Энергетическая инженерия или Энергетическая системная инженерия - это широкая область инженерии, связанная с энергоэффективностью , энергетическими услугами , управлением объектами , проектированием установок, соблюдением экологических требований , устойчивой энергетикой и технологиями возобновляемых источников энергии . Энергетика - одна из новейших инженерных дисциплин. Энергетическая инженерия объединяет знания из области физики , математики и химии.с экономической и экологической инженерной практикой. Инженеры-энергетики применяют свои навыки для повышения эффективности и дальнейшего развития возобновляемых источников энергии. Основная задача инженеров-энергетиков - найти наиболее эффективные и экологически безопасные способы эксплуатации зданий и производственных процессов. Инженеры-энергетики проверяют использование энергии в этих процессах и предлагают способы улучшения систем. Это означает предложение усовершенствованного освещения, лучшей изоляции, более эффективных нагревательных и охлаждающих свойств зданий. [1] Хотя инженер-энергетик озабочен получением и использованием энергии наиболее экологически чистыми способами, их сфера деятельности не ограничивается исключительно возобновляемыми источниками энергии, такими как гидро-, солнечная энергия, биомасса или геотермальная энергия. Инженеры-энергетики также работают на месторождениях нефти и природного газа. [1] [2]
Цель
Минимизация энергии - цель этой растущей дисциплины. Часто применяемые при проектировании зданий большое внимание уделяется HVAC , освещению , охлаждению , как для снижения энергетических нагрузок, так и для повышения эффективности существующих систем. Энергетика все чаще рассматривается как важный шаг вперед в достижении целей по сокращению выбросов углерода . Поскольку здания и дома потребляют более 40% энергии в Соединенных Штатах, услуги, которые выполняет инженер-энергетик, пользуются спросом. [3]
История
С момента использования огня люди передавали энергию из одной формы в другую. Эффективность передачи энергии - это новая область. Нефтяной кризис 1973 и энергетический кризис 1979 г. привел к свету необходимости , чтобы получить больше работы из меньше энергии. В семидесятых годах правительство Соединенных Штатов приняло несколько законов, направленных на повышение энергоэффективности , таких как публичный закон США 94-413, Федеральная программа стимулирования чистых автомобилей . [4]
Энергетика
Рассмотренное подразделение энергетического машиностроения, энергетика применяет математику и физику движения и передачу энергии на работу в системе.
Лидерство в энергетике и экологическом дизайне
Программа «Лидерство в энергетике и экологическом проектировании» (LEED) - это программа, созданная Советом по экологическому строительству США (USGBC) в марте 2000 года. LEED - это программа, которая поощряет «зеленое строительство» и способствует устойчивости строительства зданий и повышению эффективности коммунальных служб в здания.
В 2012 году Совет по экологическому строительству США попросил независимую фирму Booz Allen Hamilton провести исследование эффективности программы LEED. «Это исследование подтвердило, что зеленые здания обеспечивают значительную экономию энергии. В период с 2000 по 2008 год экологически чистое строительство и реконструкция обеспечили экономию энергии на 1,3 миллиарда долларов. Из этих 1,3 миллиарда долларов на здания с сертификатом LEED пришлось 281 миллион долларов». Исследование также показало, что в результате всего зеленого строительства создано 2,4 миллиона рабочих мест. [5]
Энергоэффективность
Энергоэффективность рассматривается двояко. Первая точка зрения состоит в том, что больше работы выполняется при том же количестве затраченной энергии. Другое восприятие заключается в том, что такой же объем работы выполняется с меньшим расходом энергии в системе. [6] Некоторые способы получить больше работы с меньшими затратами энергии - это «уменьшить, повторно использовать и переработать» материалы, используемые в повседневной жизни. Развитие технологий привело к другим видам использования отходов. Такие технологии, как установки по переработке отходов в энергию , которые преобразуют твердые отходы в процессе газификации или пиролиза в жидкое топливо для сжигания. Агентство по охране окружающей среды заявил , что Соединенные Штаты получают 250 миллионов тонн бытовых отходов в 2010 году из этого 250 млн тонн примерно 54% брошено в земельных заливок, 33% перерабатывается, а 13% идет на восстановление энергии растений. [7] В европейских странах, которые платят больше за топливо, таких как Дания, где цена на газ приблизилась к 2,6 доллара за литр (10 долларов за галлон) в 2010 году, имеют более развитые предприятия по переработке отходов в энергию. [8] В 2010 году Дания отправила 7% отходов на свалки, 69% было переработано, а 24% было отправлено на предприятия по переработке отходов в энергию. Есть несколько других развитых западноевропейских стран, которые также приняли во внимание энергетику. [7] Политика Германии « Energiewende », которая ставит цель к 2050 году удовлетворить 80% потребностей в электроэнергии за счет возобновляемых источников энергии. [9]
Статистика
Средняя годовая зарплата инженера-энергетика составляет 64 587 долларов США. 83% инженеров-энергетиков - мужчины, а остальные 17% - женщины. 65% инженеров-энергетиков имеют стаж работы менее пяти лет. [10]
Профессиональные организации
У инженеров-энергетиков одна основная профессиональная организация. Ассоциация инженеров энергии (AEE) , основанная в 1977 г. В настоящее время она имеет 16.000 членов в 89 странах. Основная ответственность организации - руководить программами энергетической сертификации, чтобы обучать людей по всему миру и сертифицировать их как квалифицированных для выполнения работы инженера-энергетика.
