Opvarmning af vand i boliger og erhvervsbygninger og produktion af lavtemperaturdamp i multifamilie- og industrianlæg er nogle af de største uudnyttede muligheder for at reducere COXNUMX-udledningen og samtidig reducere energiregningen og muliggøre udvidelsen af vedvarende energi. en ny undersøgelse fra Schatz Energy Research Center, i samarbejde med NRDC og andre partnere.
Produktion af varmt vand og damp i boliger, kommercielle bygninger og lavtemperatur (mindre end 300 grader) industrielle applikationer i USA er ansvarlig for 520 millioner tons kulstofemissioner årligt, svarende til 113 millioner biler hvert år, og 27 procent mere end de 410 millioner tons, der er forbundet med opvarmning af bygninger. Varme er ansvarlig for en fjerdedel af alle emissioner fra energiforbrug i USA, og denne rapport omhandler omkring 10 procent af USA's emissioner fra energiforbrug. Undersøgelsen identificerede også potentielle regningsbesparelser på 30 milliarder dollars om året med storstilet implementering.
Traditionelt er behovet for varmt vand og damp blevet tilvejebragt ved afbrænding af fossile brændstoffer i vandvarmere og kedler, hvilket frigiver klima- og luftforurening. Den gode nyhed er, at der findes og allerede er meget udbredt teknologi i mange lande, der kan reducere disse emissioner med det halve eller mere med dagens elnet, hvilket giver en vej mod kulstof- og forureningsfrit varmt vand og damp, når det drives af vedvarende energi samtidig med at energiomkostningerne reduceres sammenlignet med konventionelle gaskedler.
Hvad er varmepumpevandvarmere?
Varmepumpe vandvarmere er til vandopvarmning og damp, hvad LED (Light Emitting Diode) pærer er for belysning og elektriske køretøjer til transport: En teknologiløsning fra det 21. århundrede, der er klar til bedste sendetid. Det har bare brug for seriøs politisk beslutningstagers opmærksomhed og støtte for at fjerne forældede og forurenende etablerede teknologier.
Varmepumpevandvarmere udnytter termodynamikkens love til at producere fire til fem gange mere energi, end de forbruger, og op til syv til otte gange i industrielle applikationer, ved effektivt at absorbere varme fra luften, vandet eller jorden og koncentrere den ind i en varmtvandsbeholder. Denne proces, som den, der bruges i klimaanlæg og køleskabe, er langt mere effektiv end selv de mest effektive gasforbrændingsvandvarmere og kedler. Så på trods af at gas er billigere end elektricitet pr. energienhed, opvejer energibesparelserne fra en moderne varmepumpe prisforskellen mere end, hvilket giver lavere energiomkostninger. Besparelserne er endnu mere overbevisende, når du udskifter elektrisk modstand, brændselsolie eller propan, hvor varmepumpevandvarmere kan energiomkostninger med det halve eller mere.
Varmepumper kan betjene varmtvands- og lavtemperaturdampbehovet i mange applikationer, fra en- og flerfamiliehuse til fjernvarme på campusser og i byer, til kommercielle sektorer som hoteller, sundhedspleje, uddannelse, madservice til industrielle behov som f.eks. fødevareforarbejdning, murstenstørring, plast/kemi, malerkabiner, træprodukter mv.
3 store ideer: Effektiv, klimavenlig, grid-fleksibel
Hvad gør varmepumpe vandopvarmning så attraktiv? De er et perfekt værktøj i den rene energiomstilling, fordi de er effektive, klimavenlige og netfleksible.
1. Effektiv: Varmepumpeteknologien er nået langt. Som undersøgelsen fastslår, sidder de nu på "300 procent" effektivitet eller mere til boligapplikationer, og overgår effektiviteten af konventionel forbrænding af fossile brændstoffer (60-97 procent) eller elektrisk modstand (90-95 procent), og endnu mere i mange industrielle applikationer. Højtydende varmepumper kan opvarme vand, der bruger mindre energi, og dermed koster energibrugerne mindre på deres energiregning. Undersøgelsen viste, at 80 procent af privatkunderne, 70 procent af industrikunderne og 60 procent af erhvervskunderne ville betale mindre for el til at drive en varmepumpevandvarmer, end de betaler for gasdrevet vandopvarmning til nutidens energipriser. Disse incitamenter bør kun stige, da varmepumpens ydeevne fortsætter med at forbedre sig hurtigt.
