مهندسي انرژي

مهندسي انرژي يا مهندسي سيستم هاي انرژي حوزه وسيعي از مهندسي است كه با بهره وري انرژي ، خدمات انرژي ، مديريت تأسيسات ، مهندسي نيروگاه ها ، انطباق با محيط زيست ، انرژي پايدار و فن آوري هاي انرژي تجديد پذير سروكار دارد. مهندسي انرژي يكي از جديدترين رشته هاي مهندسي است كه ظهور كرده است. مهندسي انرژي دانش دانش در زمينه هاي فيزيك ، رياضيات و شيمي را با شيوه هاي مهندسي اقتصادي و زيست محيطي تركيب مي كند. مهندسان انرژي مهارت هاي خود را براي افزايش كارايي و توسعه بيشتر منابع تجديد پذير انرژي به كار مي گيرند. كار اصلي مهندسين انرژي يافتن كارآمدترين و پايدارترين روشهاي كار با ساختمانها و فرايندهاي توليد است. مهندسين انرژي استفاده از انرژي را در اين فرآيندها بررسي مي كنند و روش هايي را براي بهبود سيستم ها پيشنهاد مي كنند. اين به معناي پيشنهاد روشنايي پيشرفته ، عايق بندي بهتر ، گرمايش و سرمايش كارآمدتر ساختمان است. [1] اگرچه يك مهندس انرژي نگران به دست آوردن و استفاده از انرژي به روشهاي سازگار با محيط زيست است ، اما رشته آنها محدود به انرژيهاي كاملاً تجديد پذير مانند انرژي آبي ، خورشيدي ، زيست توده يا زمين گرمايي نيست. مهندسان انرژي نيز در زمينه هاي استخراج نفت و گاز طبيعي استخدام مي شوند. [1] [2]

هدف

به حداقل رساندن انرژي هدف اين رشته در حال رشد است. غالباً براي طراحي ساختمان اعمال مي شود ، توجه زيادي به HVAC ، روشنايي ، تبريد مي شود تا هم انرژي را كاهش دهد و هم كارايي سيستم هاي فعلي را افزايش دهد. مهندسي انرژي به طور فزاينده اي گام بزرگي به جلو در رسيدن به اهداف كاهش كربن تلقي مي شود. از آنجا كه ساختمانها و خانه ها بيش از 40٪ انرژي ايالات متحده را مصرف مي كنند ، خدماتي كه مهندس انرژي انجام مي دهد تقاضاي زيادي دارند. [3]
تاريخ

بشر از زمان استفاده از آتش انرژي خود را از شكلي به شكل ديگر منتقل كرده است. كارايي انتقال انرژي يك زمينه جديد است. بحران نفتي سال 1973 و بحران انرژي سال 1979 نياز به كار بيشتر با انرژي كمتر را آشكار كرد. دولت ايالات متحده چندين قانون در دهه هفتاد براي ارتقا efficiency بهره وري انرژي بيشتر تصويب كرد ، مانند قانون عمومي 94-413 ايالات متحده ، برنامه تشويقي فدرال اتومبيل پاك. [4]
مهندسي قدرت

زيرمجموعه مهندسي انرژي در نظر گرفته مي شود ، مهندسي نيرو رياضي و فيزيك را در حركت و انتقال انرژي براي كار در يك سيستم اعمال مي كند.
رهبري در طراحي انرژي و محيط زيست

رهبري در انرژي و طراحي محيط زيست (LEED) برنامه اي است كه توسط شوراي ساختمان سبز ايالات متحده (USGBC) در مارس 2000 ايجاد شده است. LEED برنامه اي است كه ساختمان سبز را تشويق مي كند و باعث پايداري در ساخت ساختمان ها و كارآيي تاسيسات در ساختمان ها.

در سال 2012 ، شوراي ساختمان سبز ايالات متحده از شركت مستقل Booz Allen Hamilton خواست تا مطالعه اي درباره اثربخشي برنامه LEED انجام دهد. "اين مطالعه تأييد كرد كه ساختمانهاي سبز صرفه جويي قابل توجهي در انرژي ايجاد مي كنند. از سال 2000 تا 2008 ، ساخت و ساز و بازسازي سبز 1.3 ميليارد دلار صرفه جويي در انرژي ايجاد كرد. از اين 1.3 ميليارد دلار ، ساختمانهاي داراي LEED 281 ميليون دلار بود." اين مطالعه همچنين نشان داد كه جمع بندي تمام ساخت هاي سبز كه 2.4 ميليون شغل را پشتيباني مي كند. [5]
بهره وري انرژي

