Расчет электроэнергии по нормативу 2018 по счетчику: Как оплачивается потребление электроэнергии без счетчика?. www.lesk.ru

Подпункт «к(1)» пункта 33 Правил 354 устанавливает:
«Потребитель имеет право:
…
к(1)) при наличии индивидуального, общего (квартирного) или комнатного прибора учета ежемесячно снимать его показания и передавать полученные показания исполнителю или уполномоченному им лицу не позднее даты, установленной договором, содержащим положения о предоставлении коммунальных услуг».

При этом исполнитель согласно подпункту «ж» пункта 31 Правил 354 обязан принимать от потребителей показания ИПУ. Необходимо отметить, что принимать переданные показания — это обязанность исполнителя, а вот передача показаний ИПУ — это право потребителя, а не обязанность. Исполнитель при этом имеет право проверять достоверность передаваемых потребителем сведений о показаниях ИПУ (подпункт «г» пункта 32 Правил 354) и даже несет обязанность такую проверку осуществлять (подпункт «б» пункта 82 Правил 354), а потребитель, соответственно, несет обязанность допускать исполнителя в занимаемое помещение для снятия показаний ИПУ, но не чаще 1 раза в 3 месяца (подпункт «ж» пункта 34 Правил 354).

Таким образом, потребитель имеет право передать показания ИПУ не позднее даты, установленной договором, а исполнитель обязан такие показания принять. При этом исполнитель имеет право и обязанность проверять достоверность передаваемых потребителем сведений, а потребитель обязан допустить исполнителя в занимаемое помещение, но не чаще 1 раза в 3 месяца.

Необходимо отметить, что в обязанности исполнителя, кроме того, входит уведомление о сроках и порядке снятия потребителями показаний ИПУ и передачи сведений исполнителю. Такое уведомление должно не реже 1 раза в квартал указываться в платежных документах (подпункт «з» пункта 31 Правил 354).

Если потребитель не предоставил сведения о показаниях ИПУ в установленные договором сроки, тогда в соответствии с подпунктом «б» пункта 59 Правил 354 плата за коммунальную услугу определяется исходя из рассчитанного среднемесячного объема потребления коммунального ресурса потребителем, определенного по показаниям ИПУ за период не менее 6 месяцев, а если период работы прибора составил меньше 6 месяцев, то за фактический период работы ИПУ, но не менее 3 месяцев. Расчет по среднемесячному объему производится начиная с расчетного периода, за который потребителем не представлены показания прибора учета, до расчетного периода (включительно), за который потребитель представил исполнителю показания прибора учета, но не более 3 расчетных периодов подряд.

Если по истечении указанных трех расчетных периодов потребитель так и не предоставил сведения о показаниях ИПУ, тогда в соответствии с пунктом 60 Правил 354 размер платы за коммунальную услугу рассчитывается исходя из норматива потребления коммунальной услуги. При этом повышающий коэффициент не применяется!

Необходимо отметить, что в случае перехода на расчет по среднемесячному объему потребления коммунального ресурса и при последующем переходе на расчет по нормативу предоставление потребителем показаний ИПУ не влечет за собой никаких перерасчетов. Перерасчет в этом случае Правилами 354 не предусмотрен.

Показания, переданные потребителем, в этом случае учитываются как начальные показания ИПУ, применяемые для определения размера платы за коммунальную услугу в расчетном периоде, следующем за тем расчетным периодом, в котором потребитель передал сведения о показаниях ИПУ. Нормы, дословно устанавливающей применение переданных потребителем показаний ИПУ в качестве начальных показаний для расчета в следующем периоде, Правила 354 не содержат. Однако, из совокупности положений Правил 354 следует, что исполнитель обязан принять переданные потребителем показания ИПУ и обязан применить эти показания в расчетах, при этом проведение перерасчета за предыдущие расчетные периоды исходя из переданных с нарушением установленного срока показаний ИПУ, Правила 354 не предусматривают.

Школа потребителя

Школа ПОТРЕБИТЕЛЯ

Электроэнергия на общедомовые нужды

 На свой вопрос найди ответ!

Расчёт ОДН  по-новому

Вопрос: — Как будет рассчитываться  ОДН по новым Правилам?

Ответ: — Сразу хочется отметить, что в целом по дому объём электроэнергии, потреблённой на общедомовые нужды, от применения новых Правил не изменится. Как и прежде, он будет определяться как разница между  расходом электроэнергии по общедомовому прибору учёта и суммарным расходом по всем жилым и нежилым помещениям.

Несколько иначе будет определяться объём ОДН при отсутствии общедомового прибора учёта, если раньше норматив на ОДН был установлен на 1 проживающего, то теперь он устанавливается на 1 квадратный метр общего имущества собственников дома.

Значительно изменится с 1 января 2013 года порядок распределения электроэнергии на ОДН внутри дома, теперь размер платежа зависит не от объёма индивидуального потребления как раньше, а от площади занимаемого помещения.  Существенным является также и то, что с этого года нежилые помещения, расположенные в многоквартирных домах и принадлежащие юридическим лицам, так же участвуют в распределении объёма электроэнергии на общедомовые нужды, и оплачивают ОДН наравне с жильцами дома, пропорционально занимаемой площади, но по ценам для юридических лиц.  

Вопрос: — Какие факторы теперь не влияют на распределение ОДН?

Ответ: — Согласно новым Правилам, распределение ОДН на каждую конкретную квартиру теперь не зависит ни от расхода электроэнергии в этой квартире, ни от количества проживающих. Распределение производится пропорционально площади, а это значит, что равные по площади квартиры будут оплачивать одинаковый объём ОДН, даже если потребление в этих квартирах будет отличаться кратно.

Вопрос: — Будет ли выставляться ОДН хозяевам квартир, в которых никто не проживает?

Ответ: — По старым Правилам, утверждённым Постановлением Правительства № 307, если в квартире никто не проживал, то расход электроэнергии по квартире был «ноль», и ОДН по «старому» принципу пропорционально расходу составлял «ноль». С 1 января 2013 года ОДН распределяется и на те квартиры, где никто не живёт и электроэнергия не потребляется, пропорционально площади.

Вопрос: — Если нет счётчика или в течение какого-то времени не передаются показания прибора учёта, как будут выставлять счёт за электроэнергию?

Ответ: — Если в Вашей квартире не установлен прибор учёта электрической энергии, что, кстати, является нарушением Федерального закона № 261 «Об энергосбережении», обязавшего собственников установить приборы учёта на все энергоресурсы ещё до 1 июля 2012 года, то расчёт будет произведён с использованием новых нормативов потребления коммунальных услуг в жилых помещениях. Нормативы были утверждены Приказом Департамента ЖКХ и государственного жилищного надзора Томской области № 47 от 30.11.2012 г и применяются с 1 января 2013 г.

Если же прибор учёта в вашей квартире установлен, но показания по каким-либо причинам не были переданы, то расчёт будет производиться по «среднему» расходу по данным за предыдущие периоды, а через 3 месяца – исходя из нормативов потребления коммунальной услуги по электроснабжению.

Обращаем Ваше внимание и на то, что утверждены абсолютно новые нормативы потребления для частных домов: на освещение помещений и приготовление пищи для сельскохозяйственных животных.

Вопрос: — Какие факторы влияют на то что, платежи за ОДН очень высокие?

Ответ: — Таких факторов несколько и они хорошо знакомы специалистам «Томскэнергосбыта».  На «высокие» ОДН влияет отсутствие индивидуальных приборов учёта и арифметика здесь проста: нет счётчика – расчёт ведётся по нормативу, при этом, как правило, фактическое потребление значительно больше, разница падает в ОДН. Обратите внимание на техническое состояние внутридомовых сетей, их ненадлежащие состояние и ветхость – причина потерь электроэнергии внутри дома. Зачастую фактическая нагрузка дома, то есть мощность подключённых электроприборов, значительно превышает возможности электрических сетей дома, построенного несколько десятков лет назад, а это уже не только сказывается на увеличении потерь в доме, но и рискованно с точки зрения пожарной безопасности. Вносят свою лепту и хищения электроэнергии, то есть незаконные подключения к внутридомовым сетям. Кроме того, для корректного определения объёмов ОДН необходимы показания всех приборов учёта в доме, снятые синхронно, в том числе и с общедомового прибора учёта.

Вопрос: — Что нужно сделать для того, чтобы снизить оплату за ОДН?

Ответ: — Необходима 100% установка индивидуальных приборов учёта, причём не за закрытыми дверями в квартирах, а в месте, доступном для снятия показаний. Должно производиться надлежащее техническое обслуживание электрохозяйства дома. Часто можно слышать от жителей, что управляющие компании не хотят полноценно заниматься обслуживанием внутридомовых сетей и оборудования, компания «Томскэнергосбыт» готова оказывать жителям такие услуги. Электрохозяйство в доме будет приведено в порядок, снижаются потери, исключаются незаконные подключения, внедряются энергосберегающие технологии. Для этого решением собственников жилья  вы можете нанять специализированную организацию для обслуживания электрического хозяйства дома, пересмотрев договор с управляющей компанией.

Как узнать больше об электроэнергии на ОДН?

г. Томск 

Контакт-центр – 8 800 200 47 87– звонок бесплатный или (48 47 87)

Как предлагает экономить ПАО «Томскэнергосбыт»?!

Для своих клиентов ПАО «Томскэнергосбыт», в соответствии с 

законодательством об энергосбережении, разработала типовой 

перечень мероприятий по энергосбережению в жилом доме.

Если вопрос энергосбережения является для вас актуальным и вам не маловажна величина начисления за электроэнергию на общедомовые нужды, ПАО «Томскэнергосбыт» готов разработать и реализовать индивидуальный проект по энергосбережению для вашего дома.

Для этого мы рекомендуем Вам следующие действия:

Этап 1. Установить (заменить) приборы учёта.

Обязательная мера во исполнение требования законодательства об энергосбережении.

(ФЗ РФ № 261-ФЗ от 23.11.2009).

Результат – чёткий учёт потреблённых энергоресурсов.

Этап 3. Провести энергоаудит дома.

