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通过电气化减少碳排放

2021-04-09 17:34:52

根据节能经济理事会的最新报告,用节能的电热泵代替燃气加热系统的商业建筑可将温室气体排放总量减少44%。

ACEEE报告的标题为“现有商业建筑中的电气化供热:机遇与挑战”,还发现用化石燃料系统供暖的商业建筑面积中,约有27%可以用不到10年的简单回收期实现电气化,而无需任何折扣或碳定价。 。如果政策制定者制定一揽子公共投资,激励措施和碳定价政策,那么只需不到10年的简单投资回收期就可以实现电气化的商业建筑空间的比例将增加一倍以上,达到60%。

ACEEE执行董事兼报告合著者史蒂芬·纳德尔(Steven Nadel)在一份准备好的声明中说,要实现净零排放,大多数商业建筑的供暖系统都需要使用电动热泵进行升级。Nadel指出,在投资回收期较长的情况下,升级通常对建筑业主来说是一项艰巨的任务,因此,决策者将需要大量投资以鼓励该技术被广泛采用。

ACEEE建筑计划研究经理克里斯·佩里(Chris Perry)报告说,虽然承认在政府期间,联邦政府“对考虑激励措施的态度并不开放”,但要知道的期望还为时过早。 -在任何奖励措施上选举拜登政府。佩里说,如果做出改变,这可能是联邦政府,州和/或地方激励措施的结合。

佩里认为,进行这项研究有两个重要的推动力。“我们看到许多城市和州都在采取行动,开始实施电气化政策。通过向他们提供数据来帮助他们似乎很重要-经济学和您需要做什么,” Perry告诉商业地产公司执行长。

他还指出,有关建筑物电气化的大多数研究 都检查了住宅和工业资产。“商业变得更加复杂和多样化,我们还没有看到太多的研究。我们认为有必要进行分析。”佩里说。

该报告探讨了在所有地区为中小型建筑转换成套加热系统,熔炉,锅炉和空间加热器的可能性。

分析的三种最常见的方案是:

将使用天然气的屋顶成套系统转换为屋顶电热泵

将煤气炉转换成热泵系统

将燃气锅炉和空间加热器转换为较小建筑物中的无管热泵,或中型建筑物中可变制冷剂流量(VRF)的热泵。

报告作者还提供了使用冷却器和锅炉将大型建筑物转换为各种类型的大型热泵的选择,但没有足够的数据来对大型建筑物进行经济分析。这些通常是大型建筑翻新的一部分。

根据报告的调查结果,具有最佳投资回报率的建筑物更可能位于气候较温暖的地区,例如在南部和太平洋地区,这些地区需要较少的空间供暖。转换经济性可能优于平均水平的建筑物通常具有中等至较高的运行时间,例如医疗保健,食品,零售和办公室。Nadel和Perry警告说,这是普遍趋势,转换的经济因地点和其他因素(包括能源使用和成本)而异。

ACEEE报告指出,即使有政策支持和激励措施,某些建筑物中的电气化仍可能具有挑战性,例如具有复杂的HVAC系统的建筑物或在寒冷的气候中。一些案例研究表明,对于某些商业建筑,业主可以使大部分负载带电,但在非常寒冷的日子里仍可以使用燃料作为后备。

佩里说:“目标是100%,但如果我们在某些建筑物中能达到80%或90%,我们仍然会真正节省很多碳排放。”

该报告提出的促进商业建筑电气化的建议包括:

政策制定者改善激励机制并对温室气体排放征收费用

建筑物业主在安装热泵时使用其他节能措施来减少热负荷

政策制定者投资于研发以帮助降低热泵成本

要求或鼓励建筑物所有人在需要更换化石燃料加热系统时获得热泵出价。

电气化追随者

该报告的调查结果得到了其他专家的称赞,其中包括市场转型研究所市场转型主管Cliff Majersik。

“这项研究表明,电气化对降低的温室气体排放有多么重要,以及电气化以防止灾难性气候变化所需的速度进行电气化所需的政策和投资水平,” Majersik说。

他指出,该报告还提供了“强有力的证据,证明要实现脱碳战略,必须采取四管齐下的方法—能源效率,可再生能源,电气化和需求管理”,以最大程度地减少对电网的影响。

新建筑研究所高级项目经理肖恩·丹尼斯顿(Sean Denniston)表示,研究结果突显了效率与电气化之间的重要联系。

他说:“电气化允许采用高性能热泵,其效率是气体和电阻热泵的三至四倍,而效率的提高是驱动能源,生命周期成本和温室气体节省的主要因素,”他说。

Denniston指出,分析包括热泵改造通常带来的冷却节省,这为商业建筑的弹性提供了重要的考虑因素。

“我们知道,污染和野火造成的空气质量差将意味着对机械冷却的需求增加,特别是在历史上一直依靠自然通风进行冷却的地区。效率更高的热泵冷却系统将减少现有建筑物的能源需求,并减少新冷却系统带来的额外能源需求。” Denniston说道。

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