公益事業委員会、その他の州機関、および国内のあらゆる地域を代表する環境団体や消費者団体の幹部を集めています。建物のエネルギー規制が建物部門のエネルギー消費を効果的に制御できるかどうかは、採用されたエネルギー性能指標と推進されているエネルギー評価ツールに大きく左右されます。これは、大きな市場障壁を克服し、費用対効果の高いエネルギー効率化の機会が新しい建物に組み込まれることを保証するのに役立ちます。これは、新しい建設が急速に発展し、市場やエネルギー価格が効率的な技術を阻害することがある新興国では非常に重要です。建物のエネルギー基準の開発と採用では、調査対象となった新興開発途上国の42%がエネルギー基準を設けておらず、20%が義務付け、22%が混合、16%が提案中であることが示されました。
Nature Publishing Group (2008) が指摘しているように、建築部門における省エネルギーと効率化のための建築エネルギー規制の実施を阻む主な障害は、技術的な問題ではなく、制度的な障壁と市場の失敗である。[ 44 ]これらのうち、Santamouris (2005) は、エネルギー節約のメリットや建築エネルギー規制のメリットに対する所有者の認識不足、不動産管理者、建設業者、エンジニアの認識とトレーニングの不足、コンプライアンスを確保するための専門家の不足を挙げている。[ 44 ]上記の情報に基づくと、発展途上国におけるエネルギー基準などの建築エネルギー規制の開発と採用は、先進国における建築エネルギー規制の採用と実施に比べて依然として大きく遅れている。
この研究で得られた結果からすると、これは新しい展開ではあるものの、アフリカ、ラテンアメリカ、中東地域では建築エネルギー基準が現れ始めている。[ 44 ]これらの地域で記録されたエネルギー基準提案の数が増えていることから、アフリカ、ラテンアメリカ、中東におけるエネルギー規制活動の進捗レベルは上昇している。[ 44 ]英国王立勅許測量士協会によると、UNDPとGEFの支援を受けて、開発途上国ではいくつかのコードが開発されている。これらには通常、特定の建築要素の性能要件を定義する基本的方法など、要素的かつ統合的なコンプライアンス経路が含まれる。[ 44 ]しかし、建築エネルギー規制の開発、実施、コンプライアンスに関しては、先進国に比べてまだ大きく遅れている。また、エネルギー規制に関する意思決定は依然として政府のみで行われており、非政府組織からの意見はほとんど、あるいは全くない。その結果、統合的かつ合意形成的なアプローチを採用している地域に比べて、これらの地域ではエネルギー規制の開発が遅れている。
さらに、エネルギー基準の開発と実施における政府の関与が拡大しています。中東の回答者の 62%、アフリカの回答者の 45%、ラテンアメリカの回答者の 43% が、建築機関やエネルギー機関などの既存の政府機関がそれぞれの国で建築エネルギー基準の実施に関与していると回答したのに対し、既存の機関の関与を示した回答者はヨーロッパの回答者の 20%、アジアの回答者の 38%、北米の回答者の 0% でした。[ 44 ]チュニジアやエジプトなど北アフリカのいくつかの国は建築エネルギー基準に関するプログラムを実施しており、アルジェリアとモロッコは現在、建築エネルギー基準の確立を目指していると、英国王立勅許測量士協会は述べています。同様に、エジプトの住宅エネルギー基準は 2005 年に法律となり、商業基準もそれに続くことが期待されていました。これらの基準は、エアコンやその他の機器、要素および統合経路を含むアプリケーションに対する最低限の性能要件を提供します。しかし、2005年時点では、施行法制がまだ必要であると主張されていた。さらに、モロッコは2005年に、宿泊施設、医療、共同住宅産業に重点を置いた建設の熱エネルギー要件を作成するプログラムを開始した。[ 44 ]
エネルギー基準は、政府が公共財としてのエネルギー効率を促進する主要な手段です。認定された標準設定機関が基準を作成します。認定された機関によって開発された基準は、建築基準の開発と更新の基礎としてよく使用されます。[ 2 ]これらは、効果的なエネルギー使用と最適な建物の性能を達成するための革新的なアプローチと技術を可能にします。さらに、建物の外皮、照明、HVAC、電気設備、エレベーターとエスカレーター、その他の機器を含む建物の構成要素の費用対効果の高いエネルギー使用を促進します。[ 44 ]エネルギー効率基準は、家電製品、建物の設備、照明に対して拡大および強化されています。たとえば、家電製品と機器の基準は、消費者向け電子機器をすぐに使用できるモードに保つ「待機」電力の削減目標を含む、新しい範囲のデバイス向けに開発されています。[ 12 ]一部のデバイスは、自動車、建物、家電製品、またはその他の技術機器から特定のレベルのエネルギー性能を必要とします。車両、建物、家電製品、または機器がこれらの基準を満たさない場合、その販売またはレンタルに制限がある場合があります。英国では、これらは「最低エネルギー効率基準」(MEES)と呼ばれ、2019年に民間の賃貸住宅に適用された。