Обеспечит продолжительную и надежную работу счетчиков, всего внутридомового оборудования и внутридомовых сетей. Результат – контроль над состоянием приборов учета, точный учет потребленных энергоресурсов, содержание внутридомового оборудования и внутридомовых сетей в надлежащем виде.

Этап 3. Провести энергоаудит дома.

Необходим для выявления и диагностики состояния внутридомовых сетей и внутридомового оборудования.Результат – составление энергетического паспорта, выявление технического состояния электрохозяйства вашего дома и определение проблемных мест.

Этап 4. Заключить энергосервисный договор.

Позволит провести комплекс работ по улучшению состояния внутридомового электрооборудования, сетей, а так же внедрить энергосберегающие технологии. Результат – экономия и энергосбережение.

Центр обслуживания клиентов ПАО «Томскэнергосбыт» (ЦОК) готов

оказать весь комплекс услуг на пути к энергосбережению в вашем доме.

Контакты ПАО «Томскэнергосбыт» 

Преимущества от реализации каждого из этапов очевидны:

• Снижение оплаты за ОДН.

• Улучшение состояния внутридомовых сетей.

• Повышение надёжности энергоснабжения.

• Обеспечение безопасности. В частности, снижение риска возникновения происшествий по причине возгорания, вызванного неудовлетворительным состоянием внутридомовых сетей.

• Внедрение энергосберегающих технологий.

Калькулятор эквивалентов парниковых газов — Расчеты и справочная информация

На этой странице описаны расчеты, использованные для преобразования количества выбросов парниковых газов в различные типы эквивалентных единиц. Перейдите на страницу калькулятора эквивалентностей для получения дополнительной информации.

Примечание о потенциалах глобального потепления (ПГП): Некоторые эквиваленты в калькуляторе указаны как эквиваленты CO ₂ (CO ₂ E). Они рассчитываются с использованием ПГП из Четвертого оценочного доклада Межправительственной группы экспертов по изменению климата.

Сокращение электроэнергии (киловатт-часы)

Калькулятор эквивалентов парниковых газов использует инструмент AVOided Emissions and GeneRation Tool (AVERT) Средневзвешенный национальный показатель США CO ₂ предельный уровень выбросов для преобразования сокращенных киловатт-часов в единицы, которых удалось избежать. выбросы.

Большинство пользователей Калькулятора эквивалентностей, которые ищут эквиваленты для выбросов, связанных с электричеством, хотят знать эквиваленты для сокращений выбросов в результате программ повышения энергоэффективности (EE) или возобновляемых источников энергии (RE).Расчет воздействия выбросов ЭЭ и ВИЭ на электрическую сеть требует оценки количества выработки на ископаемом топливе и выбросов, вытесняемых ЭЭ и ВИЭ. Коэффициент предельных выбросов является лучшим представлением для оценки того, какие единицы EE / RE, работающие на ископаемом топливе, вытесняются по флоту ископаемых. Обычно предполагается, что программы ЭЭ и ВИЭ не влияют на электростанции с базовой нагрузкой, которые работают постоянно, а скорее на предельные электростанции, которые вводятся в эксплуатацию по мере необходимости для удовлетворения спроса. Поэтому AVERT предоставляет национальный предельный коэффициент выбросов для Калькулятора эквивалентностей.

Коэффициент выбросов

1562,4 фунта CO ₂ / МВтч × (4,536 × 10 ^-4 метрических тонн / фунт) × 0,001 МВтч / кВтч = 7,09 × 10 ^-4 метрических тонн CO ₂ / кВтч
(AVERT, средневзвешенный уровень выбросов CO ₂ в США, данные за 2019 год)

Примечания:

• Этот расчет не включает никаких парниковых газов, кроме CO ₂ .
• Этот расчет включает линейные потери.
• Региональные предельные значения выбросов также доступны на веб-странице AVERT.

Источники

• EPA (2020) AVERT, США, средневзвешенный уровень выбросов CO ₂ , данные за 2019 год. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия.

галлонов израсходованного бензина

В преамбуле к совместному нормотворчеству EPA / Министерства транспорта от 7 мая 2010 г., которое установило исходные стандарты экономии топлива Национальной программы на 2012-2016 модельные годы, агентства заявили, что они согласились использовать общий коэффициент преобразования 8 887 граммов выбросов CO ₂ на галлон потребленного бензина (Федеральный регистр 2010).Для справки, чтобы получить количество выбросов CO ₂ в граммах на галлон сожженного бензина, теплосодержание топлива на галлон можно умножить на ₂ кг CO на единицу теплосодержания топлива.

Это значение предполагает, что весь углерод в бензине преобразован в CO ₂ (IPCC 2006).

Расчет

8,887 граммов CO ₂ / галлон бензина = 8,887 × 10 ^-3 метрических тонн CO ₂ / галлон бензина

Источники

Галлонов израсходованного дизельного топлива

В преамбуле в совместном нормотворчестве EPA / Министерства транспорта 7 мая 2010 г., которое установило исходные стандарты экономии топлива Национальной программы на модельные годы 2012-2016, агентства заявили, что они согласились использовать общий коэффициент пересчета 10 180 граммов CO _2. выбросов на галлон израсходованного дизельного топлива (Федеральный регистр, 2010 г.).Для справки, чтобы получить количество выбросов CO ₂ в граммах на галлон сожженного дизельного топлива, теплосодержание топлива на галлон можно умножить на ₂ кг CO на единицу теплосодержания топлива.

Это значение предполагает, что весь углерод в дизельном топливе конвертируется в CO ₂ (IPCC 2006).

Расчет

10,180 граммов CO ₂ / галлон дизельного топлива = 10,180 × 10 ^-3 метрических тонн CO ₂ / галлон дизельного топлива

Источники

Легковых автомобилей в год

Легковых автомобилей определяется как двухосные автомобили с четырьмя шинами, включая легковые автомобили, фургоны, пикапы и спортивные / внедорожные автомобили.

В 2018 году средневзвешенная комбинированная экономия топлива легковых и легких грузовиков составила 22,5 мили на галлон (FHWA 2020). Средний пробег транспортного средства (VMT) в 2018 году составил 11556 миль в год (FHWA 2020).

В 2018 году отношение выбросов углекислого газа к общим выбросам парниковых газов (включая двуокись углерода, метан и закись азота, выраженные в эквиваленте двуокиси углерода) для легковых автомобилей составило 0,993 (EPA 2020).

Количество углекислого газа, выбрасываемого на галлон сожженного автомобильного бензина, равно 8.89 × 10 ^-3 метрических тонн, как рассчитано в разделе «Израсходованные галлоны бензина» выше.

Для определения годовых выбросов парниковых газов в расчете на одно легковое транспортное средство использовалась следующая методология: VMT был разделен на средний расход бензина, чтобы определить количество галлонов бензина, потребляемых на одно транспортное средство в год. Израсходованные галлоны бензина были умножены на количество двуокиси углерода на галлон бензина, чтобы определить выбросы двуокиси углерода на автомобиль в год. Затем выбросы углекислого газа были разделены на отношение выбросов углекислого газа к общему количеству выбросов парниковых газов от транспортных средств, чтобы учесть выбросы автомобильного метана и закиси азота.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

8,89 × 10 ^-3 метрических тонн CO ₂ / галлон бензина × 11,556 VMT _{в среднем легковой / грузовой} × 1 / 22,5 миль на галлон _{в среднем легковой / грузовой} × 1 CO ₂ , CH _{4 2 -осные автомобили с 4 колесами, включая легковые автомобили, фургоны, пикапы, а также спортивные / внедорожные автомобили.}

В 2018 году средневзвешенная комбинированная экономия топлива легковых и легких грузовиков составила 22,5 мили на галлон (FHWA 2020). В 2018 году отношение выбросов углекислого газа к общим выбросам парниковых газов (включая углекислый газ, метан и закись азота, все выраженные в эквиваленте углекислого газа) для легковых автомобилей составило 0,993 (EPA 2020).

Количество углекислого газа, выбрасываемого на галлон сожженного автомобильного бензина, составляет 8,89 × 10 ^-3 метрических тонн, как рассчитано в разделе «Израсходованные галлоны бензина» выше.

Для определения годовых выбросов парниковых газов на милю использовалась следующая методология: выбросы углекислого газа на галлон бензина были разделены на среднюю экономию топлива транспортных средств, чтобы определить выбросы углекислого газа на милю, пройденную типичным легковым транспортным средством. Затем выбросы углекислого газа были разделены на отношение выбросов углекислого газа к общему количеству выбросов парниковых газов от транспортных средств, чтобы учесть выбросы автомобильного метана и закиси азота.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

8,89 × 10 ^-3 метрических тонн CO ₂ / галлон бензина × 1 / 22,5 миль на галлон _{в среднем легковой / грузовой} × 1 CO ₂ , CH ₄ и N ₂ O / 0,993 CO ₂ = 3,98 x 10 ^-4 метрических тонн CO ₂ E / милю

Источники

Термические и кубические футы природного газа

Выбросы углекислого газа на терм определены путем пересчета миллионов британских термические единицы (mmbtu) на термы, затем умножение углеродного коэффициента на окисленную фракцию на отношение молекулярной массы диоксида углерода к углероду (44/12).

0,1 млн БТЕ равняется одному термину (EIA 2018). Средний коэффициент выбросов углерода в трубопроводном природном газе, сожженном в 2018 году, составляет 14,43 кг углерода на 1 млн БТЕ (EPA 2020). Предполагается, что доля окисленной до CO ₂ составляет 100 процентов (IPCC 2006).

Примечание. При использовании этого эквивалента имейте в виду, что он представляет собой эквивалент CO ₂ для CO ₂ , выделенного для природного газа , сжигаемого в качестве топлива, а не природного газа, выбрасываемого в атмосферу. Прямые выбросы метана в атмосферу (без горения) примерно в 25 раз сильнее, чем CO ₂ , с точки зрения их теплового воздействия на атмосферу.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

0,1 млн БТЕ / 1 терм × 14,43 кг C / мм БТЕ × 44 кг CO ₂ /12 кг C × 1 метрическая тонна / 1000 кг = 0,0053 метрической тонны CO ₂ / терм

Выбросы диоксида углерода за терм могут быть преобразованы в выбросы диоксида углерода на тысячу кубических футов (Mcf) с использованием среднего теплосодержания природного газа в 2018 году, 10.36 термов / Mcf (EIA 2019).

