středa 1. září 2010

Sníží úsporné zářivky spotřebu elektrické energie?


Oprava: Aleš Smutný v komentářích upozorňuje, že autoři studie, kterou Economist cituje, v dalším čísle uveřejnili dopis (viz The light fantastic), ve kterém upozorňují, že autor článku dezinterpretoval závěry studie. Viz komentář na relevantním místě v textu. Originál článku Tsao, Saunders, Creighton, Coltrin, Simmons (2010) Solid-state lighting: an energy-economics perspective je zde. Řada čtenářů v komentářích měla pravdu, když zpochybnila velikost uváděných poptávkových efektů.

Odpověď na tuto otázku se zdá být jednoznačná - samozřejmě, že sníží. Ale tak jednoduché to vůbec není. Naopak, dlouhodobé trendy naznačují, že tomu bude přesně obráceně.

Od 1. září vstupuje v platnost další stupeň nařízení Evropské unie, které postupně zakáže prodej klasických žárovek a nahradí je efektivnějšími zdroji světla. Hlavním deklarovaným cílem EU jsou přitom celkové úspory energie. Například ekologické organizace mají jasno:

Využitím dokonalejších žárovek by se mohla celková spotřeba elektřiny v domácnostech snížit o 10 až 15 procent.

„Mělo by se celkem ušetřit až 40 TWh, což je roční spotřeba elektřiny Rumunska,“ řekl HN Juraj Krivošík ze Střediska pro efektivní využívání energie (SEVEn).

Nadšení EU a ekologů by možná stálo za to zchladit, aby se nakonec nedivili. Ačkoliv nevíme, odkud se výše zmíněných 40 TWh vzalo, zdá se, že SEVEn ignoruje při výpočtu poptávkové efekty.
Pokud by se spolu se zavedením úsporných zářivek nezměnilo poptávané množství světla (měřené třeba v lumenech), pak by samozřejmě úspory ve spotřebě elektřiny vznikly. Jenže zavedení úsporných zářivek rovněž znamená, že se mezní cena jednoho lumenu sníží, což zákonitě zvýší poptávku po světle. Pokud bereme mezní náklady na výrobu elektrické energie jako konstantní, pak stačí, aby měla poptávka po světle větší než jednotkovou elasticitu, a celková spotřeba energie po zavedení úsporných zářivek vzroste.

William Jevons v roce 1865 vypozoroval, že technologický rozvoj spojený s efektivnějším využitím uhlí ve výrobě vede k nárůstu celkové spotřeby uhlí - tomuto výsledku se někdy říká Jevonsův paradox, ale není to nic jiného než výše uvedená podmínka na poptávkovou elasticitu.

Economist v posledním čísle zmiňuje článek, který napsal Jeff Tsao a spoluautoři a který studuje historický vývoj poptávky po osvětlení v souvislosti s náklady na výrobu světla.

V roce 1700 typický Brit spotřeboval za rok 580 lumen-hodin světla, především ze svíček, dřeva a petrolejek. Dnes díky elektrickému osvětlení spotřebuje zhruba 48 megalumen-hodin, tedy skoro 100tisíc krát tolik.

Jeff Tsao et al odhadují dopady zavádění osvětlení založeného na LED diodách, tedy dalšího stupně technologického rozvoje osvětlení, na celkovou spotřebu energie. A docházejí k závěru, že přestože jsou LED diody úspornější, spotřeba elektřiny po jejich zavedení dále vzroste.

Za předpokladu, že v roce 2030 bude osvětlení LED diodami třikrát efektivnější než fluorescenční osvětlení a že cena elektrické energie zůstane v reálném vyjádření stejná, pak se průměrná spotřeba světla na jednoho člověka zdesetinásobí. Objem spotřebované elektřiny na svícení se více než zdvojnásobí. Pouze pokud se reálná cena elektrické energie alespoň ztrojnásobí, začne celková spotřeba elektřiny klesat.