بهره وري انرژي به دو روش ديده مي شود. اولين ديدگاه اين است كه كارهاي بيشتري از همان مقدار انرژي مصرف شده انجام مي شود. تصور ديگر اين است كه همان كار با انرژي كمتري كه در سيستم مصرف مي شود انجام مي شود. [6] برخي از راه هاي كسب كار بيشتر با مصرف انرژي كمتر "كاهش ، استفاده مجدد و بازيافت" مواد مورد استفاده در زندگي روزمره است. پيشرفت فناوري منجر به استفاده هاي ديگر از زباله ها شده است. فناوري مانند تأسيسات اتلاف به انرژي كه مواد زائد جامد را از طريق فرآيند گازدهي يا تجزيه در اثر تجزيه و تحليل به سوخت هاي مايع تبديل مي كند. آژانس حفاظت از محيط زيست اظهار داشت كه ايالات متحده 250 ميليون تن زباله شهري در سال 2010 توليد كرده است. از اين تعداد 250 ميليون تن تقريباً 54٪ در زمين پرتاب مي شود ، 33٪ بازيافت مي شود و 13٪ به نيروگاه هاي بازيابي انرژي مي رسد. [7] در كشورهاي اروپايي كه هزينه سوخت بيشتري پرداخت مي كنند ، مانند دانمارك كه در سال 2010 قيمت گاز به 2.6 دلار در هر ليتر (10 دلار در هر دلار آمريكا) مي رسيد ، داراي امكانات بيشتري براي توليد زباله به انرژي است. [8] در سال 2010 دانمارك 7 درصد زباله را به محل دفن زباله فرستاد ، 69 درصد آن را بازيافت و 24 درصد آن را به تأسيسات زباله به انرژي ارسال كرد. چندين كشور پيشرفته اروپاي غربي نيز وجود دارند كه مهندسي انرژي را نيز مورد توجه قرار داده اند. [7] "Energiewende" آلمان ، سياستي كه هدف آن تأمين 80٪ برق مورد نياز از منابع تجديدپذير انرژي بود. [9]

آمار

متوسط ​​حقوق و دستمزد سالانه يك مهندس انرژي 64،587 دلار آمريكا است. 83٪ مهندسان انرژي مرد و 17٪ مابقي زن هستند. 65٪ مهندسين انرژي كمتر از پنج سال تجربه در حرفه خود دارند. [10]
سازمانهاي حرفه اي

مهندسان انرژي يك سازمان اصلي حرفه اي دارند. انجمن مهندسين انرژي (AEE) در سال 1977 تاسيس شد و اكنون 16000 عضو در 89 كشور دارد. مسئوليت اصلي سازمان ها هدايت برنامه هاي صدور گواهينامه انرژي براي آموزش افراد در سراسر جهان و تأييد صلاحيت براي انجام كار مهندس انرژي است.
تحصيلات

مدرك ليسانس يك شرط اصلي براي مهندس شدن انرژي است. برخي از مهندسان انرژي مهندسين حرفه اي (P.E.) ثبت شده اند. گرچه اتمام آن برنامه ضرورتي نيست. از 16000 مهندس انرژي كه در انجمن مهندسان انرژي (AEE) حضور دارند ، 58.4٪ داراي مدرك تحصيلات تكميلي از كالج هاي معتبر هستند. اگر مهندس P.E نباشد او به يك مدير انرژي مجاز (CEM) يا مميز انرژي مجاز (CEA) گواهي از گروهي مانند انجمن مهندسان انرژي (AEE) نياز دارد. هر دو گواهينامه CEM و CEA توسط وزارت انرژي ايالات متحده شناخته شده است [11]

در حالي كه دانشجويي كه مي خواهد مهندس انرژي شود به طور مستقيم نيازي به دريافت مدرك مهندسي انرژي ندارد ، چندين دانشگاه در سراسر جهان براي آماده سازي بهتر مهندسان آينده براي شغل خود ، دپارتمان ها يا مراكزي را ارائه مي دهند كه مدارك مهندسي انرژي را ارائه مي دهند. يكي از اين برنامه ها گواهينامه IEP PEM است كه در دانشگاه فناوري ويرجينيا ارائه مي شود. [12] مدير انرژي خبره حرفه اي (PEM) همزمان با انستيتوي متخصصان انرژي (IEP) و دانشگاه انرژي ايجاد شده است. از سال 2009 ، دانشگاه انرژي آموزش كارآيي انرژي را به بيش از 130،000 متخصص در سراسر جهان ارائه داده است. اين برنامه بيش از 150 دوره را ارائه مي دهد. [13]