0,0053 метрических тонн CO ₂ / терм x 10,36 терм / Mcf = 0,0548 метрических тонн CO ₂ / кубических футов

Источники

• EIA (2019). Ежемесячный обзор энергетики, март 2019 г., Таблица A4: Приблизительное теплосодержание природного газа для конечного потребления. (PDF) (1 стр., 54 КБ, О программе PDF)
• EIA (2018). Конверсия природного газа — часто задаваемые вопросы.
• EPA (2020). Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990-2018 гг.Приложение 2 (Методология оценки выбросов CO ₂ в результате сжигания ископаемого топлива), Таблица A-43. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия. Агентство по охране окружающей среды США № 430-R-20-002 (PDF) (108 стр., 2 МБ, О программе PDF)
• IPCC (2006). Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК 2006 г. Том 2 (Энергия). Межправительственная группа экспертов по изменению климата, Женева, Швейцария.

Баррелей израсходованной нефти

Выбросы двуокиси углерода на баррель сырой нефти определяются путем умножения теплосодержания на коэффициент углерода, умноженную на долю окисленной фракции, умноженную на отношение молекулярной массы двуокиси углерода к массе углерода (44/12).

Среднее теплосодержание сырой нефти составляет 5,80 млн БТЕ на баррель (EPA 2020). Средний углеродный коэффициент сырой нефти составляет 20,31 кг углерода на 1 млн БТЕ (EPA 2020). Предполагается, что окисленная фракция составляет 100 процентов (IPCC 2006).

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

5,80 млн БТЕ / баррель × 20,31 кг C / млн БТЕ × 44 кг CO ₂ /12 кг C × 1 метрическая тонна / 1000 кг = 0.43 метрических тонны CO ₂ / баррель

Источники

Автоцистерны с бензином

Количество углекислого газа, выбрасываемого на галлон сожженного автомобильного бензина, составляет 8,89 × 10 ^-3 метрических тонн, как рассчитано в « Израсходовано галлонов бензина »выше. Бочка равна 42 галлонам. Типичный бензовоз вмещает 8 500 галлонов.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

8,89 × 10 ^-3 метрических тонн CO ₂ / галлон × 8 500 галлонов / автоцистерна = 75,54 метрических тонн CO ₂ / автоцистерна

Источники

Количество ламп накаливания, переведенных на светоизлучающие диодные лампы

Светодиодная лампа мощностью 9 Вт дает такой же световой поток, как и лампа накаливания мощностью 43 Вт. Годовая энергия, потребляемая лампочкой, рассчитывается путем умножения мощности (43 Вт) на среднесуточное использование (3 часа в день) на количество дней в году (365).При среднем ежедневном использовании 3 часа в день лампа накаливания потребляет 47,1 кВтч в год, а светодиодная лампа — 9,9 кВтч в год (EPA 2019). Годовая экономия энергии от замены лампы накаливания эквивалентной светодиодной лампой рассчитывается путем умножения разницы в мощности между двумя лампами в 34 Вт (43 Вт минус 9 Вт) на 3 часа в день и 365 дней в году.

Выбросы углекислого газа, уменьшенные на одну лампочку, переключенную с лампы накаливания на светодиодную, рассчитываются путем умножения годовой экономии энергии на средневзвешенный уровень выбросов углекислого газа по стране для поставленной электроэнергии.Средневзвешенный национальный уровень выбросов диоксида углерода для поставленной электроэнергии в 2019 году составил 1562,4 фунта CO ₂ на мегаватт-час, что составляет потери при передаче и распределении (EPA 2020).

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

34 Вт x 3 часа / день x 365 дней / год x 1 кВтч / 1000 Втч = 37,2 кВтч / год / замена лампы

37.2 кВтч / лампочка в год x 1562,4 фунта CO ₂ / МВтч поставленной электроэнергии x 1 МВтч / 1000 кВтч x 1 метрическая тонна / 2204,6 фунта = 2,64 x 10 ^-2 метрических тонн CO ₂ / замена лампы

Источники

• EPA (2020). AVERT, Средневзвешенная скорость выбросов CO ₂ в США, данные за 2018 год. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия.
• EPA (2019). Калькулятор экономии для лампочек, соответствующих требованиям ENERGY STAR. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия.

Использование электроэнергии в домашних условиях

В 2019 году 120,9 миллиона домов в США потребили 1 437 миллиардов киловатт-часов (кВтч) электроэнергии (EIA 2020a). В среднем каждый дом потреблял 11880 кВтч поставленной электроэнергии (EIA 2020a). Средний показатель выработки углекислого газа по стране в 2018 году составил 947,2 фунта CO ₂ на мегаватт-час (EPA 2020), что соответствует примерно 1021,6 фунту CO ₂ на мегаватт-час для поставленной электроэнергии, при условии передачи и распределения. потери 7.3% (EIA 2020b; EPA 2020). ¹

Годовое домашнее потребление электроэнергии было умножено на уровень выбросов углекислого газа (на единицу поставленной электроэнергии), чтобы определить годовые выбросы углекислого газа на один дом.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

11880 кВтч на дом × 947,2 фунта CO ₂ на выработанный мегаватт-час × 1 / (1-0,073) МВтч доставлено / выработано МВтч × 1 МВтч / 1000 кВтч × 1 метрическая тонна / 2204.6 фунтов = 5,505 метрических тонн CO ₂ / дом.

Источники

Энергопотребление в домашних условиях

В 2019 году в США насчитывалось 120,9 миллиона домов (EIA 2020a). В среднем каждый дом потреблял 11 880 кВтч отпущенной электроэнергии. Общенациональное потребление природного газа, сжиженного нефтяного газа и мазута домашними хозяйствами в 2019 году составило 5,22, 0,46 и 0,45 квадриллиона БТЕ соответственно (EIA 2020a). В среднем по домохозяйствам в Соединенных Штатах это составляет 41 712 кубических футов природного газа, 42 галлона сжиженного нефтяного газа и 27 галлонов мазута на дом.

Средняя норма выработки углекислого газа по стране в 2018 году составила 947,2 фунта CO ₂ на мегаватт-час (EPA 2020), что соответствует примерно 1021,6 фунту CO ₂ на мегаватт-час для поставленной электроэнергии (при условии передачи и потери при распределении 7,3%) (EPA 2020; EIA 2020b). ¹

Средний коэффициент диоксида углерода природного газа составляет 0,0548 кг CO ₂ на кубический фут (EIA 2019c). Доля, окисленная до CO ₂ , составляет 100 процентов (IPCC 2006).

Средний коэффициент диоксида углерода дистиллятного мазута составляет 430,80 кг CO ₂ на баррель объемом 42 галлона (EPA 2020). Доля, окисленная до CO ₂ , составляет 100 процентов (IPCC 2006).

Средний коэффициент углекислого газа сжиженных углеводородных газов составляет 235,7 кг CO ₂ на баррель объемом 42 галлона (EPA 2020). Окисленная фракция составляет 100 процентов (IPCC 2006).

Общие данные о потреблении электроэнергии, природного газа, дистиллятного мазута и сжиженного нефтяного газа были переведены из различных единиц в метрические тонны CO ₂ и сложены вместе, чтобы получить общие выбросы CO ₂ на дом.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

1. Электроэнергия: 11880 кВтч на дом × 947 фунтов CO ₂ на выработанный мегаватт-час × (1 / (1-0,073)) выработка МВтч / поставка МВтч × 1 МВтч / 1000 кВтч × 1 метрическая тонна / 2204,6 фунта = 5,505 метрических тонн CO ₂ / дом.

2. Природный газ: 41 712 кубических футов на дом × 0,0548 кг CO ₂ / кубический фут × 1/1000 кг / метрическая тонна = 2.29 метрических тонн CO ₂ / дом

3. Сжиженный углеводородный газ: 41,8 галлона на дом × 1/42 баррелей / галлон × 235,7 кг CO ₂ / баррель × 1/1000 кг / метрическая тонна = 0,23 метрических тонн CO ₂ / дом

4. Мазут: 27,1 галлона на дом × 1/42 барреля / галлон × 430,80 кг CO ₂ / баррель × 1/1000 кг / метрическая тонна = 0,28 метрической тонны CO ₂ / дом

Всего выбросов CO ₂ для использования энергии на дом: 5,505 метрических тонн CO ₂ для электроэнергии + 2.29 метрических тонн CO ₂ для природного газа + 0,23 метрических тонн CO ₂ для сжиженного нефтяного газа + 0,29 метрических тонн CO ₂ для мазута = 8,30 метрических тонн CO ₂ на дом в год .

Источники

• EIA (2020a). Годовой прогноз энергетики на 2020 год, Таблица A4: Ключевые показатели и потребление жилого сектора.
• EIA (2020b). Годовой прогноз развития энергетики на 2020 год, таблица A8: Предложение, утилизация, цены и выбросы электроэнергии.
• EIA (2019).Ежемесячный обзор энергетики, ноябрь 2019 г., Таблица A4: Приблизительное теплосодержание природного газа для конечного потребления. (PDF) (270 стр., 2,65 МБ, О программе PDF)
• EPA (2020). Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990-2018 гг. Приложение 2 (Методология оценки выбросов CO ₂ в результате сжигания ископаемого топлива), Таблица A-47 и Таблица A-53. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия. Агентство по охране окружающей среды США № 430-R-20-002 (PDF) (108 стр., 2 МБ, О программе PDF)
• EPA (2020).eGRID, годовой национальный коэффициент выбросов США, данные за 2016 год. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия.
• IPCC (2006). Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК 2006 г. Том 2 (Энергия). Межправительственная группа экспертов по изменению климата, Женева, Швейцария.

