用清洁电力取代我们住宅和商业建筑中的化石燃料燃烧,是保护公众健康和消除气候污染的关键一步。多项研究,包括RMI“电气化建筑的经济学”(PDF)和E3的“加利福尼亚州的住宅建筑电气化”(PDF),已经表明,使用高效的电热泵而不是燃气器具在新建筑的建筑物中具有成本效益,并提供了显着的碳污染减少。随着煤炭植物退休并被大量的风和太阳能替换,我们的电力变得更加清洁,电气化的益处正在增加。
因此,有令人惊讶的是,看到国家标准和技术研究所(NIST)的最近报告是一个较低的环境影响而不是全电家庭。在“燃气与电力:供暖系统燃料来源对低能耗单户住宅可持续发展表现的影响”(PDF)竞彩足球app怎么下载NIST写道,根据马里兰州的法规,在新建建筑中,全电力系统比燃气系统的碳排放更密集,成本也更高。
NIST分析了马里兰州的一户独户住宅,在符合基准规范的情况下,在最低成本的情况下,在最低成本的优化情况下,研究了天然气和电力的选择。该研究得出的结论是,在所有情况下,全电力系统比燃气系统对环境的影响更大,这主要是因为在马里兰州,人们认为煤炭是发电的主要来源。
用清洁电力取代我们住宅和商业建筑中的化石燃料燃烧,是保护公众健康和消除气候污染的关键一步。
NIST报告以三种批判方式缩短。首先,它依赖于旧的,并且不再有关燃煤发电厂产生的电力百分比的相关数据。其次,它未能考虑市场上可用的最有效的电器。第三,它使得由电力供电的建筑比化石燃料燃烧的建筑更昂贵,而不提供足够的支持证据或解决其他研究,包括“通电建筑的经济学”,这达到了相反的结论。用清洁电力取代我们住宅和商业建筑中的化石燃料燃烧,是保护公众健康和消除气候污染的关键一步。
由于使用更清洁的电力,全电动建筑排放的碳污染要少得多
在过去十年里,随着燃煤电厂的淘汰,我们取得了巨大的进步,我们的电力变得更加清洁。今天,在我们的建筑物中使用电器来代替化石燃料有明显的好处——事实上,据统计,自2001年以来,全国单位电力的二氧化碳污染下降了32%EmissionsIndex.org..在马里兰州,NIST研究的焦点,2017年该网格比于2001年占45%。NIST研究通过依靠过时的污染信息,揭示了这一历史性的转变,说明热泵的较高的排放影响是由于“的马里兰州发电的大量煤炭(大于50%)。“事实上,根据能源信息管理局从2018年4月到今年3月,马里兰州的煤炭使用量仅占电力结构的19%。
马里兰州2018年的电网结构——30%的天然气、35%的核能、23%的煤炭和10%的可再生能源——使得热泵的碳强度明显低于天然气设备。由于马里兰州每年都在增加风能和太阳能等清洁能源,未来几年,电器将继续变得更加清洁。事实上,马里兰州刚刚颁布了一项承诺,到2030年,该州将依赖50%的可再生能源。
该报告还声称,由于依赖煤炭作为主要电力来源,会带来额外的健康风险——癌症、汞中毒、哮喘和其他呼吸道疾病,因此电器比天然气电器更不环保。煤炭确实有对健康的重大负面影响.但是,由于NIST的评估是基于同样的过时数据,即煤炭对马里兰州电网的贡献,这些断言令人遗憾地过时了。在我们的建筑物中使用电器代替化石燃料有明显的好处——自2001年以来,全国单位电力的二氧化碳污染下降了32%。
在符合基线代码的方案中,NIST选择了一个低效的电阻热水器,当它可以选择基线热泵热水器时。即使是代码基线热泵热水器也将是电阻热水器的高效几乎是高效,因此碳密集较小。