Oprava: Autor článku v Economistu dezinterpretoval původní studii. Porovnával totiž spotřebu elektřiny v roce 2030 při zavedení úsporných zdrojů světla se současnou spotřebou. Závěry studie jsou tedy následující. I se zavedením diodového osvětlení bude spotřeba elektřiny na osvětlení dále růst - leda že by reálná cena elektřiny vzrostla více než trojnásobně. K tomu, aby zavedení diodového osvětlení snížilo spotřebu elektřiny v roce 2030 v porovnání s hypotetickou spotřebou ve stejném roce, jen bez úsporných zdrojů světla, postačí pouze (velmi realistické) 12% zdražení elektrické energie. Spotřeba světla sice skutečně dramaticky vzroste, ale ne dostatečně na to, aby vzrostla i spotřeba elektřiny. Při očekávaném vývoji cen elektřiny tak v tomto případě Jevonsův paradox nenastane.

Pokud chcete snížit spotřebu určitého statku, musíte zvýšit jeho cenu. A úsporné zářivky mají bohužel ten perverzní efekt, že cenu světla snižují. Při dostatečně vysoké poptávkové elasticitě tak změna lidského chování více než vyváží úspory spojené s výrobou jednoho lumenu.

A že by lidé nespotřebovávali více světla, když bude levnější? Článek v Economistu poznamenává, že umělé osvětlení domácností a kanceláří většinou poskytuje jen desetinu intenzity přirozeného světla ve dne, kdy je zataženo. Prostor ke zvyšování intenzity osvětlení tedy bezesporu existuje. Economist zmiňuje zkušenost z 19.století:

Je dobré si vzpomenout, že když plynové lampy v 19.století nahradily svíčky a petrolejky, některé noviny jejich světlo označily za "oslepující" a "oslnivě bílé". Přitom plynový plamen vydával světlo odpovídající dnešní 25wattové obyčejné žárovce, což bychom dnes vnímali jako šero.

Některé ekonomické zákony mají opravdu širokou platnost. Pokud chcete snížit spotřebu určitého statku, musíte zvýšit jeho cenu. A pokud chcete snižovat spotřebu elektřiny zvyšováním efektivity zářivek, budete muset ke zvyšování ceny elektrické energie přistoupit tím spíš.

Povinné zavádění úsporných zářivek je tedy pro snižování spotřeby elektřiny jen málo účinným mechanismem. Více bychom uspořili, pokud bychom zvýšili cenu elektřiny a nechali lidi rozhodnout, čím budou svítit.

17 komentářů:

  1. Ale skutečnost je prostší.
    Výpočty ekoteroristů jsou lživé dílem záměrně a ze zlého úmyslu, dílem z hlouposti. Oni své výpočty staví na porování spotřeby elektřiny při nepřetržitém svícení: tedy zapnu a svítím a měřím, dokud žárovka a zářivka svítí. Takové zjištění je na hovno a výpočty z něj učiněné jsou víc než směšné, nevhodné ani pro přednášku v mateřské školce.
    Jakmile měřím spotřebu na záchodě, ve kterém mám buď 40W žárovku pana Edisona, nebo 9W eurozářivku, a ten záchod navšíví v 4 člené rodině její členové 35x denně a vždy rozsvítí a zhasnou, vyjde světlo z eurozářivek několikanásobně dráž. Dramaticky dráž.

    OdpovědětVymazat
  2. Zvýšení energie o až 22% prostřednictvím výkupních cen na obnovitelnou energii by mohlo pomoci ochladit nárůst spotřeby energie. Takže zelení nakonec třeba opravdu vytvoří zajímavý mechanismus, jak zajistit čistou energii :)

    OdpovědětVymazat
  3. Martin Hruška1. září 2010 6:42

    Navíc pokud na \"úsporné\" zářivce píšou, že svítí jako 100W normální, tak to subjektivně není pravda. Ve skutečnosti se zdá, že svítí jako šedesátka.

    Zmíněný předpoklad se u mě projevil v nebývalé míře. Když už \"úsporka\", tak ať pořádně svítí! Do obýváku jsem jako hlavní světlo nasadil speciální fotografickou spirálu \"denní světlo\", která si vezme 125W a svítí údajně jako 600W žárovka :)

    OdpovědětVymazat
  4. Jako úvaha je to bezesporu zajímavé, ale právě tou elasticitou poptávky po světle si nejsem tak jistý. On přeci jen přechod od klasické žárovky k úsporné je mnohem méně dramatický než svíčky/petrolejky -> plyn nebo dokonce elektřina. Bez skutečně dramatického skoku v technologii si nemyslím, že by náklady na elektřinu pro osvětlení byly aktuálně tak vysoké, aby to někde bránilo udržovat intenzitu světla v potřebné míře (stačí se podívat na pražský \"světelný smog\", hvězdného nebe si tu člověk moc neužije).