Количество городских саженцев деревьев, выращенных за 10 лет

Среднерослое хвойное или лиственное дерево, посаженное в городских условиях и оставшееся для выращивания в течение 10 лет, секвестры 23.2 и 38.0 фунтов углерода соответственно. Эти оценки основаны на следующих предположениях:

• Среднерослые хвойные и лиственные деревья выращивают в питомнике в течение одного года до тех пор, пока они не станут 1 дюйм в диаметре на высоте 4,5 фута над землей (размер дерева, купленного за 15- галлоновый контейнер).
• Деревья, выращенные в питомнике, затем высаживаются в пригороде / городе; деревья не густо посажены.
• При расчете учитываются «коэффициенты выживаемости», разработанные У.С. ДОЕ (1998). Например, через 5 лет (один год в яслях и 4 года в городских условиях) вероятность выживания составляет 68 процентов; через 10 лет вероятность снижается до 59 процентов. Для оценки потерь растущих деревьев вместо переписи, проводимой для точного учета общего количества посаженных саженцев по сравнению с выжившими до определенного возраста, коэффициент секвестрации (в фунтах на дерево) умножается на коэффициент выживаемости, чтобы получить вероятность: взвешенная скорость секвестрации. Эти значения суммируются за 10-летний период, начиная с момента посадки, чтобы получить оценку 23.2 фунта углерода на хвойное дерево или 38,0 фунта углерода на лиственное дерево.

Оценки поглощения углерода хвойными и лиственными деревьями были затем взвешены по процентной доле хвойных и лиственных деревьев в городах США. Из примерно 11000 хвойных и лиственных деревьев в семнадцати крупных городах США примерно 11 процентов и 89 процентов взятых в выборку деревьев были хвойными и лиственными, соответственно (McPherson et al., 2016).Следовательно, средневзвешенное значение углерода, поглощенного хвойным или лиственным деревом средней высоты, посаженным в городских условиях и позволяющим расти в течение 10 лет, составляет 36,4 фунта углерода на одно дерево.

Обратите внимание на следующие оговорки к этим предположениям:

• В то время как большинству деревьев требуется 1 год в питомнике, чтобы достичь стадии рассады, деревьям, выращенным в других условиях, и деревьям определенных видов может потребоваться больше времени: до 6 лет.
• Средние показатели выживаемости в городских районах основаны на общих предположениях, и эти показатели будут значительно варьироваться в зависимости от условий местности.
• Связывание углерода зависит от скорости роста, которая зависит от местоположения и других условий.
• Этот метод оценивает только прямое связывание углерода и не включает экономию энергии в результате затенения зданий городским лесным покровом.
• Этот метод лучше всего использовать для оценки пригородных / городских территорий (например, парков, тротуаров, дворов) с сильно рассредоточенными насаждениями деревьев и не подходит для проектов лесовосстановления.

Для преобразования в метрические тонны CO ₂ на дерево умножьте на отношение молекулярной массы диоксида углерода к молекулярной массе углерода (44/12) и соотношение метрических тонн на фунт (1 / 2,204.6).

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

(0,11 [процент хвойных деревьев в отобранных городских условиях] × 23,2 фунта C / хвойное дерево) + (0,89 [процент лиственных деревьев в выбранных городских условиях] × 38,0 фунта C / лиственное дерево) = 36,4 фунта C / дерево

36,4 фунта C / дерево × (44 единицы CO ₂ /12 единиц C) × 1 метрическая тонна / 2204,6 фунта = 0,060 метрической тонны CO ₂ на одно посаженное городское дерево

Источники

Акров U.S. леса, улавливающие СО2 в течение одного года

В настоящем документе под лесами понимаются управляемые леса, которые классифицируются как леса более 20 лет (т. Е. Исключая леса, переустроенные в / из других типов землепользования). Пожалуйста, обратитесь к Реестру выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2018 гг. для обсуждения определения лесов США и методологии оценки запасов углерода в лесах США (EPA 2020).

Растущие леса накапливают и накапливают углерод. В процессе фотосинтеза деревья удаляют CO ₂ из атмосферы и хранят его в виде целлюлозы, лигнина и других соединений.Скорость накопления углерода в лесном ландшафте равна общему росту деревьев за вычетом вывозки (т. Е. Урожая для производства бумаги и древесины и потери деревьев в результате естественных нарушений) за вычетом разложения. В большинстве лесов США рост превышает абсорбцию и разложение, поэтому количество углерода, хранимого на национальном уровне в лесных угодьях, в целом увеличивается, хотя и снижается.

Расчет для лесов США

Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990–2018 гг. (EPA 2020) предоставляет данные о чистом изменении накоплений углерода в лесах и площади лесов.

Годовое чистое изменение запасов углерода на площадь в год t = (Запасы углерода _{(t + 1)} — Запасы углерода _т ) / Площадь земель, остающихся в той же категории землепользования

Шаг 1: Определить изменение запасов углерода между годами путем вычитания запасов углерода в году t из запасов углерода в году (t + 1) _. В этом расчете, который также содержится в Реестре выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2018 гг. (EPA 2020), используются оценки лесной службы Министерства сельского хозяйства США по запасам углерода в 2019 году за вычетом запасов углерода в 2018 году.(Этот расчет включает запасы углерода в надземной биомассе, подземной биомассе, валежной древесине, подстилке, а также в пулах почвенного органического и минерального углерода. Прирост углерода, относящийся к продукции из заготовленной древесины, в этот расчет не включается.)

Годовое чистое изменение запасов углерода в 2018 году = 56 016 млн т C — 55 897 млн ​​т C = 154 млн т C

Этап 2: Определите годовое чистое изменение запасов углерода (т.е. секвестрации) на площадь путем деления изменения запасов углерода на U.S. леса из Шага 1 по общей площади лесов США, оставшихся в лесах в году t (т. Е. Площадь земель, категории землепользования которых не изменились между периодами времени).

Применение расчета Шага 2 к данным, разработанным Лесной службой Министерства сельского хозяйства США для инвентаризации выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990–2018 гг. дает результат 200 метрических тонн углерода на гектар (или 81 метрическую тонну углерода). углерода на акр) для плотности запаса углерода в СШАлесов в 2018 году, при этом годовое чистое изменение запасов углерода на площадь в 2018 году составило 0,55 метрических тонны поглощенного углерода на гектар в год (или 0,22 метрических тонны поглощенного углерода на акр в год).

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

Плотность запаса углерода в 2018 году = (55 897 млн ​​т C × 10 ⁶ ) / (279 787 тыс. Га × 10 ³ ) = 200 метрических тонн хранимого углерода на гектар

Чистое годовое изменение запасов углерода на площадь в 2018 году = (-154 млн т C × 10 ⁶ ) / (279 787 тыс.га × 10 ³ ) = — 0,55 метрических тонн секвестрированного углерода на гектар в год *

* Отрицательные значения указывают на связывание углерода.

С 2007 по 2018 год среднее годовое поглощение углерода на площадь составляло 0,55 метрической тонны C / га / год (или 0,22 метрической тонны C / акр / год) в Соединенных Штатах при минимальном значении 0,52 метрической тонны C / гектар / год (или 0,22 метрической тонны С / акр / год) в 2014 году и максимальное значение 0,57 метрической тонны С / га / год (или 0.23 метрических тонны C / акр / год) в 2011 и 2015 годах.

Эти значения включают углерод в пяти лесных резервуарах: надземная биомасса, подземная биомасса, валежная древесина, подстилка, а также органический и минеральный углерод почвы, и основаны на государственных: уровень данных инвентаризации и анализа лесов (FIA). Запасы углерода в лесах и изменение запасов углерода основаны на методологии и алгоритмах разницы в запасах, описанных Смитом, Хитом и Николсом (2010).

Коэффициент преобразования для углерода, секвестрированного за один год на 1 акр среднего U.S. Forest

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

-0,22 метрической тонны C / акр / год * × (44 единицы CO ₂ /12 единиц C) = — 0,82 метрической тонны CO ₂ / акр / год, ежегодно поглощаемых одним акром среднего леса в США.

* Отрицательные значения указывают на связывание углерода.

Обратите внимание, что это приблизительная оценка для «средних» лесов США с 2017 по 2018 год; я.е., годовое чистое изменение запасов углерода в лесах США в целом за период с 2017 по 2018 годы. В основе национальных оценок лежат значительные географические различия, и вычисленные здесь значения могут не отражать отдельные регионы, штаты или изменения в видовом составе. дополнительных соток леса.

Чтобы оценить поглощенный углерод (в метрических тоннах CO ₂ ) дополнительными «средними» акрами лесов за один год, умножьте количество дополнительных акров на -0.82 метрических тонны CO ₂ акров / год.

Источники

• EPA (2020). Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990-2018 гг. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия. Агентство по охране окружающей среды США № 430-R-20-002 (PDF) (733 стр., 14 МБ, О программе PDF)
• IPCC (2006). Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК 2006 г., Том 4 (Сельское, лесное и другое землепользование). Межправительственная группа экспертов по изменению климата, Женева, Швейцария.
• Смит, Дж., Хит, Л., и Николс, М. (2010). Руководство пользователя инструмента расчета углерода в лесах США: Запасы углерода в лесных угодьях и чистое годовое изменение запасов. Общий технический отчет NRS-13 пересмотрен, Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба, Северная исследовательская станция.

Акров лесов США, сохранившихся после преобразования в пахотные земли

Леса определяются в настоящем документе как управляемые леса, которые классифицируются как леса более 20 лет (т. Е. За исключением лесов, переустроенных в / из других типов землепользования).Пожалуйста, обратитесь к Реестру выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2018 гг. для обсуждения определения лесов США и методологии оценки запасов углерода в лесах США (EPA 2020).

На основании данных, разработанных Лесной службой Министерства сельского хозяйства США для инвентаризации выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990–2018 гг. , плотность запасов углерода в лесах США в 2018 г. составила 200 метрических тонн углерода на гектар (или 81 метрическую тонну). углерода на акр) (EPA 2020).Эта оценка состоит из пяти углеродных пулов: надземная биомасса (53 метрических тонны C / га), подземная биомасса (11 метрических тонн C / га), валежная древесина (10 метрических тонн C / га), подстилка (13 метрических тонн C / га). гектар) и почвенный углерод, который включает минеральные почвы (92 метрических тонны С / га) и органические почвы (21 метрическую тонну С / га).

Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990–2018 гг. оценивает изменения запасов углерода в почве с использованием специфических для США уравнений, руководящих принципов МГЭИК и данных инвентаризации природных ресурсов Министерства сельского хозяйства США и биогеохимической модели DayCent (EPA 2020).При расчете изменений запасов углерода в биомассе из-за преобразования лесных угодий в пахотные земли руководящие принципы МГЭИК указывают, что среднее изменение запасов углерода равно изменению запасов углерода из-за удаления биомассы из исходящего землепользования (т. Е. Лесных угодий) плюс углерод. запасы углерода за год прироста входящего землепользования (т. е. пахотных земель) или углерод в биомассе сразу после преобразования минус углерод в биомассе до преобразования плюс запасы углерода за год роста входящего землепользования ( я.е., пахотные земли) (IPCC 2006). Запас углерода в годовой биомассе пахотных земель через год составляет 5 метрических тонн C на гектар, а содержание углерода в сухой надземной биомассе составляет 45 процентов (IPCC 2006). Таким образом, запас углерода в пахотных землях после одного года роста оценивается в 2,25 метрических тонны углерода на гектар (или 0,91 метрических тонны углерода на акр).

Среднее значение эталонного запаса углерода в почве (для высокоактивной глины, малоактивной глины, песчаных почв и гистосолей для всех климатических регионов США) составляет 40.83 метрических тонны C / га (EPA 2020). Изменение запасов углерода в почвах зависит от времени, при этом по умолчанию период времени для перехода между равновесными значениями углерода в почве составляет 20 лет для почв в системах возделываемых земель (IPCC 2006). Следовательно, предполагается, что изменение равновесного почвенного углерода будет рассчитываться за 20 лет в годовом исчислении, чтобы представить годовой поток в минеральных и органических почвах.

Органические почвы также выделяют CO ₂ при осушении. Выбросы из осушаемых органических почв в лесных угодьях и осушенных органических почв на пахотных землях варьируются в зависимости от глубины дренажа и климата (IPCC 2006).Реестр выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2018 гг. оценивает выбросы от осушенных органических почв с использованием коэффициентов выбросов, специфичных для США, для пахотных земель и коэффициентов выбросов по умолчанию МГЭИК (2014) для лесных угодий (EPA 2020).

Годовое изменение выбросов с одного гектара осушенных органических почв может быть рассчитано как разница между коэффициентами выбросов для лесных почв и почв пахотных земель. Коэффициенты выбросов для осушенной органической почвы на лесных угодьях умеренного пояса равны 2.60 метрических тонн C / га / год и 0,31 метрических тонн C / га / год (EPA 2020, IPCC 2014), а средний коэффициент выбросов для осушенной органической почвы на пахотных землях для всех климатических регионов составляет 13,17 метрических тонн C / га / год ( EPA 2020).

Руководящие принципы IPCC (2006) указывают на то, что недостаточно данных для обеспечения подхода или параметров по умолчанию для оценки изменения запасов углерода из резервуаров мертвого органического вещества или подземных запасов углерода на многолетних возделываемых землях (IPCC 2006).

Расчет для преобразования U.S. От лесов к пахотным угодьям США

Годовое изменение запасов углерода биомассы на землях, переустроенных в другую категорию землепользования

∆CB = ∆C _G + C _{Пересчет} — ∆C _L

Где:

∆CB = годовое изменение запасов углерода в биомассе на землях, переустроенных в другую категорию землепользования (т. Е. Изменение биомассы на землях, переустроенных из леса в пахотные земли)

∆C _G = ежегодное увеличение запасов углерода в биомассе из-за роста земель, переустроенных в другую категорию землепользования (т.е., 2,25 метрических тонны C / га на пахотных землях через год после преобразования из лесных угодий)

C _{Преобразование} = начальное изменение запасов углерода в биомассе на землях, переустроенных в другую категорию землепользования. Сумма запасов углерода в надземной, подземной биомассе, валежной древесине и подстилочной биомассе (-86,97 метрических тонн C / га). Сразу после преобразования лесных угодий в пахотные земли предполагается, что запас углерода надземной биомассы равен нулю, так как земля очищается от всей растительности перед посадкой сельскохозяйственных культур)

∆C _L = ежегодное уменьшение запасов биомассы из-за потерь от лесозаготовок, сбора топливной древесины и нарушений на землях, переустроенных в другую категорию землепользования (принимается равной нулю)

Следовательно, : ∆CB = ∆C _G + C _{Преобразование} — ∆C _L = -84.72 метрических тонны углерода на гектар / год запасов углерода биомассы теряются, когда лесные угодья превращаются в пахотные земли в год преобразования.

Годовое изменение запасов органического углерода в минеральных и органических почвах

∆C _Почва = (SOC ₀ — SOC _{(0 — T)} ) / D

Где:

∆C _Почва = годовое изменение запасов углерода в минеральных и органических почвах

SOC ₀ = запасы органического углерода в почве за последний год периода инвентаризации (т.е., 40,83 мт / га, средний эталонный запас углерода в почве)

SOC _{(0 — т)} = запас органического углерода в почве на начало периода инвентаризации (т. е. 113 мт C / га, что включает 92 т C / га в минеральных почвах плюс 21 т C / га в органических почвах)

D = Временная зависимость коэффициентов изменения запасов, которая является периодом времени по умолчанию для перехода между равновесными значениями SOC (т. е. 20 лет для систем пахотных земель)

Следовательно, : ∆C _Почва = (SOC ₀ — SOC _(0-T) ) / D = (40.83 — 113) / 20 = -3,60 метрических тонн C / га / год потери углерода в почве.

Источник : (IPCC 2006) .

Ежегодное изменение выбросов из осушенных органических почв

Реестр выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2018 гг. использует стандартные коэффициенты МГЭИК (2014) для осушенных органических почв на лесных угодьях и специфические для США коэффициенты для возделываемых земель. Изменение выбросов от осушенных органических почв на гектар оценивается как разница между коэффициентами выбросов для осушенных органических лесных почв и осушенных органических почв пахотных земель.

∆L _{Органические} = EF _{пахотные земли} — EF _{лесные угодья}

Где:

∆L _{Органические} = Годовое изменение выбросов от осушенных органических почв на гектар

9005

EF _{лесные угодья} = 2.60 + 0,31 = 2,91 метрических тонн C / га / год (коэффициенты выбросов для умеренно осушенных органических лесных почв) (IPCC 2014)

∆ L _{органических} = 13,17 — 2,91 = 10,26 метрических тонн C / га / год выбрасывается

Следовательно, изменение плотности углерода в результате преобразования лесных угодий в пахотные земли составит -84,72 метрических тонны C / гектар / год биомассы плюс -3,60 метрических тонны C / гектар / год почвы C, минус 10,26 метрических тонн C / га / год от осушенных органических почв, что равняется общей потере 98.5 метрических тонн C / га / год (или -39,89 метрических тонн C / акр / год) в год преобразования. Чтобы преобразовать его в диоксид углерода, умножьте его на отношение молекулярной массы диоксида углерода к молекулярной массе углерода (44/12), чтобы получить значение -361,44 метрических тонны CO ₂ / га / год (или -147,27 метрических тонн. CO ₂ / акр / год) в год конверсии.

Коэффициент преобразования для углерода, секвестрированного 1 акром леса, сохраненного после преобразования в возделываемые земли

Примечание: из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

-39,89 метрических тонн C / акр / год * x (44 единицы CO ₂ /12 единиц C) = — 146,27 метрических тонн CO ₂ / акр / год (в год преобразования)

* Отрицательные значения указывают на то, что CO ₂ НЕ излучается.

Для оценки выбросов CO ₂ , не выбрасываемых, когда акр леса сохраняется от преобразования в пахотные земли, просто умножьте количество акров леса, не преобразованных в пахотные земли, на -146,27 т CO ₂ / акр / год. Обратите внимание, что это представляет собой CO ₂ , которого удалось избежать в год преобразования.Также обратите внимание, что этот метод расчета предполагает, что вся лесная биомасса окисляется во время вырубки (т. Е. Ни одна из сожженных биомассов не остается в виде древесного угля или золы) и не включает углерод, хранящийся в лесоматериалах после сбора урожая. Также обратите внимание, что эта оценка включает запасы углерода как в минеральной, так и в органической почве.

Источники

Пропановые баллоны, используемые для домашних барбекю

Пропан на 81,7% состоит из углерода (EPA 2020). Предполагается, что окисленная фракция составляет 100 процентов (IPCC 2006).

Выбросы диоксида углерода на фунт пропана были определены путем умножения веса пропана в баллоне на процентное содержание углерода, умноженное на долю окисленной фракции, умноженную на отношение молекулярной массы диоксида углерода к молекулярной массе углерода (44/12). Пропановые баллоны различаются по размеру; для целей этого расчета эквивалентности предполагалось, что типичный баллон для домашнего использования содержит 18 фунтов пропана.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

18 фунтов пропана / 1 баллон × 0,817 фунта C / фунт пропана × 0,4536 кг / фунт × 44 кг CO ₂ /12 кг C × 1 метрическая тонна / 1000 кг = 0,024 метрической тонны CO ₂ / баллон

Источники

Сгоревшие вагоны с углем

Среднее теплосодержание угля, потребленного электроэнергетическим сектором США в 2018 году, составило 20,85 млн БТЕ на метрическую тонну (EIA 2019). Средний углеродный коэффициент угля, сжигаемого для выработки электроэнергии в 2018 году, составил 26.09 килограммов углерода на миллион БТЕ (EPA 2020). Предполагается, что окисленная фракция составляет 100 процентов (IPCC 2006).

Выбросы двуокиси углерода на тонну угля были определены путем умножения теплосодержания на коэффициент углерода, умноженную на окисленную фракцию, на отношение молекулярной массы двуокиси углерода к молекулярной массе углерода (44/12). Предполагалось, что количество угля в среднем вагоне составляет 100,19 коротких тонн или 90,89 метрических тонн (Hancock 2001).