对于NIST的其他方案,所选择的设备比基准代码合规性更高,但与可用的最佳设备几乎是高效的。虽然NIST看着具有16.5的季节性能效比(SEER)的设备,而加热季节性表现因子(HSPF)为9.1,NEEP冷气候空气源热泵目录包括效率高达SEER 19.5和hspf11的设备。微分裂器件可以以更高的效率工作,包括SEER 38和hspf15。如果NIST分析了用于空间和水加热的最有效的电热泵设备,它的全电动建筑结果将表明成本提高和碳节约。
建筑电气化可以降低成本,增加舒适度
该报告的第三次缺点是其建议,即燃气电器的寿命成本比符合基准代码兼切情景的热泵系统便宜;虽然在网络零建筑方案中,作家断言,建造全电气更便宜。虽然该研究没有提供足够的细节来仔细审查这些结论,但新建的天然气系统比建立所有电气的燃气系统更便宜地与我们自己的调查结果相反,而在“电气化建筑物的经济学”中。此外,E3最近的一项研究进一步得出结论,“全电气新建建筑能够与AC的混合燃料家庭提供生命周期节省。”在新建的建筑中,由于避免了单独的加热和冷却设备的成本,建筑物全电力具有成本效益;热泵提供加热和冷却。
除了设备和能源使用寿命的寿命外,考虑到避免将天然气服务延伸到新建筑的成本使得全电建筑更具吸引力。虽然天然气延长成本变化,但线延伸的成本通常在范围内5000 - 10000美元(PDF);每个家,取决于所需的气体的长度。
与燃气系统相比,热泵系统还可以提供更好的舒适性,因为它们能够根据建筑的需要调节加热输出。然而,NIST的研究结论是,使用天然气的家庭更舒适,并认为全电动家庭每年“不舒服的时间”更多。作者声称,这是由于热泵的制热能力较小,使其无法维持目标温度。如果他们模拟的热泵真的太小了,简单的解决方案是增加它的尺寸,因为热泵确实有更大的容量。的确,冷气候热泵确实在更冷的气候下运行;NEEP冷气候空气源热泵目录包括成千上万的热泵,工作下降到5度最好的设备保持在12华氏度设定值。我们在最近的《寒冷气候增编》中探索了寒冷气候下的全电动家庭 零能耗家庭的经济性 报告。该发现,新建的天然气系统比建造所有电气的燃气系统在“电气化建筑的经济学中”的调查结果便宜。
与NIST的结论相反,我们通常认为热泵系统会带来更舒适的空间。它们只提供所需热量的能力使它们在较低的输出功率下更频繁地运行,而燃气炉通常在高功率下短时间内运行。通过这种方式,热泵能够更好地在整个家庭中保持稳定的温度。
电气化是一种经济有效的脱碳方法
建筑脱碳是我们整体气候变化战略的必要组成部分。多个(PDF)分析(PDF)已经表明,对于新建筑来说,建造全电动比安装燃气电器和空调更便宜。RMI发现,即使不考虑新服务线路的天然气基础设施成本,所有新的建设场景都是如此。在除了最重煤地区之外的所有地区,与天然气替代品相比,热泵都能显著节省碳排放。如果将对甲烷泄漏的适度估计纳入分析,天然气系统看起来甚至更加碳密集。没有通风罩的天然气炉灶有严重的健康问题室内空气质素差(PDF);电动炉子不会发出相同的污染物。
为了实现我们的碳目标,我们必须迅速脱碳。近年来,热泵性能和电网的碳强度显着提高;为了快速通电,建筑商,监管机构和客户必须武装资源和事实以进行受过教育的决策。前纽约市市长迈克尔彭博等课程除了碳该项目将提供当地资源,帮助各个城市和州实现气候目标,其中电气化建设是一个关键因素。有了准确的信息和深思熟虑的政策,我们就可以使我们的建筑脱碳,朝着我们的温室气体目标迈进。
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