政府间气候变化专门委员会(IPCC)明确指出:为了避免气候变化的最坏影响，世界必须这样做大幅减少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年实现完全脱碳(“深度脱碳”)。
围绕这一紧迫任务，出现了新的政策势头，总统候选人乔·拜登(Joe Biden)、国会民主党人和其他人提出了雄心勃勃的建议，建议在经济的各个领域采取一系列政策。为了在顽固的建筑行业实现必要的减排，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。
直接的建筑排放是现场燃烧的气体、丙烷和石油的结果——主要用于空间和水加热，但也用于烹饪食物。有两种方法可以消除这些排放:从化石燃料转向清洁电力(电气化)，或者用“可再生天然气”(RNG)代替今天的化石天然气。但正如下面的分析所示，RNG途径对于建筑行业的脱碳来说并不划算或可行。
成本最低、最灵活的途径是给建筑物通电。
RNG是三种主要燃料的总称:生物甲烷;氢;和合成甲烷。依靠RNG对建筑进行脱碳需要几个有问题的步骤:
- 将有限的生物甲烷供应给建筑，而不是竞争使用更少的零碳替代品，如工业供暖。
- 将零碳氢混合到天然气管道中，按能量含量计算可达到约7%的混合水平(按体积计算为20%)许多现有的天然气管道可以混合的最大限度不增加与终端使用设备、公共安全或现有天然气管道完整性相关的风险，而无需额外升级。
- 生产大量的合成气体，这既需要零碳氢生产，又需要大规模的直接空气捕获二氧化碳。
深入的脱碳研究比较了建筑的rng主导路径和电气化路径，经常得出相同的结论:成本最低、最灵活的路径是建筑电气化。
以下是四个主要原因:
即使在乐观的预测下，RNG也不够
依靠RNG作为天然气替代品将非常昂贵，即使在最乐观的预测下，供应量也有限。
即使是在乐观的情况下由美国天然气基金会和ICF国际赞助如下图所示，到2040年，潜在的RNG供应只能满足目前美国天然气需求的12%。即便如此，RNG的成本仍将高达7-20美元/ MMBtu，而目前化石天然气的成本为2-4美元/ MMBtu。自然资源保护委员会的评估生态良好的供应大约是AGF估计的一半，仅为目前美国天然气需求的3 - 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。这一分析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将很难以合理的成本供应接近当前规模的天然气使用。
由于成本和有限的供应，RNG最好用于最难脱碳的行业
由于RNG供应有限且昂贵，它们最好优先用于最难脱碳的部门。例如,建模结果RMI和evolution Energy Research为新泽西提供的RNG优先用于电力部门，在较长时期内提供清洁的公司电力，很少或没有风能或太阳能发电。其他研究建议，对于有限的RNG供应，优先考虑工业或长途运输。好用的买球外围app网站
建筑电气化是使建筑脱碳的最经济的方法
各种各样的研究评估了跨地理区域实现1.5摄氏度气候变化的未来的路径，得出的结论是，建筑行业成本最低的解决方案是住宅和商业建筑的电气化。
例如，在2020年初发布的新泽西州能源总体规划中，RMI和evolution Energy模拟了一些路径，以实现该州到2050年实现80%的脱碳目标。“在建筑物内保持气体”脱碳方案的成本高于高电气化方案。如果新泽西想要达到1.5摄氏度的目标(到2050年实现净零排放)，成本会更高。
分析发现，除了成本更低，电气化也比在建筑中保留天然气燃料更灵活。这意味着电气化可以通过多种清洁的电力来源进行加热，而保留天然气燃料只依赖几种低碳的天然气燃料选择，所有这些都是众所周知的昂贵选择。
E3的工作加州能源委员会的一项研究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项成本更低、风险更低的长期战略。”在消费者层面，这项研究得出的结论是，“热泵每月的运行成本为34至53美元，而燃气炉中的RNG每月的运行成本为160至263美元。”
依靠RNG作为天然气替代品将非常昂贵，即使在最乐观的预测下，供应量也有限。
美国其他地方的更多研究也得出了类似的结论。在演进能源公司为美国中西部和整个美国所做的研究中，与减少建筑行业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，与低成本天然气相比，建筑电气化已经具有成本效益。例如,RMI分析显示，在加州奥克兰，一个新的单户家庭的电空间和水供暖比燃气供暖节省客户超过2000美元的净成本。
现代热泵效率高，能立即产生温室气体效益
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，即现代热泵极其高效，它将取代全电力建筑中的煤气炉、热水器和空调。热泵的效率是煤气炉的两到四倍，即使在最寒冷的气候中也是如此。这种技术与传统的电加热相比已经有了很大的进步，其效率是化石燃料无法比拟的。
电气化也比在建筑物中保留气体燃料更灵活。
在继续脱碳的同时，电力部门应该继续并行，我们必须立即开始给建筑物通电。RMI的最近的分析显示到2020年，用热泵取代煤气炉将减少48个州中的46个州(99%的美国家庭)的碳排放。与燃料油相比，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，这一优势只会进一步扩大。
在美国，建筑行业的排放量多年来一直保持稳定，政策制定者必须迅速解决新建筑和现有建筑对气候的影响，以保持安全的气候特征。如上所述的广泛研究表明，在联邦或地方各级任何严肃的气候行动计划中，建设电气化都是一个关键杠杆。
政府间气候变化专门委员会(IPCC)告诉我们，我们只有10年的时间将碳排放减半，而现在安装的电热泵和电器在其生命周期内都能带来气候效益。现在是行动的时候了。
