电气化:通过燃料转换实现建筑物脱碳
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专业回答
电气化,也称为燃料转换,是用电力技术取代使用煤炭、石油和天然气的技术的过程,它在建筑脱碳战略中变得尤为普遍。

 

世界迫切需要采取行动减少排放和应对气候变化,电气化(燃料来源是太阳能或风能)被许多人认为是解决方案的一部分。

 

在本文中,我们将重点介绍建筑环境中的燃料转换。这主要是指将空间和水加热从燃气或丙烷驱动的设备转换为电加热设备,例如热泵。鉴于建筑环境中的供暖和制冷占 美国建筑总能耗的三分之一以上 ,显然燃料转换提供了巨大的机会来削减碳排放并加速实现净零排放。

 

如果您所在组织的建筑物目前至少有部分由化石燃料提供动力,请继续阅读有关转换清洁能源的信息以及建筑优化技术在提高建筑物能源效率方面的作用。

 

建筑脱碳中电气化的必要性

大多数建筑物已经使用电力来为暖通 空调设备、照明和办公空间供电。这种情况已经持续多年,那么为什么现在需要电气化呢?

 

通常,电力并不是建筑物使用的唯一能源。丙烷、天然气或石油通常用于为热水锅炉、炊具和供暖系统提供动力。这导致建筑物成为最大的碳污染源之一,建筑环境占 全球碳排放量的 40%。

 

改用电力作为主要能源为实现建筑环境脱碳的最后一英里提供了机会。对于许多组织而言,电力供暖和制冷将是他们实现净零排放的最后一步。这是因为在气候变化成为全球性问题之前,化石燃料在 20 世纪变得越来越便宜, 许多组织开始依赖它们来为建筑物供暖和制冷。

 

然而,现在已经出现了可用于商业化的电动取暖和烹饪技术,例如电热泵、电热水器和电炉,它们可以帮助实现碳中和。

 

电气化的好处

通过将燃料从化石燃料转换为电力来满足住宅或商业建筑的能源需求,可以减少建筑物的碳排放  。此外,改用电加热和烹饪技术可以带来显着的空气质量效益。例如,研究表明,用煤气做饭会导致室内一氧化碳和二氧化氮含量过高,并增加哮喘的风险。

 

如何通过燃料转换实现脱碳

在开始对建筑物进行脱碳之前,最好先使用建筑优化软件。这样您就可以跟踪能源消耗和排放数据,同时还可以准确确定可以改进哪些效率以优化建筑物的性能。

 

使用智能软件(例如 IBM Envizi 的脱碳解决方案)来利用高级分析、人工智能 (AI)、物联网和传感器数据,将确保电气化过程由数据驱动,并优化性能和能源效率,同时最大限度地减少中断并延长设备使用寿命。它还使您能够轻松监控和报告结果。

 

电气化或燃料转换涉及用电力替代目前使用天然气的技术。影响最大的技术是热泵。许多建筑物使用燃气锅炉供暖。这项技术可以换成电动热泵。热泵的工作原理是在寒冷时从室外空气或地面吸收热量并将其排出室内。额外的好处是,它们也可以在温暖的气候下反过来用作空调。

 

常见问题解答

哪些国家在通过电气化实现脱碳方面取得了进展?

美国约有 30 个城市和县出台了强制措施,鼓励或要求新建建筑物仅使用电力供电,使其成为新建建筑物的常态。

 

这些城市很多都位于加利福尼亚州,该州监管机构还批准拨款 4500 万美元,用于在 2025 年前安装电热水器。纽约监管机构已批准近 5 亿美元用于同一目的。

 

不过,美国仍有大约20%的电力来自煤炭,而且美国并未在2021年联合国气候峰会上签署逐步淘汰煤炭的承诺。

 

英国政府承诺到2028年每年将安装60万台热泵,并拨出4.5亿英镑作为补贴,用于将现有的燃气锅炉更换为热泵,但批评者指出,这笔钱仅够资助9万台热泵。

 

有谁反对电气化吗?

毫不奇怪,天然气公司对此表示反对,它们 资助倡导团体 ,试图阻止全电气化建筑法令的通过,从而阻止电气化。

 

美国燃气协会的一项 研究 发现,在住宅环境中强制实施电气化的政策将给消费者和经济带来负担,尽管清洁能源活动家对该研究的假设提出了质疑。

 

我现在需要开始更换燃料吗?

如果您的组织拥有一系列商业建筑,您应该立即开始电气化进程,并寻求进一步 优化设备性能 以支持脱碳目标。即使尚未出台强制您这样做的法规,但似乎很有可能出台。最好是领先一步,而不是发现自己落后,可能要为过时的技术承担更高的燃料成本。

 

燃料转换是我们减少建筑环境碳排放的最佳解决方案之一,这对于解决气候变化难题至关重要。虽然在开始转型时会有初期成本,但从长远来看,电气化几乎肯定会节省成本(同时让您的公司在未来免受新法规和更高的建筑性能标准的影响),这对您的底线和地球来说都是好消息。