2. Klimavenlig: Brug af højeffektive varmepumpevandvarmere drevet af stadig mere ren elektricitet vil reducere kulstofemissioner fra vandopvarmning og damp. Ifølge undersøgelsen vil næsten 100 procent af de potentielle lokaliteter vurderet på tværs af bolig-, kommercielle- og industrisektorer opnå reducerede drivhusgasemissioner, når der bruges en elektrisk varmepumpevandvarmer. Og da nettet bliver dekarboniseret, bevæger disse emissioner sig mod nul.
De næste mange år er afgørende for at sikre, at varmepumpevandvarmere spiller en væsentlig rolle i at opnå et kulfrit net inden 2035.
3.Grid-fleksibel: Varmepumper giver mulighed for at opvarme og lagre vand i tider, hvor vedvarende energi er rigeligt til senere brug. Enkelt sagt kan varmepumper fungere som termiske batterier til at lagre overskydende vedvarende energi og buffere nettet. Dette kan hjælpe med at dekarbonisere nettet hurtigere og til en lavere pris. Undersøgelsen fastslog, at den samlede andel af kunder i alle sektorer, der ville opleve besparelser ved at skifte til varmepumper til varmt vand, stiger fra 60-80 procent til 95 procent med fleksibel drift og passende priser eller incitamenter til rådighed. I mange tilfælde er denne strategi langt mere omkostningseffektiv og mere miljømæssigt acceptabel end andre former for lagring som f.eks. konstruktion af nye vandkraftanlæg til korttidslagring.
En potentiel løsning til at reducere lavindkomsthusholdningers energibyrde
Undersøgelsen viser, at flere lavindkomsthusstande ville spare penge på deres elregning med varmepumpevandvarme end andre husstande, hvilket er særligt vigtigt, da de også bruger den højeste andel af deres indkomst på vandvarme, op til 2 procent for de laveste. indkomsthusholdninger.
Men for at lavindkomsthusholdninger kan drage fordel af disse løsninger, skal der være bevidste implementeringspolitikker, der gør disse løsninger tilgængelige og overkommelige og sikrer, at de ikke resulterer i utilsigtede konsekvenser såsom forskydning på grund af øget husleje efter bygningsrenovering. Undertjente lokalsamfund skal prioriteres i implementeringspolitikker for rentvandsopvarmningsløsninger via føderale politikker som f.eks. Nulemissionshuse Act (ZEH) og Green Resilient Effektive, overkommelige boliger til lejere Act (GREAHT), der overvejes som en del af Biden-administrationens og den amerikanske kongres' prioriteter for infrastrukturinvesteringer.
Gør det ske
Rapporten beskriver mange politikker, der er nødvendige for at gribe denne mulighed for en renere og mere overkommelig måde at betjene de amerikanske hjems, virksomheders og industriens behov for varmt vand. I en nøddeskal falder disse politikker i tre spande: fjernelse af regulerings- og markedsbarrierer; investeringer for at fremskynde implementeringen; og standarder for at skalere vedtagelsen og sikre lige adgang.
Nu er det tid til at handle: Fossilt brændstofvandvarmere og industrikedler har en levetid på mindst et årti, nogle gange to, hvilket fastholder unødvendige emissioner og skaber højere omkostninger for kunderne. De næste mange år er afgørende for at sikre, at varmepumpevandvarmere spiller en væsentlig rolle i at opnå et kulfrit net i 2035. Som undersøgelsen opsummerede: "Effektive og fleksible varmepumper møder øjeblikket ved at skabe arbejdspladser i et vigtigt 21. århundrede sektor, sænke kundernes energiregninger, reducere COXNUMX-emissioner og lette integrationen af vedvarende energi."
Dette indlæg optrådte oprindeligt den NRDC's ekspertblog.
Kilde: https://www.greenbiz.com/article/getting-zero-carbon-hot-water-homes-and-industry
