Aktuální vydání

celé číslo

06

2022

Vodohospodářství, energetika a využití obnovitelných zdrojů energie

IIoT, vestavné a průmyslové počítače a edge computing

celé číslo

IEA očekává velký nárůst spotřeby energie pro domácí elektroniku

Mezinárodní agentura pro energii IEA (International Energy Agency) představila nedávno v Paříži svou novou publikaci s názvem Gadgets and Gigawatts (tj. elektronika kolem nás a gigawatty), ve které odhaduje, že spotřeba elektřiny v domácnostech vzroste ve světě do roku 2030 zhruba trojnásobně [1]. Hlavním „žroutem“ energie přitom budou moderní domácí spotřební, výpočetní a komunikační elektronické přístroje, jako jsou např. televizory s plazmovými obrazovkami a LCD, zapisovače a přehrávače DVD, osobní počítače, internetové a herní konzole, mobilní telefony a iPhony, prostě všechny ty krásné a chytré přístroje, které všichni obdivujeme, milujeme a používáme, protože nám zpříjemňují život.
 

Elektronika stále víc proniká do našich domácností

 
Podle publikace IEA překročí počet lidí ve světě používajících domácí počítače během následujících sedmi měsíců magickou hranici jedné miliardy. Již nyní jsou na světě v provozu více než dvě miliardy televizních přijímačů, v průměru více než 1,3 přijímače v každém domě s přívodem elektřiny. Více než polovina světové populace využívá služby mobilních telefonních operátorů a počet ostatních elektronických přístrojů používaných pro osobní potřebu se blíží 5,5 miliardy. Moderní elektronická zařízení se stávají součástí našeho života a nepřinášejí lepší možnosti komunikace, informace a zábavu jen lidem v průmyslově vyspělých zemích – i v Africe má nyní mobilní telefon již každý její devátý obyvatel. A s nabídkou stále důmyslnějších a chytřejších přístrojů zájem a poptávka ve světě trvale rostou.
 
Elektronická zařízení v současnosti vyžadují 15 % elektřiny celkově spotřebovávané domácnostmi a jejich podíl na spotřebě rychle roste. Zatímco bílá technika, jako jsou chladničky, pračky, myčky nádobí apod., se postupně novému trendu vyšší energetické efektivnosti přizpůsobuje, domácí elektronika nabízí stále víc nových, lákavých a mnohdy i zbytečných funkcí a na spotřebu příliš nedbá. Jestliže nebudou rychle přijata účinná opatření, množství energie spotřebovávané prostředky domácí informační a komunikační techniky a spotřební elektroniky se v porovnání se současným stavem do roku 2020 zdvojnásobí a do roku 2030 se podle odhadu IEA ztrojnásobí na hodnotu 1 700 TW·h za rok. Tím by mohlo být zmařeno úsilí dosud vynaložené na snížení produkce skleníkových plynů a zvýšení energetické bezpečnosti. Podle odborníků IEA množství 1 700 TW·h odpovídá přibližně současné celkové spotřebě elektřiny v domácnostech v USA a v Japonsku dohromady. Ve svém důsledku by k pokrytí uvedeného nárůstu spotřeby bylo nutné do roku 2030 vybudovat nové zdroje elektřiny o celkovém výkonu 280 GW a domácnosti by musely ve světě v tomtéž roce zaplatit za odebranou elektřinu celkem asi 200 miliard amerických dolarů.
 
Odborníci IEA v uvedené publikaci zdůrazňují, že možnosti úspor energie jsou stále značné a příležitosti ke snižování spotřeby lze nalézt takřka všude. Například u mobilních přístrojů je energetická účinnost již dlouho důležitým konstrukčním kritériem, zejména s ohledem na dobu provozu přístroje na jedno dobití baterie nebo odvod ztrátového tepla, a proto mají obvykle daleko menší příkon než zařízení napájená z rozvodné sítě. Protože doba provozu mobilního přístroje z baterie je důležitým obchodním argumentem, jsou výrobci k energeticky úsporným konstrukcím mobilních přístrojů dostatečně silně motivováni. Přenesou-li se jejich zkušenosti také na ostatní elektronické přístroje, mohla by se spotřeba elektřiny domácích prostředků informační a komunikační techniky a spotřební elektroniky snížit o více než 50 % jen použitím nejlepších uspořádání a komponent, které jsou již v současné době dostupné. Tím by se růst spotřeby elektřiny v této oblasti do roku 2030 mohl omezil na méně než 1 % ročně. Taková úspora energie by odběratelům v roce 2030 snížila účty za elektřinu o více než 130 miliard dolarů při příslušném poklesu požadavků na výstavbu nových zdrojů elektřiny.
 

Cesty k nevyhnutelnému snížení spotřeby energie existují

 
Výrazného snížení spotřeby energie bude možné dosáhnout dokonalejší konstrukcí přístrojů spolu s použitím nových technických principů a úspornějších komponent nové generace. Příkladem může být redukce vybavení domácích počítačů podle konkrétního použití, senzorem řízená automatická regulace jasu u televizorů podle osvětlení okolí nebo použití zobrazovacích jednotek na bázi organických světelných diod (Organic Light Emitting Diode – OLED) nevyžadujících podsvícené pozadí. Nezastupitelné místo při hledání nových řešení budou mít inteligentní autarkní senzory na bázi MEMS a nanotechnologie. Největších úspor ale musí být dosaženo dokonalejší a účinnější součinností hardwaru a softwaru, která zajistí, aby elektronické přístroje odebíraly energii jenom tehdy, když ji skutečně potřebují, a jen v míře nezbytně nutné k plnění požadované funkce. To by mohlo přispět např. k výraznému snížení spotřeby energie v pohotovostním režimu (stand-by) přístrojů nebo k minimalizaci spotřeby multifunkčních přístrojů s mnoha různými funkcemi, z nichž některé se používají jen sporadicky. Při ohromném množství přístrojů v provozu znamená snížení příkonu i o jediný watt velké úspory. Nedostatkem jistě je, že pro elektronické výrobky dosud není zaveden povinný štítek energetické účinnosti, jako je tomu např. u bílé techniky, takže pro zákazníky při koupi nových televizorů, počítačů, monitorů, tiskáren apod. není snadné objektivně porovnat jednotlivé produkty.
 
Agentura IEA proto apeluje na vlády, aby urychleně zavedly legislativní opatření ke zvýšení energetické účinnosti hromadně používaných elektronických zařízení, jako jsou televizory, mobilní telefony a osobní počítače, a zdůrazňuje přitom, že snižování spotřeby a efektivnější využívání energie jsou řádově snazší a levnější než stavba nových energetických zdrojů, ať už spoléhajících na fosilní paliva nebo na obnovitelné zdroje energie. Otázky, jak snížit spotřebu elektronických přístrojů, byly také hlavním tématem mezinárodního kongresu Electronics Goes Green 2008, který se konal vloni v září v Berlíně za účasti více než 500 odborníků z 26 zemí [2]. Odborné zasedání, které organizuje Fraunhoferův ústav pro spolehlivost a mikrointegraci v Berlíně, se koná každé čtyři roky a hledá nejefektivnější způsoby, jak snížit spotřebu elektronických přístrojů již ve fázi vývoje nových výrobků.
 
Literatura:
[1] – : IEA expects energy use by new electronic devices to triple by 2030 but sees considerable room for more efficiency. Informace pro tisk IEA, 13. 5. 2009.
[2] NIESING, B.: Grüne Elektronik. Fraunhofer Magazin, 2009, č. 1, s. 58–59.
 
Ing. Karel Kabeš