研究发现，在家庭和商业建筑中加热水，在多户家庭和工业设施中生产低温蒸汽，是削减碳排放，同时削减能源账单和扩大可再生能源的一些最大的未开发机会一项新的研究来自Schatz能源研究中心，与NRDC和其他合作伙伴合作。
在美国，在家庭、商业建筑和低温（低于300度）工业应用中生产热水和蒸汽是导致5.2亿吨碳排放量相当于每年有1.13亿辆汽车，比建筑供暖4.1亿吨多27%。在美国，热量的排放占能源使用排放总量的四分之一，而这份报告指出了美国能源使用排放总量的大约10%。该研究还发现，大规模部署可能每年节省300亿美元的费用。
传统上，热水和蒸汽的需求是通过在热水器和锅炉中燃烧矿物燃料来提供的，从而释放气候和空气污染。好消息是，技术已经存在，并且已经在许多国家得到广泛应用，通过今天的电网，这些技术可以将这些排放削减一半或更多，为使用可再生能源的无碳和无污染热水和蒸汽提供了一条途径，同时与传统燃气锅炉相比降低了能源成本。
什么是热泵热水器?
热泵热水器对于水加热和蒸汽，就像LED（发光二极管）灯泡对于照明和电动汽车对于交通：21世纪的技术解决方案已经准备就绪。它只需要决策者的认真关注和支持，就可以淘汰过时的、污染环境的现有技术。betway必威娱乐
热泵热水器利用热力学定律产生的能量比自己消耗的4到5倍,而在工业应用的七到八倍,通过有效地从空气中吸收热量,水或地面和集中热水箱。这个过程，就像在空调和冰箱中使用的那样，比最高效的燃气热水器和锅炉效率都要高得多。因此，尽管每单位能源天然气比电力便宜，但现代热泵节省的能源远远抵消了价格差异，从而产生了更低的能源成本。当更换电阻、燃料油或丙烷时，热泵热水器的能源成本可以降低一半或更多，节省的成本就更引人注目了。
热泵可以提供热水和低温蒸汽需求在许多应用程序中,从单一和多户住宅集中供热在校园和城市,商业行业,如酒店、医疗、教育、餐饮服务食品加工等工业需求,砖干燥、塑料/化学、油漆展位,木制品等。
三大理念:高效、气候友好、电网灵活
是什么让热泵热水采暖如此吸引人?它们是清洁能源转型的完美工具，因为它们高效、气候友好、电网灵活。
1.高效:热泵技术已经走过了漫长的道路。正如该研究所指出的那样，它们现在在住宅应用中的效率为“300%”或更高，超过了传统化石燃料燃烧的效率（60-97%）或电阻（90-95%），在许多工业应用中甚至更高。高性能热泵可以使用更少的能源加热水，因此能源用户的能源账单成本更低。研究发现，80%的住宅用户、70%的工业用户和60%的商业用户购买热泵热水器所需的电能比按照目前的能源价格购买燃气热水器所需的电能要少。只有在热泵性能持续快速改善的情况下，这些激励措施才会提高。
2.气候友好型：使用由越来越清洁的电力驱动的高效热泵热水器将减少水加热和蒸汽产生的碳排放。根据这项研究，在住宅、商业和工业部门评估的潜在地点中，近100%在使用电热泵热水器时将实现温室气体排放的减少。随着电网的脱碳化，这些排放将趋于零。
要确保热泵热水器在2035年前实现无碳电网中发挥重要作用，未来几年至关重要。
3.Grid-Flexible:当可再生能源充足时，热泵提供了加热和储存水的能力。简单地说，热泵可以充当热电池，储存多余的可再生能源，并缓冲电网。这可以帮助电网以更低的成本更快地脱碳。该研究确定，在灵活的操作和适当的价格或激励措施的情况下，所有部门的总客户份额将从60- 80%上升到95%。在许多情况下，这种策略是远远不够的更具成本效益和更环保而不是其他形式的储存，例如建造新的水力设施进行短期储存。
降低低收入家庭能源负担的潜在解决方案
研究发现，与其他家庭相比，更多的低收入家庭可以通过热泵供暖节省电费，这一点尤其重要，因为他们的收入中用于供暖的比例最高，最低收入家庭最高可达2%。
然而，对于低收入家庭来说，要从这些解决方案中受益，就需要有有意的部署政策，使这些解决方案易于获得和负担得起，并确保它们不会导致意外的后果，如建筑物翻新后租金增加而导致的流离失所。必须通过联邦政策，如零排放住宅Act（ZEH）和为租户提供绿色、弹性、高效、负担得起的住宅该法案被视为拜登政府和美国国会基础设施投资重点的一部分。
让它发生
该报告详细介绍了许多必要的政策，以抓住这个机会，以更清洁和更经济的方式为美国家庭、企业和工业提供热水需求。简而言之，这些政策可分为三个方面:消除监管和市场壁垒;加速部署的投资;以及规模化采用和确保公平获取的标准。
现在是采取行动的时候了：化石燃料热水器和工业锅炉的使用寿命至少为十年，有时为二十年，使不必要的排放永久化，并为客户带来更高的成本。未来几年对于确保热泵热水器在2035年实现无碳电网方面发挥重要作用至关重要。正如研究总结的那样，“高效灵活的热泵通过在21世纪的一个重要领域创造就业机会、降低客户的能源账单、减少碳排放以及促进可再生能源的整合来满足这一时刻。”
这篇文章最初发表于自然资源保护委员会的专家博客。