    Právě ty konkrétní hodnoty elasticity by byly zajímavé - cítíte potřebu při výměně žárovky za zářivku zvýšit světelný výkon, tj že by místnost byla dosud z úsporných důvodů nedostatečně osvětlená? Nebo třeba nechat v místnosti rozsvíceno jen proto, že je tam žárovka úsporná? (pominu situace častých příchodů/odchodů, kdy to může být ekonomicky vhodnější s ohledem na opotřebení žárovky při rozsvícení; těch \"záchodových\" situací v poměru zas tolik nebude). Stejně tak firmy hledají úspory energie na svícení už teď, samy o sobě a bez nařízení shora, a bez jednoznačného důvodu to ke zvyšování intenzity osvětlení také myslím nepovede.

    Bylo by to jistě zajímavé téma pro výzkum, ale s úvahou \"celková spotřeba energie po zavedení úsporných zářivek vzroste\", dále ničím nepodloženou, bych se úplně neztotožnil.

    Jistě se shodneme na tom, že direktivní zákaz \"neúsporných\" žárovek ale šťastným řešením není. Jakkoli ho chápu jako prostředek pro překonání vysokých pořizovacích nákladů na úsporné žárovky, které pro průměrného spotřebitele stále fungují jako bariéra pro pochopení dlouhodobých úspor, myslím, že to by se časem prostě vyřešilo samo.

    Při zmiňovaném trojnásobném zvýšení efektivity u LED osvětlení by bylo zajímavé zjistit, jestli má pan Tsao pravdu s desetinásobným zvýšením spotřeby světla. Třeba ano, kdo ví..

    Patrick Zandl každopádně pobavil, konečně mi to do sebe všechno zapadá :) Chybí už jen, aby solárníci s garantovanou cenou těmi LED světly na svoje panely v noci svítili.

    OdpovědětVymazat
  5. Já bych si dovolil s Jakubem Uchytilem nesouhlasit. Nejsem ekonom, ale téměř 20 let mne osvětlovací technika živí. A praxe z posledních let směřuje přesně k tomu, co pinus v dnešním blogu popisuje.

    Díky nízké spotřebě elektrické energie u LED, a díky její dlouhé životnosti, neustále na trhu přibývá množství efektových svítidel, která se dříve vůbec nepoužívala. V interiéru a stejně tak i pro venkovní použití. V obýváku, kde dříve byl jeden lustr, před 10 lety lustr + 2 nástěnná svítidla je teď třeba i několik světelných okruhů LED (mimo hlavního osvětlení). A součtově pak ty napájecí zdroje udělají třeba v domě 100W s tím, že je lidé (protože mají malou spotřebu), nechávají svítit třeba celou noc, nebo na toaletách a v koupelnách jako orientační osvětlení nonstop 24/7.

    OdpovědětVymazat
  6. v obývaku mi svitilo 250 W klasických žárovek, teď používám 3 x 20 W ůsporek.
    Rozdíl 190 W bych vyplýtval jedině kdybych nechal světlo svitit úplně celou noc, což nemám důvod dělat.
    Venkovní osvětlení na baráku: Dřív to bylo asi 150 W a svítílo se asi hodinu denně. Teď to jsou 4 x 3,5 W LED a svítí se asi 7 hodin denně. Úspora malá, ale zato je kolem baráku trochu světla celou noc, což trochu odradí nezvané návštěvníky.

    ano žijeme si komfortněji a komfortněji, díky vyšší efektivitě ekonomiky. Třeba díky nízké ceně papíru si na rozdíl od středověkých časů utíráme řitě papírem a ne hrstí sena.

    orientační permanentně svítící LED světýlko: stačí aby to zabránilo jedné důchodkyni z desetitisic upadnout přes její černou kočku a zlomit si nohu, aby se vyplatilo - ale tak daleko trivialní liberální uvažování nedosahuje.