エネルギー基準と規格は、エネルギー効率の高い設計および建設に関する最低限の要件を設定する上で不可欠です。建物は、エネルギーを効率的に節約するために、エネルギー基準に従って建設されるべきです。これらの基準は、新築、増築、改築に関する統一的な要件を規定しています。米国暖房冷凍空調学会(ASHRAE)などの全国的な組織がこれらの基準を公表しています。州政府や地方自治体は、エネルギー規制を策定する際の技術的基盤として、エネルギー基準を頻繁に利用しています。一部のエネルギー基準は、強制力のある文言で記述されているため、政府は基準の規定を自らの法律や規制に直接組み込むことが容易です。
米国暖房冷凍空調学会(ASHRAE)は、標準化団体としてよく知られた例です。この団体は19世紀に設立され、会員は国際的に広がっています(ASHRAEについて 2018)。建築環境における省エネルギーに関連するASHRAE規格の例としては、以下のようなものがあります。
住宅エネルギーサービスネットワーク (RESNET) は、エネルギー削減のための重要なベンチマークです。[ 2 ] RESNET の住宅エネルギー評価システム (HERS) は、国際コード評議会 (ICC) のエネルギーコードに基づいており、住宅のエネルギー消費を、住宅のエネルギー使用の要因を調査する標準的な数値スケールで評価するために使用されます (HERS について 2018)。[ 2 ]米国規格協会 (ANSI) は、HERS 評価システムをエネルギー効率を評価するための国家ベンチマークとして認めています。ICC の国際エネルギー保全コード (IECC) はエネルギー評価指数を要求しており、住宅建築部門で使用されている主な指数は HERS です。住宅ローン融資部門は HERS 指数を大いに利用しています。住宅の予想されるエネルギー使用量は、HERS スコアに基づいて利用可能な住宅ローン資金に影響を与える可能性があり、エネルギー効率が高く、エネルギー使用量の少ない住宅は、より良い住宅ローン金利または金額の対象となる可能性があります。
多くの政府は、自動車、建物、または機器にエネルギー性能を示すラベルを貼ることを義務付けている。これにより、消費者は自分の選択がエネルギーに及ぼす影響を把握できるが、選択肢を制限したり、購入可能な製品を規制したりするものではない。
また、選択肢を簡単に比較したり(例えば、オンラインストアでエネルギー効率で絞り込むなど)、最適な省エネオプションにアクセスしたりすることもできません(例えば、よく行く近所の店で省エネオプションが手に入るなど)。(例えるなら、食品の栄養表示のようなものです。)
冷蔵庫の推定エネルギーコストとEUエネルギー効率クラス(EEEC)ラベルをオンラインで比較する試験では、ラベル方式は、多くの選択肢の中から製品を選択する際に、費用対効果と労力や時間の増加というトレードオフを伴うことがわかった。多くの選択肢にはラベルが付いておらず、EU域内での購入、使用、販売にEEEC要件がないことが多い。さらに、この試験では、ラベル表示はより持続可能な選択肢への購入を促す効果はなかった。[ 72 ] [ 73 ]
エネルギー消費量を削減するようエネルギー利用者に促すために、エネルギー税や炭素税を導入している国もある。炭素税は、内燃機関を搭載した自動車、ジェット燃料、石油、化石ガス、石炭の使用を避けつつ、太陽光発電、風力発電、水力発電、原子力発電など、二酸化炭素の排出量が少ないエネルギー源への消費の移行を促すことができる。一方、すべてのエネルギー消費に対する課税は、エネルギー生産から生じるより広範な環境影響を軽減しながら、エネルギー消費量を全体的に削減することができる。カリフォルニア州は段階的なエネルギー税を採用しており、すべての消費者は低税率の基準エネルギー許容量を受け取る。その基準量を超える使用量については、税金が大幅に増加する。このようなプログラムは、低所得世帯を保護しつつ、エネルギー消費量の多い消費者に大きな税負担をかけることを目的としている。[ 74 ]
特に発展途上国は、炭素排出量を抑制する政策措置を講じると経済発展が遅れるため、そうした措置を講じる可能性は低い。これらの成長途上国は、炭素排出量を削減するよりも、自国の経済成長を支援し、国民を支援することを優先する可能性が高い。[ 75 ]
炭素税の長所と短所を以下に挙げると、炭素税政策の潜在的な影響を理解するのに役立つ。[ 76 ]
炭素税の利点は以下のとおりです。
炭素税のデメリットは以下のとおりです。
エネルギー効率を促進するもう 1 つの側面は、エネルギーと環境デザインにおけるリーダーシップ(LEED) 自主的な建築設計基準を使用することです。このプログラムは、米国グリーンビルディング協議会によってサポートされています。[ 77 ]「エネルギーと大気」の前提条件はエネルギー問題に適用され、エネルギー性能、再生可能エネルギーなどに焦点を当てています。グリーンビルディングを参照してください。
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