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

20,85 млн БТЕ / метрическая тонна угля × 26,09 кг С / млн БТЕ × 44 кг CO ₂ /12 кг C × 90,89 метрических тонн угля / вагон × 1 метрическая тонна / 1000 кг = 181,29 метрических тонн CO ₂ / железнодорожный вагон

Источники

• EIA (2019). Ежемесячный обзор энергетики, ноябрь 2019 г., Таблица A5: Приблизительное теплосодержание угля и угольного кокса. (PDF) (1 стр., 56 КБ, О программе PDF)
• EPA (2020). Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990-2018 гг. Приложение 2 (Методология оценки выбросов CO ₂ в результате сжигания ископаемого топлива), Таблица A-43.Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия. Агентство по охране окружающей среды США № 430-R-20-002 (PDF) (108 стр., 3 МБ, О программе в формате PDF).
• Хэнкок (2001). Хэнкок, Кэтлин и Срикант, Анд. Перевод веса груза в количество вагонов . Транспортный исследовательский совет , Бумага 01-2056, 2001.
• IPCC (2006). Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК 2006 г. Том 2 (Энергия). Межправительственная группа экспертов по изменению климата, Женева, Швейцария.

Сожжено фунтов угля

Средняя теплосодержание угля, потребляемого электроэнергетикой в ​​США.S. в 2018 году составила 20,85 млн БТЕ на метрическую тонну (EIA 2019). Средний коэффициент углерода для угля, сжигаемого для выработки электроэнергии в 2018 году, составил 26,09 кг углерода на 1 млн БТЕ (EPA, 2019). Окисленная фракция составляет 100 процентов (IPCC 2006).

Выбросы двуокиси углерода на фунт угля были определены путем умножения теплосодержания на коэффициент углерода, умноженную на окисленную фракцию, на отношение молекулярной массы двуокиси углерода к молекулярной массе углерода (44/12).

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

20,85 млн БТЕ / метрическая тонна угля × 26,09 кг С / млн БТЕ × 44 кг CO ₂ /12 кг C × 1 метрическая тонна угля / 2204,6 фунта угля x 1 метрическая тонна / 1000 кг = 9,05 x 10 ^-4 метрических тонн CO ₂ / фунт угля

Источники

• EIA (2019). Ежемесячный обзор энергетики, ноябрь 2019 г., Таблица A5: Приблизительное теплосодержание угля и угольного кокса. (PDF) (1 стр., 56 КБ, О программе PDF)
• EPA (2020). Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990-2018 гг.Приложение 2 (Методология оценки выбросов CO ₂ в результате сжигания ископаемого топлива), Таблица A-43. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия. Агентство по охране окружающей среды США № 430-R-20-002 (PDF) (108 стр., 2 МБ, О программе в формате PDF).
• IPCC (2006). Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК 2006 г. Том 2 (Энергия). Межправительственная группа экспертов по изменению климата, Женева, Швейцария.

Тонны рециркулируемых отходов вместо захоронения

Для разработки коэффициента преобразования для переработки, а не для захоронения отходов, были использованы коэффициенты выбросов из модели сокращения отходов (WARM) Агентства по охране окружающей среды (EPA 2019).Эти коэффициенты выбросов были разработаны в соответствии с методологией оценки жизненного цикла с использованием методов оценки, разработанных для национальных кадастров выбросов парниковых газов. Согласно WARM, чистое сокращение выбросов от переработки смешанных вторсырья (например, бумаги, металлов, пластмасс) по сравнению с исходным уровнем, в котором материалы вывозятся на свалки (т.е. с учетом предотвращенных выбросов от захоронения), составляет 2,94 метрических тонны углерода. эквивалент диоксида на короткую тонну.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

2,94 метрических тонны CO ₂ эквивалента / тонна переработанных отходов вместо захоронения

Источники

Количество мусоровозов с переработанными отходами вместо захоронения

Выбросы в эквиваленте диоксида углерода, которых удалось избежать при переработке вместо захоронения 1 тонна отходов составляет 2,94 метрических тонны CO ₂ эквивалента на тонну, как рассчитано в разделе «Тонны отходов, рециркулируемых вместо захоронения» выше.

Снижение выбросов углекислого газа на каждый мусоровоз, заполненный отходами, был определен путем умножения выбросов, которых удалось избежать в результате переработки вместо захоронения 1 тонны отходов, на количество отходов в среднем мусоровозе.Предполагалось, что количество отходов в среднем мусоровозе составляет 7 тонн (EPA 2002).

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

2,94 метрических тонны CO ₂ эквивалента / тонна переработанных отходов вместо захоронения x 7 тонн / мусоровоз = 20,58 метрических тонн CO ₂ E / мусоровоз для утилизации отходов вместо захоронения

Источники

Мусор мешки с отходами перерабатываются вместо захоронения

Согласно WARM, чистое сокращение выбросов от переработки смешанных вторсырья (например,g., бумага, металлы, пластмассы), по сравнению с базовым уровнем, при котором материалы вывозятся на свалки (т. е. с учетом предотвращенных выбросов от захоронения), составляет 2,94 метрических тонны эквивалента CO ₂ на короткую тонну, как рассчитано в « Тонны отходов перерабатываются, а не вывозятся на свалки »выше.

Сокращение выбросов углекислого газа на каждый мешок для мусора, заполненный отходами, было определено путем умножения выбросов, которых удалось избежать при переработке вместо захоронения 1 тонны отходов, на количество отходов в среднем мешке для мусора.

Количество отходов в среднем мешке для мусора было рассчитано путем умножения средней плотности смешанных вторсырья на средний объем мешка для мусора.

Согласно стандартным коэффициентам преобразования объема в вес EPA, средняя плотность смешанных вторсырья составляет 111 фунтов на кубический ярд (EPA 2016a). Предполагалось, что объем мешка для мусора стандартного размера составляет 25 галлонов, исходя из типичного диапазона от 20 до 30 галлонов (EPA 2016b).

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

2,94 метрических тонны CO ₂ эквивалента / короткая тонна отходов, переработанных вместо захоронения × 1 короткая тонна / 2000 фунтов × 111 фунтов отходов / кубический ярд × 1 кубический ярд / 173,57 сухих галлонов × 25 галлонов / мешок для мусора = 2,35 x 10 ^-2 метрических тонн CO ₂ эквивалентов / мешок для мусора, переработанные вместо захоронения

Источники

Выбросы угольных электростанций за один год

В 2018 году в общей сложности использовалось 264 электростанции уголь для выработки не менее 95% электроэнергии (EPA 2020).Эти станции выбросили 1 047 138 303,3 метрических тонны CO ₂ в 2018 году.

Выбросы углекислого газа на одну электростанцию ​​были рассчитаны путем деления общих выбросов электростанций, основным источником топлива которых был уголь, на количество электростанций.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

1 047 138 303,3 метрических тонны CO ₂ × 1/264 электростанции = 3 966 432.97 метрических тонн CO ₂ / электростанция

Источники

• EPA (2020). Данные eGRID за 2018 год. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия.

Количество ветряных турбин, работающих в течение года

В 2018 году средняя паспортная мощность ветряных турбин, установленных в США, составила 2,42 МВт (DOE 2019). Средний коэффициент ветроэнергетики в США в 2018 году составил 35 процентов (DOE 2019).

Выработка электроэнергии от средней ветряной турбины была определена путем умножения средней паспортной мощности ветряной турбины в Соединенных Штатах (2.42 МВт) на средний коэффициент ветроэнергетики в США (0,35) и на количество часов в году. Предполагалось, что электроэнергия, произведенная от установленной ветряной турбины, заменит маржинальные источники сетевой электроэнергии.

Годовой национальный предельный уровень выбросов ветра в США для преобразования сокращенных киловатт-часов в единицы предотвращения выбросов углекислого газа составляет 6,48 x 10 ^-4 (EPA 2020).

Выбросы углекислого газа, которых удалось избежать в год на установленную ветряную турбину, были определены путем умножения среднего количества электроэнергии, произведенной на ветряную турбину в год, на годовой национальный предельный уровень выбросов ветра (EPA 2020).

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

2,42 _{МВт Средняя мощность} x 0,35 x 8760 часов в год x 1000 кВтч / МВтч x 6,4818 x 10 ^-4 метрических тонн CO ₂ / кВтч уменьшено = 4807 метрических тонн CO ₂ / год / ветряная турбина установлено

Источники

Количество заряженных смартфонов

По данным Министерства энергетики США, 24 часа энергии, потребляемой обычным аккумулятором смартфона, составляет 14.46 ватт-часов (DOE 2020). Сюда входит количество энергии, необходимое для зарядки полностью разряженного аккумулятора смартфона и поддержания этого полного заряда в течение дня. Среднее время, необходимое для полной зарядки аккумулятора смартфона, составляет 2 часа (Ferreira et al. 2011). Мощность в режиме обслуживания, также известная как мощность, потребляемая, когда телефон полностью заряжен, а зарядное устройство все еще подключено, составляет 0,13 Вт (DOE 2020). Чтобы получить количество энергии, потребляемой для зарядки смартфона, вычтите количество энергии, потребляемой в «режиме обслуживания» (0.13 Вт умножить на 22 часа) от потребляемой за 24 часа энергии (14,46 Вт-часов).

Выбросы углекислого газа на заряженный смартфон были определены путем умножения энергопотребления на заряженный смартфон на средневзвешенный уровень выбросов углекислого газа по стране для поставленной электроэнергии. Средневзвешенный национальный уровень выбросов диоксида углерода для поставленной электроэнергии в 2019 году составил 1562,4 фунта CO ₂ на мегаватт-час, что составляет потери при передаче и распределении (EPA 2020).

