政府间气候变化专门委员会(IPCC)明确表示:为了避免气候变化的最严重影响，全世界必须采取行动显着降低其碳排放防止全球变暖超过1.5摄氏度。为了实现这一目标，我们必须在2030年之前将碳排放量减半，并力争在2050年之前实现完全脱碳(“深度脱碳”)。
围绕这一紧迫任务，有了新的政策动力，总统候选人乔·拜登(Joe Biden)、国会民主党人以及其他人提出了雄心勃勃的建议，提出了一套涵盖经济各个领域的政策。为了在顽固的建筑领域实现必要的减排，大量研究得出了同样的结论:消除商业和住宅建筑直接排放的最低成本途径是电气化。
建筑的直接排放是由现场燃烧的天然气、丙烷和石油造成的——主要用于空间和水的供暖，但也用于烹饪食物。有两种途径可以消除这些排放:从化石燃料转向清洁电力(电气化)，或者用“可再生天然气”(RNG)替代今天的化石天然气。但是，如下面的分析显示，RNG途径对于建筑部门的脱碳是不划算的或不可行的。
成本最低、最灵活的方法是给建筑物通电。
RNG是三种主要燃料的总称:生物甲烷;氢;和合成甲烷。依靠RNG为建筑脱碳将需要几个有问题的步骤:
- 将有限的生物甲烷供应给建筑，而不是与那些零碳替代品较少的领域竞争，比如工业供热。
- 将零碳氢混合到天然气管道中，按能量含量(体积)计算，混合比例高达7% (20%)许多现有的天然气管道最大限度地混合不增加与最终使用设备相关的风险，公共安全或现有天然气管道的完整性，无需额外升级。
- 生产大量合成气体，这既需要零碳制氢，也需要大规模直接捕获空气中的二氧化碳。
深入的脱碳研究将rng主导的建筑道路与电气化道路进行了比较，经常得出相同的结论:成本最低、最灵活的道路是建筑电气化。
以下是四个主要原因:
即使在乐观的预测下，RNG也不够
依托RNG作为气体替代将非常昂贵，供应有限，即使按照最乐观的预测。
即使是在乐观的情况下由美国天然气基金会和ICF国际公司提供到2040年，RNG的潜在供应量只能满足美国目前天然气需求的12%，如下图所示。即便如此，RNG的成本也将高达每百万英热7-20美元，而目前的化石天然气价格为2-4美元。自然资源保护委员会的评估生态良好的供气量只有AGF估计的一半左右，仅占美国目前天然气需求的3%到7%。
能源和环境经济学(E3)评估潜在的提高来满足加州的建筑和对天然气的需求总结大量合成天然气技术可以生产,但只有在非常高的成本,每MMBtu从40美元到超过80美元,而预计化石天然气价格每MMBtu 5美元。由此分析得出的全供给曲线如下图所示。
从这些研究中可以清楚地看出，RNG很难以合理的成本提供接近目前天然气使用规模的天然气。
由于成本和供应有限，RNG最好用于最难脱碳的部门
由于RNG的供应有限且昂贵，它们最适合最难脱碳的部门。例如,建模结果对于新泽西州，RMI和evolution Energy Research将RNG列为电力部门的优先项目，以便在很少或不使用风能或太阳能的情况下，在较长时间内为公司提供清洁电力。其他研究建议对有限的RNG供应优先考虑工业运输或长途运输。好用的买球外围app网站
建筑电气化是实现建筑脱碳最经济有效的途径
各种评估未来实现1.5摄氏度气候变化的途径的研究得出结论，建筑部门成本最低的解决方案是实现住宅和商业建筑的电气化。
例如，在新泽西州2020年初发布的能源总体规划中，RMI和进化能源示范了一系列途径，以实现该州到2050年80%的脱碳目标。“让天然气留在建筑物里”的脱碳方案比高电气化方案花费更多。如果新泽西想要达到1.5摄氏度的温度(到2050年达到净零排放)，成本会更高。
分析发现，电气化除了成本更低之外，还比在建筑物内保留天然气更灵活。这意味着电气化可以通过一些清洁的电力来源进行供暖，而保留天然气燃料只依赖少数几种低碳天然气燃料，而众所周知，所有这些都很昂贵。
E3的工作受加州能源委员会委托，加州也得出了类似的结论:“与可再生天然气相比，建设电气化可能是一个成本更低、风险更低的长期战略。”在消费者层面上，这项研究得出的结论是，“热泵每月的运行成本为34美元到53美元，而RNG在煤气炉的运行成本为160美元到263美元。”
依托RNG作为气体替代将非常昂贵，供应有限，即使按照最乐观的预测。
中国其他地方的更多研究也得出了类似的结论。在进化能源公司对美国中西部和整个美国的研究中，与建筑部门减少排放的替代方案相比，“建筑电气化”途径始终是成本最低的社会途径。
重要的是要认识到，在许多气候和情况下，建设电气化已经具有成本效益，可以应对低成本的天然气。例如,RMI分析显示，在奥克兰，加利福尼亚州的一个新的单户家庭的电力空间和水加热与天然气供暖相比，节省了超过2000美元的净成本。
现代的热泵是有效的，并立即带来温室气体的好处
除了RNG相对于电力替代品的成本较高之外，电气化有利的经济效益部分来自于这样一个事实:在全电力建筑中，现代的热泵将取代燃气炉、热水器和空调，而且效率极高。热泵的效率是燃气炉的两到四倍，即使在最寒冷的气候中也是如此。与传统的电加热相比，这项技术已经取得了长足的进步，而且提供了化石燃料无法比拟的效率。
电气化也比在建筑物中保留天然气更灵活。
在继续实现电力部门脱碳的同时，我们必须立即开始为建筑物供电。RMI的最近的分析研究显示，到2020年，48个州中的46个州(占美国家庭总数的99%)用热泵取代煤气炉将减少碳排放。与燃油相比，热泵总是更清洁。随着美国电力系统越来越依赖太阳能和风能等可再生能源，这种优势只会越来越大。
美国建筑行业的排放量多年来一直保持平稳，决策者必须迅速解决新建筑和现有建筑对气候的影响，以保持一个安全的气候特征。正如上面引用的大量研究表明的那样，在联邦或地方层面任何严肃的气候行动计划中，建设电气化都是一个关键的杠杆。
政府间气候变化专门委员会(IPCC)告诉我们，我们只有10年的时间来减少一半的碳排放，而电动热泵和电器如果现在安装，就会在使用寿命内为气候带来好处。现在就是采取行动的时候了。
