1.12. Оргтехника
В большей части индустриального мира быстрее всего развивается коммерческий сектор, а в нем максимальный рост потребления электроэнергии связан с офисным оборудованием. Это — естественный результат развития информационной экономики. Значительная доля оборудования находится не только в офисах, но и в контрольно-кассовых пунктах магазинов розничной торговли, в больницах, школах и других местах, где людям нужна информация.
Компьютеры
Неэффективный современный настольный компьютер с монитором в рабочем режиме расходует 150 ватт (что делает компьютер, почти не имеет значения). Обычно по крайней мере половина этой мощности приходится на цветной монитор, который можно сравнить с цветным телевизором. Но при тщательном выборе цветного телевизора обнаруживается, что самые эффективные модели потребляют в 4 с лишним раза меньше электроэнергии по сравнению с наименее эффективными, обладающими такими же размерами, характеристиками и ценой. Относится ли это в равной степени к компьютеру?
Конечно, и по той же самой причине: из-за качества конструкции. Некоторые виды компьютерных микросхем и источников питания потребляют гораздо больше энергии, чем другие. Дисководы жесткого диска, которым около пяти лет, могут расходовать в 5—10 раз больше энергии, чем современные, которые работают лучше и стоят меньше. Портативные компьютеры, предназначенные для долгой работы на легких батареях, потребляют всего несколько ватт, но по своим возможностям не уступают настольным персональным компьютерам: например, этот раздел пишется на субноутбуке, который потребляет лишь 1,5 ватта, или 1% от нормы для неэкономичной и громоздкой настольной ЭВМ с точно такими же возможностями. Упомянутый компьютер работает в течение шести — девяти часов на никелево-металлогидридных батареях весом всего лишь в 150 г, или на 100-граммовых литиевых батареях. Некоторые из самых последних компьютеров типа записной книжки могут работать месяц на двух маленьких щелочных батарейках типа АА.
Отчасти отличие заключается в том, каким образом мы распоряжаемся энергией. Регистрируя нажатие клавиш на клавиатуре, канадские исследователи установили, что примерно 90% времени, в течение которого компьютеры включены, они фактически не используются. К большинству существующих компьютеров можно добавить устройства и программное обеспечение, чтобы погружать их в своего рода сон или зимнюю спячку до тех пор, пока они снова не понадобятся — они моментально просыпаются при нажатии клавиши. В портативных компьютерах проблема решается просто — когда в тех или иных частях нет необходимости, они выключаются. В некоторых моделях действие основного процессора замедляется до скорости черепахи или его работа приостанавливается всякий раз, когда он не нужен — даже на столь короткий период, как интервал между нажатиями клавиш.
Такие эффективные компоненты и управление потреблением электроэнергии не приводят к увеличению стоимости портативных компьютеров (за исключением плоских цветных дисплеев); действительно, некоторые переносные компьютеры сейчас стоят столько же, сколько их настольные собратья, или даже меньше, поскольку они сберегают материалы. Большинство производителей выпускают оба вида компьютеров и для упрощения производства сейчас начинают использовать одни и те же компоненты и конструкции. Единственное отличие состоит в ящике, в котором есть место для блоков, расширяющих возможности компьютера, и в типе дисплея. Более того, портативные компьютеры предоставляют дополнительное удобство — свою работу вы можете выполнять в поезде или находясь в коридоре. За этим тоже кроется экономическая выгода: работая на встроенной батарее, компьютеры не требуют специального источника бесперебойного питания и специального монтажа для подачи питания на каждый стол, т. е. устраняют затраты, часто составляющие сотни долларов на работника.
Синергизм конструирования
Несколько лет назад крупный производитель компьютеров захотел построить настольный аппарат типа ноутбука со сравнимой энергетической эффективностью. Первая задача заключалась в улучшении питания. Почти все блоки питания изготавливаются несколькими фирмами в Азии и имеют одинаково плохую конструкцию: их коэффициент полезного действия при высоких нагрузках зачастую ниже 50—60%, а при малых он катастрофически падает. Но большую часть времени блок питания работает с малой нагрузкой.
Оказалось, что за чуть более высокую цену можно добиться коэффициента полезного действия примерно в 95% по всему диапазону нагрузок. Те, кто подсчитывал каждую копейку, были против более высокой цены. Но вскоре разработчики осознали, что могут сэкономить больше, устранив вентилятор: блоки питания, интегральные схемы и дисководы стали сейчас настолько эффективными, что могут охлаждаться благодаря естественной конвекции. Кроме того, блоки питания ужались до таких размеров, что уменьшился размер и самого ящика, а это экономит материалы и сокращает затраты. Затем пришел черед сбытовиков, которые поняли, что наткнулись на «золотую жилу»: они могли продавать компьютер как первую настольную модель, работающую бесшумно*, занимающую очень мало места на столе и более надежную, поскольку без вентилятора нет протока воздуха через машину, что вело к осаждению пыли на микросхемах и в конечном итоге к их перегреву. Потребителям даже предлагалось запирать очень маленький, но ценный компьютер в ящике стола.
