سلسله مراتب انرژی

400px|بندانگشتی|چپ|سلسله مراتب انرژی که گزینه‌های مطلوب‌تر را در بالا نشان می‌دهد

**سلسله مراتب انرژی** (به انگلیسی: Energy Hierarchy) یک طبقه‌بندی از گزینه‌های انرژی است که برای کمک به پیشرفت به سوی یک سیستم انرژی پایدار اولویت‌بندی شده است. این رویکرد مشابه سلسله‌مراتب پسماند برای به حداقل رساندن کاهش منابع است و توالی موازی با آن را در پیش می‌گیرد.

بالاترین اولویت‌ها شامل جلوگیری از مصرف غیرضروری انرژی، هم از طریق حذف اتلاف و هم از طریق بهبود بهره‌وری انرژی است. تولید پایدار منابع انرژی در اولویت بعدی قرار دارد. گزینه‌های تولید انرژی که باعث اتمام منابع یا تولید پسماند می‌شوند، پایین‌ترین اولویت را دارند.

برای اینکه یک سیستم انرژی پایدار باشد: منابعی که برای تولید انرژی به کار می‌روند باید قابلیت دوام نامحدود داشته باشند؛ تبدیل انرژی نباید محصولات جانبی مضر (شامل انتشار خالص گازها) یا پسماندهایی که کاملاً قابل بازیافت نیستند تولید کند؛ و باید قادر به تأمین تقاضای معقول انرژی باشد.

## صرفه‌جویی در انرژی
بالاترین اولویت در سلسله مراتب انرژی، صرفه‌جویی در انرژی یا جلوگیری از مصرف انرژی غیرضروری است. این دسته شامل حذف اتلاف از طریق خاموش کردن چراغ‌ها و لوازم غیرمورد نیاز و اجتناب از سفرهای غیرضروری می‌شود. اتلاف حرارت از ساختمان‌ها منبع اصلی هدررفت انرژی است، بنابراین بهبود عایق‌بندی ساختمان و درزبندی هوا می‌تواند سهم قابل توجهی در صرفه‌جویی انرژی داشته باشد.

بسیاری از کشورها سازمان‌هایی برای تشویق صرفه‌جویی انرژی دارند.

## بهره‌وری انرژی
دومین اولویت در سلسله مراتب انرژی، اطمینان از این است که انرژیِ مورد استفاده، به صورت کارآمد تولید و مصرف شود. بهره‌وری انرژی دارای دو جنبه اصلی است.

### بازده تبدیل در مصرف انرژی

بهره‌وری انرژی نسبت خروجی مفید یک دستگاه به انرژی مصرفی آن است.

زمانی که انرژی ارزان بود و آگاهی از تأثیرات زیست‌محیطی آن پایین بود، بهره‌وری انرژی اولویت کمتری داشت. در سال ۱۹۷۵، میانگین مصرف سوخت یک خودرو در ایالات متحده کمتر از ۱۵ مایل بر گالن بود. لامپ‌های رشته‌ای که تا اواخر قرن بیستم رایج‌ترین نوع لامپ بودند، ۹۰٪ انرژی خود را به صورت گرما هدر می‌دادند و تنها ۱۰٪ آن به نور مفید تبدیل می‌شد.

اخیراً، بهره‌وری انرژی به یک اولویت تبدیل شده است. آخرین گزارش میانگین بازدهی سوخت خودروهای ایالات متحده تقریباً دو برابر سطح سال ۱۹۷۵ بوده است؛ روشنایی LED اکنون ترویج می‌شود که بین پنج تا ده برابر کارآمدتر از لامپ‌های رشته‌ای است. بسیاری از لوازم خانگی اکنون ملزم به نمایش برچسب‌هایی هستند که میزان بهره‌وری انرژی آن‌ها را نشان می‌دهد.

### بازده تبدیل در تولید انرژی

تلفات زمانی رخ می‌دهد که انرژی از منبع طبیعی که از آن مشتق شده است (مانند سوخت‌های فسیلی، مواد رادیواکتیو، تابش خورشید یا سایر منابع) برداشت شود. بیشتر تولید برق در نیروگاه‌های حرارتی انجام می‌شود، جایی که بخش زیادی از انرژی منبع به صورت گرما هدر می‌رود. میانگین بازده تولید برق جهان در سال ۲۰۰۹ حدود ۳۷٪ بود.

یکی از اولویت‌ها در سلسله مراتب انرژی، بهبود بازده تبدیل انرژی است، چه در نیروگاه‌های سنتی و چه با بهبود ضریب عملکرد در نیروگاه‌های فتوولتائیک و سایر منابع انرژی.

بازده کلی و پایداری همچنین می‌تواند با تعویض ظرفیت یا تغییر سوخت از منابع کم‌بازده و ناپایدار به منابع بهتر بهبود یابد؛ اما این موضوع عمدتاً در سطح چهارم سلسله مراتب پوشش داده می‌شود.