    OdpovědětVymazat
  7. \"orientační permanentně svítící LED světýlko: stačí aby to zabránilo jedné důchodkyni z desetitisic upadnout přes její černou kočku a zlomit si nohu, aby se vyplatilo - ale tak daleko trivialní liberální uvažování nedosahuje.\"

    1) Vyšší než jednotková poptávková elasticita nemá nic společného s \"liberálním\" uvažováním. Zřejmě jste chtěl napsat \"ekonomické uvažování\".

    2) Je tomu přesně naopak, než píšete. Právě že celá ekonomická úvaha je ZALOŽENA na tom, že při vyšší efektivitě výroby světla vzroste poptávka po něm, protože se najde spousta dalších oblastí, kde se svítit vyplatí - například proto, aby si babička nezlomila nohu, když zakopne o kočku. A pokud se najde dostatek takových nových uplatnění, může se nakonec stát, že celková spotřeba elektřiny vzroste.

    3) Samozřejmě, že celá tato úvaha je skutečně \"triviální uvažování\" - alespoň pro ekonomy. Poptávková elasticita se vyučuje už v prvním semestru. Jevons stejný efekt vypozoroval už v 19.století. Je ovšem zajímavé, že citovaní ekologové tyto poptávkové efekty (zřejmě) ignorují. Čí úvaha je potom triviální?

    Musíte totiž rozlišovat, jaký má kdo cíl. Spotřebitelé chtějí maximalizovat užitek. Efektivnější osvětlení je pro ně jednoznačným přínosem, ať už nakonec spotřebují více či méně elektřiny. Ekologové a EU však chtějí něco jiného - chtějí snížit spotřebu elektrické energie. A to se vůbec nemusí podařit.

    OdpovědětVymazat
  8. Děkuji Vítovi za informace o trendech v osvětlení, je zajímavé vědět, že se to tímto směrem dál vyvíjí..

    Pak ale řešíme dva v podstatě oddělené problémy - jednak zákon zakazující \"normální\" žárovky, jednak existenci efektivnějších (úspornějších) způsobů osvětlení bez ohledu na tento zákon.

    Myslím, že pokud se bavíme o doplnění osvětlení díky možnosti to úsporně udělat, není to v konfliktu se efekty zákona, který zabrání možnosti využití klasických žárovek. Dělo by se to totiž bez ohledu na něj. Existence a zavádění nových úsporných technologií a způsobů osvětlení na straně druhé s tímto zákonem podle mého názoru nemá přímo nic společného.

    Pravda ale je, že by bylo lepší výrok, proti kterému se ohrazuji (a v jehož duchu článek je) doplnit na \"celková spotřeba energie po zavedení úsporných zářivek místo stávajících klasických žárovek v důsledku zákona vzroste\" - s tím bych nesouhlasil. Čistý efekt zmiňovaného zákona jako takového na spotřebu elektřiny proti stávajícímu stavu zřejmě pozitivní bude - i když celková spotřeba elektřiny na osvětlení může současně teoreticky i růst; takto položeno to podle mého názoru smysl dává. Externality typu zabránění zraněním nebo vlivu barvy světla na náladu bych pak nechal stranou.

    Což nic nemění na tom, že si nemyslím, že by takovéto direktivní omezení trhu bylo v pořádku. Každopádně díky za zajímavé zamyšlení.

    OdpovědětVymazat
  9. ja teda neviem. ja si osobne myslim, ze je pravda, ze spotreba elektrickej energie bude rast. ale zaroven si myslim, ze bude rast pomalsie, ako by rastla bez vyuzivania efektivnejsich zdrojov svetla.
    poviem to ale inak. Ak by rastla potreba svetla u ludi v case, teda nie len pri tomto osiali, ale aj pred nim, tak preco si ludia nenakupili uz v minulosti viac 100W obycajnych ziaroviek, ktore stali kedysi 10 korun. Teraz davaju ludia bezne za usporku 150 a viac korun (na eura je to 33 centov a 5 eur). to mohli mat 15 obycajnych ziaroviek a mali by teda 15% viac svetla.
    Ale nenakupili si tie ziarovky. Preco? Asi viac svetla v domacnosti nepotrebovali.
    Ano, su teraz nove moznosti. Otazkou ale je, ci by ste si tie nove doplnkove zdroje svetla kupili bez ohladu na pritomnost setriacich ziaroviek, alebo si ich kupite len preto, ze \"ved mame usporky, tak si mozeme kupit dalsie svetla\". Ja si myslim, ze tie doplnkove svetla by si ludia kupili tak ci tak.
    Inak pri uspornych zdrojoch energie mozem mat viac svetla pri rovnakej spotrebe elektriny ako ked som mal klasicke ziarovky. Alebo sa mylim?

