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落基山研究所

电气化建设的关键是一个安全的未来气候

建筑排放的插图。

建筑排放的插图。

MOMO萨马

在政府间气候变化专门委员会(IPCC)是明确的:为了避免气候变化的最坏影响,世界必须大幅减少碳排放和防止全球变暖超过1.5摄氏度。为了实现这一目标,我们必须到2030年将排放减半,旨在充分脱碳(“深脱碳”)在2050年。

有解决这个紧迫的任务新的政策态势,从总统候选人拜登大胆的建议,国会民主党人和其他人推荐了一套横跨所有经济部门的政策。为了实现在顽固的建筑行业所需的减排,研究了广阔的大片总结了同样的事情:成本最低的途径从商业和住宅楼宇消除直接排放是通电。

直接建筑排放气,丙烷和石油的结果燃烧现场 - 主要用于空间和水加热,同时也用于烹饪食物。两种途径可以消除这些排放物:从化石燃料的清洁电力(电),或者为今天的化石气体代以“可再生天然气”(RNG)开关。但是,如下的分析显示,该RNG途径根本就没有性价比还是可行的脱碳建筑行业。

成本最低和最灵活的路径是通电的建筑物。

术语RNG是三个主要燃料的总结词:生物甲烷;氢;和合成甲烷。在RNG依托脱碳建筑将需要几个问题的步骤:

  • 递送生物甲烷的供应有限的建筑物,而不是竞争具有更少零碳替代品,如工业用热的用途。
  • 共混零碳氢到气体管道,直到由能量含量为约7%共混物的水平(20体积%),则最大,许多现有的天然气管道可以混合在不增加与最终使用的设备,公共安全或现有的天然气管道的完整性,无需额外的升级相关的风险。
  • 产生大量气体的合成,其需要零碳氢的生产和在大规模CO2的直接空气捕获两者。

已经比较了建筑物的电气化路经常都来了同样的结论的RNG-主导路径深脱碳研究:最低成本和最灵活的路径是通电的建筑物。

这里有四个关键的原因:

没有足够的RNG即使在乐观的预测

依靠RNG作为天然气替代品将是非常昂贵的,即使根据最乐观的预测,其供应也有限。

即使在乐观的情况下投射由美国天然气基金和ICF国际,潜在RNG供给将由2040只能满足12当前美国天然气需求的百分比,如下面所示。即使这样,这将伴随着对RNG的每百万英热单位7-20 $成本高,2-4 $今天的化石气体相比。自然资源保护委员会评定对生态无害的供应量是大约一半的AGF的估计,目前美国天然气需求的只有3%到7%。

深decarbonizations(RMI)

能源and Environmental Economics (E3) assessed the potential for RNG to meet California’s demand for gas in buildings and concluded large amounts of synthetic gas technically could be produced, but only at very high costs, ranging from $40 to over $80 per MMBtu, compared to a forecast fossil gas price of $5 per MMBtu. The full supply curve from this analysis is shown in the figure below.

能源与环境经济学(E3)评估潜在的RNG,以满足加州的建筑物对天然气的需求

这是从这些研究,RNG会捉襟见肘以合理的成本目前天然气利用规模附近的任何地方提供清晰。

由于成本和有限的供应,RNG最好是在最困难的对脱碳部门使用

由于RNG供应有限,价格昂贵,他们是最好的行业最难脱碳优先。例如,模拟结果新泽西州从RMI和演进能源研究优先RNG电力部门,期间很少或无风或太阳能发电长时间提供清洁的电力公司。其他研究也建议优先有限RNG耗材行业或长途运输。betway必威娱乐

电气化建设是最经济有效的方式脱碳建筑

各种各样的研究评价为实现跨地域1.5摄氏度,气候对准未来的路径已经得出结论,对于建筑行业的最低成本的解决方案是电气化住宅及商业楼宇。

例如,in New Jersey’s Energy Master Plan, released in early 2020, RMI and Evolved Energy modeled a number of pathways to achieve the state’s 80 percent decarbonization target by 2050. The "keep gas in buildings" decarbonization scenario cost more than the high electrification scenario. And if New Jersey were seeking to achieve 1.5 degrees Celsius alignment (net-zero emissions by 2050), this cost would be even higher.

分析发现,除了作为成本较低,电气化也比建筑物保留气体燃料更加灵活。这意味着,电气化允许通过一些清洁的电力源加热,而气体保持燃料依赖于仅有数低碳气体燃料的选择,所有这些都是公知的是昂贵的。

E3的工作加州能源委员会委托达到了加利福尼亚的类似结论,即“建设电气化很可能比可再生天然气是一种低成本的,低风险的长期战略。”在消费者层面,本研究得出的结论是“热泵会从$ 34的成本为$ 53%每月进行操作,而RNG在煤气炉将花费从$ 160至$ 263,每月进行操作。”

依靠RNG作为天然气替代品将是非常昂贵的,即使根据最乐观的预测,其供应也有限。

更多的研究该国其他地区也得出了类似的结论。该“通电建筑”途径是一贯的成本最低的社会途径相比,减少了建筑行业的演进能源的研究,对美国中西部和美国都排放量较大的替代品。

要认识到,建设电气化已经是成本效益的许多气候条件和情况下对低成本的气体是很重要的。例如,RMI分析表明,一个新的单户住宅在加利福尼亚州奥克兰市电动空间和水加热过相比,燃气加热$ 2,000净现值成本节省客户。

现代热泵是有效的,并赋予直接温室气体的好处

除了相对于电替代品RNG的成本相对较高,电气化的有利经济进来一部分的事实,现代热泵,将取代煤气炉,热水器和空调中的一款全电动的建筑,非常高效。热泵是两到四倍的效率是一个燃气炉,即使是在最冷的气候条件下。这项技术来自于传统的电加热和报价效率,化石燃料无法比拟的很长的路要走。

电气化也比建筑物保留气体燃料更加灵活。

在继续脱碳电力部门应继续并行,我们必须立即开始通电建筑物。RMI的最近的分析表明,在2020年,与热泵替换燃气炉将减少的碳排放量在48的46个州(99%的美国家庭)。而相比燃料油时,热泵总是干净。由于美国电力系统更多地依赖于可再生能源,如太阳能和风能,这种优势只会越来越大。

建筑行业的排放量一直保持了多年在美国和决策者固执地平坦必须迅速解决,以维护安全的气候特征新的和现有的建筑物对气候的影响。随着研究的大片引用上面显示,建设电气化是在联邦或地方的任何严重的气候行动计划的重要杠杆。

警监会告诉我们,我们只有十年减半我们的碳排放量,和电热泵和电器今天安装时在其使用寿命期间赋予的气候效益。该采取行动的时候就是现在。

这个故事最早出现在:

RMI

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