Энергоэффективные изображения
Компьютеры — не единственный вид офисного оборудования, который может сэкономить львиную долю энергии без увеличения цены. Принтеры, факсы и другие «отображающие» аппараты обычно потребляют в офисе даже больше электроэнергии, чем компьютеры и мониторы. В современных устройствах для получения изображения на светочувствительном барабане применяется лазер, а затем идет стандартный ксерографический фотокопировальный процесс, заканчивающийся наплавлением пластмассового тонерного порошка на бумагу горячим барабаном. На нагревание барабана уходят многие сотни ватт, причем, нужно это или нет, но обогревается офис. Лазерный принтер — тоже очень точный электрооптический аппарат, включающий в себя многие сложные компоненты.
Что касается современных устройств струйной печати, то в них вместо горячего барабана для подогрева быстросохнущих чернил используются микроскопические токи, пронизывающие печатающую головку величиной с грецкий орех. Головка разбрызгивает на бумагу мельчайшие капельки, создающие изображение. Вся «соль» — в печатающей головке; механизм принтера очень дешев и прост, его назначение — только передвигать бумагу. Цена головки не высока, поскольку она выпускается в массовых количествах, подобно микросхемам (к тому же ее можно повторно заполнять свежими чернилами). Струйные принтеры и факсы потребляют лишь 1 или 2 % электроэнергии, которую расходуют их лазерные эквиваленты; в то же время качество изображения примерно одинаково, как одинакова и скорость выполнения типичной печатной работы. Кроме того, они меньше, легче, надежнее и стоят вдвое дешевле.
Или рассмотрим фотокопировальные машины — самые большие «пожиратели» электричества в типичном офисе. В Институте Рок-ки Маунтин несколько лет назад мы сэкономили треть энергии, потребляемой стандартной фотокопировальной машиной, благодаря тому, что просто тщательно выбирали и купили более совершенную конструкцию. Стоила же она на 15% меньше. Недавно мы сэкономили более половины расходуемой энергии при еще меньших капитальных затратах и более высокой надежности, перейдя на новую модель. Она не потребляет энергии в дежурном режиме, поскольку ее устройство для наплавления (обычно наплавляющее термопластический тонер-ный порошок на бумагу) представляет собой не металлический ролик, а резиновый ремень, который не нагревается до того момента, пока бумага не приблизится к нему. Нам также хотелось иметь небольшое копировальное устройство, способное сделать копию мгновенно, без затрат времени на прогрев. Мы достали подержанную, более старую модель копировального устройства, которая выдавливает вос-кообразный тонерный порошок на бумагу холодным прижимным роликом вообще без использования нагрева. Эта модель сэкономила 90% как энергии, так и капитальных затрат, и она гораздо более надежна, чем модели с горячим наплавлением. Для печати большого числа документов, например счетов, уже широко применяются крупные высокоскоростные модели.
В ближайшем будущем новые виды тонера смогут плавиться при помощи вспышки ультрафиолетового излучения вместо того, чтобы наплавляться на бумагу. Многие производители уже ввели новые машины, делающие большое количество копий документа, не прибегая к ксерографии — совсем как старые множительные аппараты, но полностью с цифровым управлением. Они потребляют лишь 1 % энергии, которую расходует фотокопировальная машина.
В технику отображения и копирования быстро внедряется и управление мощностью. Почти все новые лазерные принтеры и компьютеры удовлетворяют стандарту «Энерджи Стар» Агентства по охране окружающей среды США, который требует использования энергосберегающих дежурных режимов. (Президент Клинтон приказал федеральным ведомствам не покупать никаких других видов оргтехники без особых на то причин, и многие частные компании приняли аналогичные обязательства.) Теперь, когда почти все производители выполняют это требование, следующий шаг состоит в том, чтобы стандарты лучше соответствовали современным технологиям. Другие принимаемые меры помогают «спящим» компьютерам просыпаться, например, для приема входящих сигналов модема, а не оставаться включенными всю ночь на случай, если они понадобятся.
Выгоды нарастают
К чему приводят эти сбережения? Внедрение управления энергией и выработка у людей привычки отключать все, чем они некоторое время не будут пользоваться, могут сэкономить минимум две трети энергии. Приобретение самого эффективного нового оборудования сэкономит 80—90%, а тщательный выбор покупки — почти 96%, если использовать оборудование, которое работает так же или лучше, и стоит столько же или меньше. Только в США за ближайшие несколько десятилетий такой подход позволит сэкономить столько, сколько производят десятки гигантских электростанций.
Более эффективная оргтехника, помноженная на миллионы единиц, сохранит владельцам зданий колоссальные суммы на электромонтаж, охлаждение и вентиляцию. Заказ очень эффективного оборудования в типичном большом новом административном здании может сократить общие затраты на его строительство примерно на 6—8%. Этого достаточно, чтобы оправдать приобретение нового офисного оборудования, даже если существующее могло бы проработать еще несколько лет. Эффективное офисное оборудование, подобно эффективному освещению, поможет избежать слишком высоких затрат на монтаж электропроводки и системы охлаждения в более старых зданиях, не приспособленных для современной оргтехники. В общей сложности один энергоэффективный настольный компьютер может сэкономить обществу сумму, составляющую от одной до нескольких тысяч долларов — примерно столько же, сколько стоит сам компьютер! (Ловинс, 1993).
|