    OdpovědětVymazat
  10. \"...Čistý efekt zmiňovaného zákona jako takového na spotřebu elektřiny proti stávajícímu stavu zřejmě pozitivní bude...\"

    No to se právě moc nedomnívám, i když samozřejmě také spekuluji :-) Z praxe vím, že se i běžní spotřebitelé chovají ekonomicky - úsporné zdroje používají v pracovnách, dětských pokojích, obývacích pokojích a kuchyních. Klasické žárovky na chodbách, v šatnách, na toaletě apod., kde se svítí třeba i jen v minutách denně.

    Pokud budou nuceni i do těchto prostor používat kompaktní zářivky, rozdíly ve spotřebě nebudou tak extrémní.

    Dle mého názoru je technologie kompaktních zářivek mrtvá. Pominu-li tu neuvěřitelnou neekologičnost - obsahuje rtuť, 90% ceny dělá předřadník, který se zcela zbytečně vyhazuje po poruše zářivky jejiž cena je v korunách, nepraktičnost - běžné typy se nedají regulovat, mají kompaktní zářivky mnoho dalších nevýhod. Technologií budoucna jsou LED.

    Kompaktní zářivky jsou (i na českém) trhu 20 let. Že se masověji neprosadily je spíše vinou technologie, než čehokoliv jiného, nikoliv zabedněnosti lidí.

    LED se prosadí samy, i bez stupidních EU nařízení.

    OdpovědětVymazat
  11. Začátkem 90. let se objevily kompaktní zářivky (KZ) u nichž šlo vyměnit jen vlastní zářivku. Ta se po 5 - 10 tisících hodin vypálila a dala se nahradit jinou zářivkou v ceně pár korun.

    Ovšem to nebyl cíl, kterého výrobci chtěli dosáhnout. Je jim samozřejmě zcela šumák, jestli vám prodají žárovku za 10,- Kč, nebo zářivku za 10,- Kč. Oni potřebují prodávat zářivku za 150,- Kč. A vo tom to je. S ekologií to má tolik společného asi jako lidovec s bojem proti korupci :-)

    OdpovědětVymazat
  12. suhlasim s tou castou o zdrzani LEDiek, ale moc nezerem to so zvysenim spotreby. Clanok ani diskusia moc neargumentovali, preco by mala byt elasticita taka, ako je popisana v clanku. historicky narast spotreby skor suvisi s celkovymi technologickymi a spolocenskymi zmenami. neviem si predstavit moc dovodov, preco by komercne subjekty zvysovali spotrebu energie na svietenie, len preto, ze je lacne (okrem mozno dakych par bilboardov, a tam sa vacsinou pouzivaju ine ziarovky) a este menej dovodov u domacnosti.
    Cim samozrejme zakaz neschvalujem, je to blbost :)

    OdpovědětVymazat
  13. Matěj Šuster5. září 2010 18:48

    Podotýkám, že na toto téma existuje vcelku bohatá empirická literatura -- srovnej:
    http://en.wikipedia.org...servation

    OdpovědětVymazat
  14. Regulaci zarovek take povazuju za spatny napad (jeden z nepreberneho mnozstvi spatnych napadu EU), ale pro uplnost doplnuji, ze autori vyse zminovane studie uvadeji, ze byli ze strany The Economist zcela zkresleni a ze jejich vypocty vychazeji jinak - \"SIR – Your surprisingly negative article on energy efficient lighting technologies (“Not such a bright idea”, August 28th) appears to have resulted from a misunderstanding of our paper in the Journal of Physics....\" http://www.economist.com...16990824

    OdpovědětVymazat
  15. děkuji vám za uvedení věcí na pravou míru, text opravím. Už ani Economistu nelze věřit. :-)

    OdpovědětVymazat