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

[14,46 Втч — (22 часа x 0,13 Вт)] x 1 кВтч / 1000 Втч = 0,012 кВтч / заряженный смартфон

0,012 кВтч / заряд x 1562,4 фунта CO ₂ / МВтч поставленной электроэнергии x 1 МВтч / 1000 кВтч x 1 метрическая тонна / 2204,6 фунта = 8,22 x 10 ^-6 метрических тонн CO ₂ / смартфон заряжен

Источники

• DOE (2020).База данных сертификатов соответствия. Программа стандартов энергоэффективности и возобновляемых источников энергии для приборов и оборудования.
• EPA (2029 г.). AVERT, Средневзвешенный уровень выбросов CO ₂ в США, данные за 2019 год. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия.
• Федеральный регистр (2016). Программа энергосбережения: стандарты энергосбережения для зарядных устройств; Заключительное правило, стр. 38 284 (PDF) (71 стр., 0,7 МБ, О PDF).
• Феррейра, Д., Дей, А. К., & Костакос, В. (2011). Понимание проблем человека и смартфона: исследование времени автономной работы. Pervasive Computing, стр. 19-33. DOI: 10.1007 / 978-3-642-21726-5_2.

¹ Годовые убытки от передачи и распределения в США в 2019 году были определены как ((Чистая выработка в сеть + Чистый импорт — Общий объем продаж электроэнергии) / Общий объем продаж электроэнергии) (т. Е. (3988 + 48–3762) / 3762 = 7,28% ). Этот процент учитывает все потери при передаче и распределении, которые возникают между чистым производством и продажей электроэнергии.Данные взяты из Annual Energy Outlook 2020, таблица A8: поставка, утилизация, цены и выбросы электроэнергии, доступная по адресу: https://www.eia.gov/outlooks/aeo/.

| Mass.gov

1727,25 МВт возобновляемых источников энергии может быть нетто-метром в МА под крышками

Если вы являетесь клиентом регулируемой электроэнергетической компании (Eversource, National Grid или Unitil), вы можете использовать счетчик нетто.Чистый счетчик позволяет вам вырабатывать собственное электричество, чтобы компенсировать потребление электроэнергии. Распространенные примеры чистых средств измерения включают солнечные панели в доме или ветряную турбину в школе. Эти объекты подключены к счетчику, который измеряет чистое количество потребляемой вами электроэнергии. Когда вы используете электроэнергию от электрической компании, ваш счетчик вращается вперед. Когда вы производите избыточную электроэнергию и «экспортируете» электроэнергию в электрическую сеть, ваш счетчик вращается в обратном направлении.

Массачусетс не делает различий между чистым измерением за счетчиком (выработка электроэнергии, потребляемой на том же участке, где она производится), и виртуальным чистым счетчиком (выработка электроэнергии, потребляемая на участке, отличном от того, где производится электроэнергия).Для большинства целей, включая расчет кредита, нет разницы между чистым измерением и виртуальным чистым счетом.

Ваша установка учета нетто может использовать любой тип генерирующей технологии, независимо от того, является ли она возобновляемой технологией, если она меньше или равна 60 киловатт (кВт). G.L. c. 164, § 138; 220 CMR 18.00. Если в вашем сетевом измерительном предприятии используется технология ветра, солнца или анаэробного сбраживания, то оно должно быть:

• 2 мегаватта (МВт) или меньше для частного предприятия
• 10 МВт или меньше для общественного объекта.G.L. c. 164, § 138.

Закон штата требует, чтобы электрические компании имели отдельные ограничения на нетто-счетчики для государственных и частных объектов нетто-измерения в программе общего чистого измерения (GP). Ул. 2010, г. 359, с. 29.00. Каждый предел GP равен проценту от наивысшей исторической пиковой нагрузки каждой электроэнергетической компании, которая представляет собой наибольшее количество электроэнергии, потребляемой потребителями электрической компании в любой момент времени.

По состоянию на 11 апреля 2016 г. предельные значения составляют:

В соответствии с GP, после того, как электрическая компания заполняет свой чистый предел измерения, новые потребители, которым требуется место под этим пределом, не могут участвовать в чистом измерении. Обратите внимание, что объекты, на которых не действуют ограничения (объекты, не требующие ограничения, — это объекты с номинальной мощностью на паспортной табличке менее десяти киловатт в однофазной цепи или 25 киловатт в трехфазной цепи) будут иметь возможность нетто-счетчика, даже если соответствующая крышка заполнена. 220 CMR 18.02, 18.07 (5).

Государственные и частные объекты нетто-учета имеют разные ограничения по размеру и могут генерировать разные кредитные значения. Для получения дополнительной информации об общественных объектах см. «Проектирование средств учета нетто».

Заглушки для учета малых ГЭС

Закон штата также требует, чтобы электрические компании имели отдельный лимит для объектов, участвующих в программе учета электроэнергии малых гидроэлектростанций (МГЭС), общая мощность которых составляет 60 МВт. Санкт-Петербург2016, г. 188, с. 10. Каждая предельная доля МГЭС равна нагрузке электрической компании, измеренной в мегаватт-часах в 2016 календарном году. D.P.U. 17-10-А. Доли капитализации SHP будут определяться в D.P.U. 18-04 документов о соответствии.

В соответствии с SHP новые клиенты должны получить квоту для участия, даже если их мощность менее десяти киловатт в однофазной цепи или 25 киловатт в трехфазной цепи. Согласно SHP, как только электрическая компания заполняет свое чистое ограничение измерения, новые потребители, которые стремятся участвовать в чистом измерении, должны подать заявку на распределение верхнего предела из соответствующего ограничения GP, если они не являются объектом, освобожденным от ограничения.

Новый стандарт килограмма: как переопределяется единица массы в системе СИ

В сорока футах под землей в Гейтерсбурге, штат Мэриленд, в ярко-белой лаборатории, для входа которой требуются три отдельных ключа, Соединенные Штаты хранят драгоценную коллекцию маленьких блестящих металлических цилиндров, которые буквально определяют массу всего в этой стране.

Они красивые, с зеркальной отделкой, и мне приходится сопротивляться желанию прикоснуться к ним. Если бы я прикоснулся к ним, я мог бы загрязнить их маслом с кожи и потенциально увеличить их вес.Патрик Эбботт, «хранитель килограмма» из Национального института стандартов и технологий (NIST), говорит мне, что это было бы очень плохо.

В настоящее время килограмм имеет очень простое определение: это масса куска платино-иридиевого сплава, хранящегося в Международном бюро мер и весов в Севре, Франция, с 1889 года. Он называется международным прототипом килограмма (он же Big K). , или Le Grand K) , и у него много копий по всему миру, в том числе семь в NIST в Гейтерсбурге –, которые используются для калибровки весов и обеспечения того, чтобы весь мир был в одной системе измерения.

Вот одна из копий в NIST, названная K4, выкованная из того же куска металла, из которого Big K был создан в 19 веке.

Внимательно посмотрите на это. Потому что очень скоро этот 129-летний стандарт килограмма изменится.

В пятницу ученые со всего мира собрались на Генеральной конференции мер и весов в Версале, Франция, и проголосовали за изменение определения килограмма, привязав его к универсальной константе в природе. Изменения вступят в силу 20 мая 2019 года.

Одна из важных причин изменения заключается в том, что Big K непостоянен. потерял около 50 микрограммов (примерно масса ресницы) с момента своего создания. Но, к сожалению, когда Big K теряет массу, это все равно ровно один килограмм, согласно нынешнему определению.

Когда Big K меняется, все остальное должно приспосабливаться. Или еще хуже: если бы Big K был украден, система измерения массы нашего мира была бы ввергнута в хаос.

При голосовании в пятницу ведущие мировые ученые-измерители решили добавить килограмм к постоянной Планка, фундаментальной концепции квантовой механики, которая никогда, никогда не может измениться — здесь, на Земле, или в глубоких уголках Вселенной.

Это больше, чем научная победа. Это тоже философский аспект, как я узнал от ученых NIST, которые годами работали над переопределением и называли этот момент самым захватывающим временем за всю свою карьеру.

С новым определением Генеральная конференция по мерам и весам завершает первоначальную мечту о метрической системе, которая была принята во время Французской революции. Метрическая система, которая превратилась в Международную систему единиц или СИ, была разработана так, чтобы быть «на все времена, для всех».

«Объекты всегда меняются», — говорит Стефан Шламмингер, ученый NIST, участвовавший в переопределении. По его словам, с новым определением «мы переходим от объекта на Земле» к тому, что находится на небесах.”

И это стоит отметить. В мире, где кажется, что все всегда находится в движении, эти ученые теперь убедились, что килограмм никогда не изменится.

Краткая история килограмма

Как узнать, что что-то весит? Я знаю, есть очевидный ответ: вы ставите это на шкалу.

Но когда вы идете в продуктовый магазин и взвешиваете связку яблок, как эти весы узнают, на что похож фунт фруктов?

Чтобы измерения массы имели смысл, нам нужна фиксированная точка сравнения.Эти яблоки должны весить больше или меньше единиц. Чтобы избежать хаоса и позволить нашей экономике функционировать, это нечто должно быть признано повсеместно.

Весы в вашем продуктовом магазине были откалиброваны с помощью веса, который был откалиброван с помощью веса, который был откалиброван с помощью веса, и так далее. И все эти калибровки восходят именно сюда, в недра NIST. Стабильные веса и меры важны не только для продуктов питания: представьте себе, если бы Boeing не мог точно определить, сколько весит самолет, или если бы фармацевтическая промышленность не могла определить точную массу крошечной, потенциально смертельной дозы лекарства.

В США до сих пор используются имперские единицы: фунты и унции. Но на самом деле все наши измерения получены из Международной системы единиц, или СИ, в которой метры и килограммы используются в качестве основных единиц длины и массы.

Когда дело доходит до массы в США, все восходит к этим цилиндрам в форме шайб, которые точно обработаны до 1 килограмма.Официально в США 1 фунт определяется как 0,45359237 килограмма. Фут определяется как 0,3048 метра.

Но система не всегда была такой упорядоченной. До Французской революции и изобретения метрической системы системы мер и весов во всем мире представляли собой хаотичный и непослушный беспорядок.

«Представьте себе мир, в котором каждый раз, когда вы путешествуете, вам приходилось использовать разные преобразования для измерений, как мы это делаем для валюты», — объясняет Мадхви Рамани из BBC. «Так было до Французской революции в конце 18 века, когда веса и меры варьировались не только от нации к нации, но и внутри наций.”