Образование
Степень бакалавра является основным требованием для того, чтобы стать инженером-энергетиком. Некоторые инженеры-энергетики зарегистрированы как профессиональные инженеры (PE); хотя завершение этой программы не является необходимостью. Из 16 000 инженеров-энергетиков, входящих в Ассоциацию инженеров-энергетиков (AEE), 58,4% имеют ученые степени, полученные в аккредитованных колледжах. Если инженер не является физическим лицом, ему или ей потребуется сертификат сертифицированного энергетического менеджера (CEM) или сертифицированного энергоаудитора (CEA) от такой группы, как Ассоциация инженеров-энергетиков (AEE). Сертификаты CEM и CEA признаны Министерством энергетики США [11].
Хотя студенту, который хочет стать инженером-энергетиком, не обязательно получать степень инженера-энергетика, в нескольких университетах по всему миру созданы отделы или центры, предлагающие степени инженера-энергетика, чтобы лучше подготовить будущих инженеров к своей карьере. Одной из таких программ является сертификация IEP PEM, которая предлагается в Технологическом университете Вирджинии . [12] Сертифицированный профессиональный менеджер по энергетике (PEM) был создан совместно Институтом специалистов в области энергетики (IEP) и Энергетическим университетом. С 2009 года в Энергетическом университете прошли обучение по вопросам энергоэффективности более 130 000 специалистов по всему миру. Программа предлагает более 150 курсов. [13]
Известные инженеры-энергетики
- Мартин Берковичи (1902–1971), румынский инженер-электрик
- Чарльз С. Коупленд , американец
- Клаудия Шейнбаум (1962 г.р.), мексиканский ученый, политик и мэр Мехико
Заметки
- ^ а б Беркли Инжиниринг (2013).
- ^ Редакторы AGCAS (2011).
- Перейти ↑ Science Buddies (2013).
- ^ Берман (2011).
- ^ Booz Allen Hamilton (2012).
- Перейти ↑ Battles and Burns (1999).
- ^ а б Кроуфорд (2013).
- ^ Томпсон (2011).
- ^ Бааке и Морган (2013).
- ^ PayScale (12 июня 2013 г.).
- ^ «Программа CEA получает признание инженеров Министерства энергетики» . Commonwealthengineers.com . Проверено 26 апреля 2020 .
- ^ «Сертификат профессионального энергоменеджера» . Cpe.vt.edu . Проверено 26 апреля 2020 .
- ^ https://www.energymanagertoday.com/energy-university-intros-online-energy-manager-certification-086994/
Рекомендации
- Редакторы AGCAS (декабрь 2011 г.). «Инженер-энергетик - Должностная инструкция» . Выпускающая перспективы Ltd . Проверено 11 июня 2013 .
- Аймал Хан (2 мая 2020 г.). «Все, что вы должны знать об энергетике» . Инженерная страсть. Дата обращения 23 июля 2020
- Бааке, Райнер; Морган, Дженнифер (15 мая 2013 г.). «Энергетическая политика США должна извлечь уроки из опыта Германии» . Блумберг . Проверено 13 июня 2013 .
- Битвы, Стефани Дж .; Бернс, Юджин М. (17 октября 1999 г.). «Использование энергии и эффективность в Соединенных Штатах: измерение изменений во времени» . Управление энергетической информации . Проверено 11 июня 2013 .
- «Энергетика» . Беркли Инжиниринг . Калифорнийский университет . Проверено 13 июня 2013 .
- Берман, Брэд (14 июня 2011 г.). «История гибридных автомобилей» . HybridCars.com . Проверено 13 июня 2013 .
- "Что такое энергетическая инженерия?" . science-engineering.net . BigChoice Group Ltd. Архивировано из оригинала на 2012-10-21 . Проверено 13 июня 2013 .
- Booz Allen Hamilton (1 января 2012 г.). «Исследование зеленых рабочих мест» . Совет по экологическому строительству США . Проверено 11 июня 2013 .
- Кроуфорд, Марк (2013). «Превращение мусора в сокровище» . Машиностроение . ASME (май 2013 г.): 42–47 . Проверено 12 июня 2013 .
- «Заработная плата инженера-энергетика» . PayScale . 12 июня 2013 . Проверено 13 июня 2013 .
- «Инженер-энергетик - основные факты и информация» . Друзья науки . Проверено 11 июня 2013 .
- Томпсон, Дерек (3 мая 2011 г.). «Мировые цены на газ: дешевле воды и 10 долларов за галлон» . Атлантика . Проверено 13 июня 2013 .
Внешние ссылки
- Ассоциация инженеров-энергетиков
- Всемирный энергетический инженерный конгресс
- Penn State Energy Engineering
- Ассоциация Энергоменеджеров