## تولید انرژی پایدار

انرژی تجدیدپذیر توصیف‌کننده منابعی است که به‌طور طبیعی وجود دارند و از نظر تئوری پایان‌ناپذیر هستند. این منابع به عنوان منابع تمام‌نشدنی یا دارای قابلیت جایگزینی طبیعی تلقی می‌شوند و به دو دسته تقسیم می‌شوند.

### تجدیدپذیرهای بنیادی
دسته اول تجدیدپذیرها از منابع اقلیمی یا بنیادی مشتق می‌شوند، مانند نور خورشید، باد، امواج، جزر و مد یا بارندگی (برق‌آبی). انرژی زمین‌گرمایی حاصل از گرمای هسته زمین نیز در این دسته قرار می‌گیرد.

این منابع اساساً پایان‌ناپذیر تلقی می‌شوند زیرا اکثر آن‌ها در نهایت از انرژی ساطع شده از خورشید سرچشمه می‌گیرند که عمر تخمینی آن ۶٫۵ میلیارد سال است.

### انرژی زیستی
دسته اصلی دیگر تجدیدپذیرها، انرژی زیستی است، که از زیست‌توده مشتق می‌شود، جایی که چرخه رشد نسبتاً کوتاه به این معنی است که مصرف با رشد جدید جایگزین می‌شود. انرژی زیستی معمولاً از طریق احتراق تبدیل می‌شود و بنابراین منجر به انتشار کربن می‌گردد. این انرژی در مجموع به عنوان کربن خنثی در نظر گرفته می‌شود، زیرا مقدار معادل دی‌اکسید کربن در طول چرخه رشد از جو جذب شده است.

منابع انرژی زیستی می‌توانند جامد باشند، مانند چوب و محصولات انرژی؛ مایع باشند، مانند سوخت‌های زیستی؛ یا گازی باشند، مانند بیومتان حاصل از هضم بی‌هوازی.

## تولید انرژی با اثر کم
اولویت بعدی در سلسله مراتب شامل منابع انرژی است که کاملاً پایدار نیستند، اما اثرات زیست‌محیطی کمی دارند. این شامل استفاده از سوخت‌های فسیلی با جذب و ذخیره‌سازی کربن است.

انرژی هسته‌ای گاهی به عنوان یک منبع کم‌اثر در نظر گرفته می‌شود، زیرا انتشار کربن پایینی دارد.

## تولید انرژی با اثر زیاد
پایین‌ترین اولویت در سلسله مراتب انرژی، تولید انرژی با استفاده از منابع ناپایدار، مانند سوخت‌های فسیلی بدون کاهش آلایندگی است. برخی نیز انرژی هسته‌ای را به جای دسته بالاتر، در این دسته قرار می‌دهند، که دلیل آن نیاز به مدیریت/ذخیره‌سازی زباله‌های رادیواکتیو بسیار خطرناک در بازه زمانی بسیار طولانی (صدها هزار سال یا بیشتر) و کاهش منابع اورانیوم است.

اجماعی وجود دارد که سهم چنین منابع انرژی باید کاهش یابد.

در این سطح، امکاناتی برای محدود کردن اثرات نامطلوب با تغییر سوخت از منابع سوختی مخرب‌تر، مانند زغال‌سنگ، به منابع با انتشار کمتر، مانند گاز وجود دارد.

بسیاری پیشنهاد می‌کنند که وقتی چنین استفاده پرخطری از انرژی به حداقل رسید، اثرات هرگونه استفاده باقیمانده و اجتناب‌ناپذیر باید با جبران انتشار خنثی شود.

## ریشه‌های سلسله مراتب انرژی
سلسله مراتب انرژی اولین بار در سال ۲۰۰۵ توسط فیلیپ ولف (Philip Wolfe) پیشنهاد شد، زمانی که او مدیر کل انجمن انرژی‌های تجدیدپذیر بود. این نسخه اولیه دارای سه سطح بود: بهره‌وری انرژی، تجدیدپذیرها و تولید انرژی سنتی. این مفهوم در سال ۲۰۰۶ توسط کنسرسیومی از موسسات، انجمن‌ها و سایر نهادها در مانیفست انرژی پایدار تأیید و تصویب شد. متعاقباً، این مفهوم توسط دیگران در صنعت انرژی و در دولت پذیرفته و اصلاح شده است.

## جستارهای وابسته
* حقوق انرژی
* سیاست انرژی
* سلسله مراتب ترابری سبز
* مسیر انرژی نرم
* سلسله‌مراتب پسماند
* هرم سلسله‌مراتب نیازهای مزلو

## منابع

رده:انرژی پایدار
رده:سلسله‌مراتب
رده:سیاست انرژی
رده:کاهش گازها
رده:نگهداری انرژی
رده:انرژی تجدیدپذیر