Французская революция была направлена ​​на свержение старых, архаичных, хаотических иерархий, оставшихся от феодальной эпохи, и преобразование общества с учетом принципов эгалитаризма.

Вдохновленные революцией, ученые в то время хотели начать с новой, последовательной системы измерения, основывая единицы измерения не на произвольных приказах королей, а на природе. Целью было создать систему измерения «на все времена, для всех людей».

Таким образом, когда в конце 1800-х годов во Франции было основано Международное бюро мер и весов, метр — стандартная единица длины — был создан как одна десятимиллионная часть расстояния от Северного полюса до экватора.Грамм основан на плотности воды: она примерно равна массе 1 кубического сантиметра воды при температуре 4 ° C.

Для распространения этих новых единиц — чтобы убедиться, что все в мире понимают их — изобретатели метрической системы решили создать физические объекты, чтобы воплотить и определить их. Они изготовили металлический стержень длиной ровно 1 метр. Они создали Big K, чтобы обозначить массу 1 килограмм или 1000 граммов.

Начиная с 19 века, все физические реликвии старой метрической системы были заменены измерениями, привязанными к постоянным силам природы.Изначально метр был определен как пропорция размера Земли. Но даже форма мира не постоянна. Черт возьми, Земля может даже не быть постоянной. Итак, сегодня метр определяется скоростью света. Второй связан с движением атомов элемента цезия.

Физическим объектом пока определяется только килограмм.

Так что же это за новое определение килограмма? Приготовьтесь, потому что это немного сложно.

Наука о пересмотре определения килограмма через постоянную Планка, объяснение

Пятничное голосование на Генеральной конференции мер и весов принято единогласно.Но изменения не вступят в силу до мая 2019 года. Когда они вступят в силу, вот как килограмм будет определяться в Международной системе единиц:

Килограмм (символ кг) — единица массы в системе СИ. Он определяется путем принятия фиксированного числового значения постоянной Планка h равным 6,626070 15 × 10 ^-34 при выражении в единицах Дж с, что равно кг · м ² с ^-1 , где метр и второй определяются через c и ∆νCs.

Какого черта?

Объяснить труднее, чем кусок металла во Франции.Но давай попробуем.

По сути, Генеральная конференция мер и весов будет фиксировать значение постоянной Планка, которая описывает, как мельчайшие частицы материи выделяют энергию дискретными шагами или порциями (называемыми квантами).

При голосовании в пятницу постоянная Планка теперь и навсегда будет установлена ​​как 6,62607015 × 10 ^-34 м ² кг / с. И из этого фиксированного значения постоянной Планка ученые могут получить массу килограмма.

На это переопределение потребовались десятилетия, потому что постоянная Планка крошечная (начинается с десятичной точки и сопровождается 33 нулями) и должна быть рассчитана с точностью до сверхмалой погрешности.Работа потребовала тщательных измерений с помощью невероятно сложной машины, называемой весами Киббла (подробнее об этом ниже), а также наблюдений за чрезвычайно круглой сферой из кремния.

Это объяснение может показаться ненадежным. И это. Но чтобы лучше понять это, полезно посмотреть, как метр — стандартная единица измерения длины в мире — был переопределен в терминах скорости света, как пример того, почему это было необходимо.

Изначально метр был определен как длина стержня в Международном бюро мер и весов во Франции.(Затем это определение было переопределено, чтобы оно было равно определенной длине волны излучения.) И снова проблема с этим определением заключалась в его неточности. Он не был основан на неизменных свойствах Вселенной.

Скорость света, с другой стороны, неизменна — 299 792 458 метров в секунду. Ученые считают, что где бы вы ни находились, оно остается неизменным. (По крайней мере, если это действительно изменится, это перевернет почти все, что мы знаем о физике.)

К 1983 году физики действительно научились измерять скорость света.Поэтому они использовали его, чтобы навсегда зафиксировать длину метра, сделать его постоянным. Вот как: они изменили определение метра, чтобы он был равен расстоянию, которое свет проходит в вакууме за 1/299 792 458 секунды. По сути, определение метра теперь включено в определение скорости света.

В этом есть поэзия: ученые взяли метр — произвольное измерение длины, изобретенное людьми — и прикрепили его к универсальной константе. Наши беспорядочные человеческие измерения превзошли их беспорядочную человечность; они были слиты с вечной истиной.

Новый измеритель с определением света имеет ту же длину, что и старый эталон метра в Париже. Но в отличие от старого стандарта в Париже, теперь определение метра никогда не может измениться.

То же самое происходит с постоянной Планка. Как и скорость света, постоянная Планка — универсальная истина, которая никогда не изменится.

Установив окончательное значение постоянной Планка — единицы измерения которой включают килограмм, так же как единицы скорости света включают метр — размер килограмма остается неизменным.Вы также можете думать об этом так: килограмм был привязан к постоянной Планка, где он будет оставаться навсегда.

(Возможно, если вы внимательно читали, то заметили здесь небольшую проблему с курицей и яйцом. Как вы пытаетесь определить метр в терминах скорости света, если ваши измерения скорости свет также содержит единицу измерения «метр»? То же самое и с постоянной Планка: она содержит килограммы в своих единицах. Краткий ответ: Вот почему люди, работающие над этими проблемами, имеют докторские степени.)

Весы Kibble — это машина, которая делает все возможное

Новое определение килограмма в терминах Планка было огромной задачей, на решение которой потребовались десятилетия.

Во-первых, ученые должны были иметь возможность измерять постоянную Планка с очень высокой точностью. Если бы наша оценка скорости света имела большую погрешность, она не была бы надежным якорем для измерения метра. То же самое и с Планком.

В течение десятилетий ученые из NIST, а также в нескольких других лабораториях по всему миру использовали машину, называемую весами Киббла (иногда называемыми весами ватт), для точного измерения постоянной Планка с достаточно тщательной точностью, чтобы его можно использовать для переопределения килограмма.

Как и эталоны килограммов, весы Kibble размещены глубоко под землей в NIST. Он построен на бетонном полу, который может буквально парить над фундаментом здания, чтобы лучше изолировать его чувствительное оборудование от любых вибраций от остальной части объекта. Я должен надеть пластиковую сетку на волосы и обувь, чтобы увидеть его, потому что любой мусор может вывести его из строя.

Если бы викторианцы построили машину времени и припарковали ее в пивоварне, я бы предположил, что это выглядело бы примерно так.

Весы Kibble работают как простые весы. Представьте ту, которую леди Джастис держит в руке: у нее есть две чаши, которые балансируют в центральной точке. Простые весы сравнивают два груза на каждой посуде, чтобы уравнять их.

Весы Kibble, названные в честь своего покойного изобретателя, британского физика Брайана Киббла, делают нечто подобное, но с квантово-механической особенностью.Он приравнивает механическую энергию массы объекта к эквивалентному количеству электрической энергии.

Формула весов Киббла, позволяющая приравнять массу и электрическую мощность, сложна. (Ученые NIST привели меня к доске, показанной ниже, для объяснения.)

Важно то, что в этом уравнении — среди всех действующих переменных, включая массу, скорость, гравитационное притяжение, магнетизм и электричество — лежит постоянная Планка.И с помощью этой машины ученые смогли решить Планка. Математика работает, потому что, как учил нас Альберт Эйнштейн своим самым знаменитым уравнением E = mc ² , масса и энергия по сути являются разными выражениями одного и того же.

Теперь вы можете подумать: что делает баланс Киббла теперь, когда он определил постоянную Планка?

Что ж, он заменяет потребность в Большом К во Франции, потому что теперь он знает массу килограмма в терминах постоянной Планка.И это будет точное измерение, способ убедиться, что килограмм остается килограммом, который можно использовать для взвешивания объектов и определения их массы в соответствии с новым стандартом.

«Сейчас наша гарантия качества на стабильность [Big K] основана на соглашении», — говорит Эбботт. «Мы говорим, что ничего не изменится. Наша гарантия качества весов Kibble заключается в том, что они основаны на естественных константах, которые были тщательно измерены всем миром. и мы знаем, что это не изменится.В этом вся разница в мире «.

Демократизация мер и весов продолжается

Все еще со мной?

Если вы все это не заметите, вот к чему сводится все это изменение: нам больше не понадобится правительство — США, Франция или кто-либо еще — или международный руководящий орган, который сообщал бы нам, что такое килограмм. Это будет фундаментальная истина вселенной, доступная любому, у кого есть соответствующее оборудование, чтобы ее осознать.

Теоретически любой может построить баланс Kibble.(Мне сказали, что на подходе есть миниатюрные модели.) «Они могут построить этот эксперимент, и они могут измерить любую массу, какую захотят, любой материал, просто поставьте его на весы, и вы получите значение массы, абсолютное, с точки зрения постоянной Планка », — говорит Дарин Эль Хаддад, руководящая экспериментом с балансом Киббла в NIST. По ее словам, весы Kibble позволяют проводить «абсолютные измерения».

В будущем предприятиям обрабатывающей промышленности не нужно будет отправлять свои гири и весы в NIST для калибровки.У них могут быть весы Kibble на заводе. В этом свете новое определение более демократично — оно может свободно использоваться во всем мире и не храниться взаперти во Франции.

Однако у этого изменения есть несколько серьезных недостатков. «Люди даже не понимают метрическую систему», — говорит Эбботт. «Как вы собираетесь объяснить баланс Kibble?» Сложность определения может отпугнуть людей, которые хотят изучать науку. Ученик начальной школы может понять, что кусок металла весит килограмм, но квантовая механика?

Шламмингер утверждает, что, хотя новое определение является более сложным с технической точки зрения, «с философской точки зрения оно проще.«Килограмм скоро будет определяться фундаментальной физикой Вселенной, а не какой-то человеческой махиной.

У Шламмингера есть основополагающие слова метрической системы «на все времена, для всех», вытатуированные на руке, рядом с цифрами постоянной Планка. Вот как сильно он верит в идеал. Он считает эту работу «завершением дуги, начатой ​​с Французской революции». И все: с голосованием в пятницу килограмм теперь навсегда, на все времена и для всех людей.

Электричество

Электричество

Счет за электроэнергию