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能源工程

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集中太阳能发电系统

能源工程或能源系统工程是一个广泛的工程领域，涉及能源效率、能源服务、设施管理、工厂工程、环境合规性和替代能源技术。能源工程是最近出现的工程学科之一。能源工程将物理、数学和化学领域的知识与经济和环境工程实践相结合。能源工程师运用他们的技能来提高效率，进一步开发可再生能源。能源工程师的主要工作是找到最有效和可持续的方法来操作建筑和制造过程。能源工程师审核这些过程中的能源使用情况，并提出改进系统的方法。这意味着建议先进的照明、更好的隔热、更有效的建筑加热和制冷性能。[1]尽管能源工程师关心以最环保的方式获取和使用能源，但他们的领域并不仅限于严格意义上的可再生能源，如水力、太阳能、生物质能或地热。能源工程师也受雇于石油和天然气开采领域。[1][2]

1 目的编辑

能量最小化是这个不断发展的学科的目标。通常应用于建筑设计中，尤其是在暖通空调、照明、制冷方面，以降低能源负荷并提高当前系统的效率。能源工程越来越被视为实现碳减排目标的重要一步。由于建筑物和房屋消耗了美国40%以上的能源，能源工程师提供的服务是有需求的。[3]

2 历史编辑

自从使用火以来，人类一直在将能量从一种形式转化到另一种形式。能量转移的效率是一个新的研究领域。1973年的石油危机和1979年的能源危机凸显了用更少的能源获得更多工作产出的必要性。美国政府在70年代通过了几项提高能源效率的法律，如美国公法94-413，联邦清洁能源汽车激励计划。[4]

3 电力工程编辑

电力工程被认为是能源工程的一个分支，它将数学和物理应用于系统中能量的运动和转化。

4 能源和环境设计领域的领导者编辑

能源和环境设计领导(LEED)是美国绿色建筑委员会(USGBC)于2000年3月创立的一个项目。LEED是一个鼓励绿色建筑的项目，旨在促进建筑的可持续性和建筑公用事业的效率。

2012年，美国绿色建筑委员会要求独立公司博斯艾伦汉密尔顿对LEED项目的有效性进行研究。“这项研究证实，绿色建筑可以节省大量能源。从2000年到2008年，绿色建筑和翻新节省了13亿美元的能源。在这13亿美元中，LEED认证的建筑占2.81亿美元。”该研究还发现，所有绿色建筑的总共支持了240万个工作岗位。[5]

5 能量效率编辑

能效有两个衡量角度。第一种观点是，用同样的能量做更多的功。另一种看法是，相同量的功是用系统中较少的能量来完成的。[6]用更少的能源获得更多功的一些方法是“减少、再利用和回收”日常生活中使用的材料。技术的进步实现了废物的其他用途。例如废物转化为能源的设施等技术，通过气化或热解过程将固体废物转化为待燃烧的液体燃料。环境保护局称，美国2010年产生了2.5亿吨城市垃圾。在这2.5亿吨中，大约54%被扔进了土地填充物中，33%被回收，13%被用于能源回收工厂。[7]在燃料价格较高的欧洲国家，例如丹麦，2010年一加仑汽油的价格接近10美元，该国拥有更加完善的废物转化能源设施。[8]2010年，丹麦将7%的废物送往垃圾填埋场，69%被回收，24%被送往废物转化为能源的设施。还有其他几个西欧发达国家也已将能源工程纳入考虑。[7]德国的“可再生能源”政策设定了到2050年满足80%可再生能源电力需求的目标。[9]

6 统计数字编辑

能源工程师的年薪中位数是64,587美元。83%的能源工程师是男性，其余17%是女性。65%的能源工程师在他们的职业中有不到五年的经验。[10]

7 专业组织编辑

能源工程师有一个主要的专业组织。能源工程师协会(AEE)成立于1977年。现在在89个国家拥有16,000名成员。该组织的主要职责是领导能源认证项目，在世界各地教授个人，并认证有资格从事能源工程师的工作。

8 教育编辑

学士学位是成为能源工程师的首要条件。一些能源工程师是注册专业工程师(P.E.)；尽管该计划的完成不是必须的。在能源工程师协会(AEE)的16,000名能源工程师中，58.4%拥有认可学院的研究生学位。如果工程师不是注册专业工程师，他/她将需要一个认证能源经理(CEM)或认证能源审计员(CEA)证书，该证书来自一个像能源工程师协会(AEE)这样的团体。CEM和CEA认证都获得美国能源部[11]的认可。[11]

虽然想成为能源工程师的学生不需要直接获得能源工程学位，但世界各地的几所大学都设立了提供能源工程学位的系或中心，以更好地为未来的工程师职业生涯做准备。其中一个项目是弗吉尼亚理工大学[12]提供的IEP PEM认证。[12]认证专业能源经理（PEM）是由能源专家学院(IEP)和能源大学联合创建的。自2009年以来，能源大学向全世界13万多名专业人员提供了能效教育。该项目提供150多门课程。[13]

9 笔记编辑

  1. Berkeley Engineering (2013).
  2. AGCAS editors (2011).
  3. Science Buddies (2013).
  4. Berman (2011).
  5. Booz Allen Hamilton (2012).
  6. Battles and Burns (1999).
  7. Crawford (2013).
  8. Thompson (2011).
  9. Baake and Morgan (2013).
  10. PayScale (June 12, 2013).
  11. https://commonwealthengineers.com/cea-program-receives-recognition-from-department-of-energy/
  12. http://www.cpe.vt.edu/pemcert/
  13. https://www.energymanagertoday.com/energy-university-intros-online-energy-manager-certification-086994/

参考文献

  • [1]

    ^Berkeley Engineering (2013)..

  • [2]

    ^AGCAS editors (2011)..

  • [3]

    ^Science Buddies (2013)..

  • [4]

    ^Berman (2011)..

  • [5]

    ^Booz Allen Hamilton (2012)..

  • [6]

    ^Battles and Burns (1999)..

  • [7]

    ^Crawford (2013)..

  • [8]

    ^Thompson (2011)..

  • [9]

    ^Baake and Morgan (2013)..

  • [10]

    ^PayScale (June 12, 2013)..

  • [11]

    ^https://web.archive.org/web/20221028225143/https://commonwealthengineers.com/cea-program-receives-recognition-from-department-of-energy/.

  • [12]

    ^https://web.archive.org/web/20221028225143/http://www.cpe.vt.edu/pemcert/.

  • [13]

    ^https://web.archive.org/web/20221028225143/https://www.energymanagertoday.com/energy-university-intros-online-energy-manager-certification-086994/.

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