Η θέρμανση του νερού σε σπίτια και εμπορικά κτίρια και η παραγωγή ατμού χαμηλής θερμοκρασίας σε πολυοικογενειακές και βιομηχανικές εγκαταστάσεις είναι μερικές από τις μεγαλύτερες αναξιοποίητες ευκαιρίες για μείωση των εκπομπών άνθρακα, μειώνοντας ταυτόχρονα τους λογαριασμούς ενέργειας και επιτρέποντας την επέκταση της ανανεώσιμης ενέργειας. μια νέα μελέτη από το Schatz Energy Research Center, σε συνεργασία με το NRDC και άλλους εταίρους.
Η παραγωγή ζεστού νερού και ατμού σε σπίτια, εμπορικά κτίρια και βιομηχανικές εφαρμογές χαμηλής θερμοκρασίας (κάτω από 300 βαθμούς) στις ΗΠΑ είναι υπεύθυνη για 520 εκατομμύρια μετρικοί τόνοι εκπομπών άνθρακα ετησίως, που ισοδυναμεί με 113 εκατομμύρια αυτοκίνητα κάθε χρόνο και 27 τοις εκατό περισσότερο από τους 410 εκατομμύρια μετρικούς τόνους που σχετίζονται με τη θέρμανση κτιρίων. Η θερμότητα είναι υπεύθυνη για το ένα τέταρτο όλων των εκπομπών από τη χρήση ενέργειας στις ΗΠΑ και αυτή η έκθεση αφορά περίπου το 10 τοις εκατό των εκπομπών στις ΗΠΑ από τη χρήση ενέργειας. Η μελέτη εντόπισε επίσης πιθανή εξοικονόμηση λογαριασμών 30 δισεκατομμυρίων δολαρίων ετησίως με μεγάλης κλίμακας ανάπτυξη.
Παραδοσιακά, η ανάγκη για ζεστό νερό και ατμό παρέχεται με την καύση ορυκτών καυσίμων σε θερμοσίφωνες και λέβητες, απελευθερώνοντας το κλίμα και την ατμοσφαιρική ρύπανση. Τα καλά νέα είναι ότι υπάρχει τεχνολογία, και χρησιμοποιείται ήδη ευρέως σε πολλές χώρες, που μπορεί να μειώσει αυτές τις εκπομπές στο μισό ή περισσότερο με το σημερινό ηλεκτρικό δίκτυο, παρέχοντας ένα μονοπάτι προς ζεστό νερό και ατμό χωρίς άνθρακα και ρύπανση όταν τροφοδοτείται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας μειώνοντας ταυτόχρονα το ενεργειακό κόστος σε σύγκριση με τους συμβατικούς λέβητες αερίου.
Τι είναι οι θερμοσίφωνες με αντλία θερμότητας;
Αντλία θερμότητας θερμοσίφωνες είναι για τη θέρμανση του νερού και τον ατμό ό,τι οι λαμπτήρες LED (Δίοδος Εκπομπής Φωτός) για το φωτισμό και τα ηλεκτρικά οχήματα για τις μεταφορές: Μια τεχνολογική λύση του 21ου αιώνα που είναι έτοιμη για την πρώτη στιγμή. Απλώς χρειάζεται σοβαρή προσοχή και υποστήριξη από τους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής για να απομακρυνθούν οι απαρχαιωμένες και ρυπογόνες τεχνολογίες.
Οι θερμοσίφωνες με αντλία θερμότητας εκμεταλλεύονται τους νόμους της θερμοδυναμικής για να παράγουν τέσσερις έως πέντε φορές περισσότερη ενέργεια από αυτή που καταναλώνουν και έως και επτά έως οκτώ φορές σε βιομηχανικές εφαρμογές, απορροφώντας αποτελεσματικά τη θερμότητα από τον αέρα, το νερό ή το έδαφος και συγκεντρώνοντάς την σε δεξαμενή ζεστού νερού. Αυτή η διαδικασία, όπως αυτή που χρησιμοποιείται στα κλιματιστικά και τα ψυγεία, είναι πολύ πιο αποτελεσματική ακόμη και από τους πιο αποδοτικούς θερμοσίφωνες και λέβητες καύσης αερίου. Έτσι, παρόλο που το αέριο είναι φθηνότερο από το ηλεκτρικό ρεύμα ανά μονάδα ενέργειας, η εξοικονόμηση ενέργειας από μια σύγχρονη αντλία θερμότητας υπεραντιστάθμισε τη διαφορά τιμής, αποφέροντας χαμηλότερο ενεργειακό κόστος. Η εξοικονόμηση είναι ακόμη πιο επιτακτική κατά την αντικατάσταση της ηλεκτρικής αντίστασης, του μαζούτ ή του προπανίου, όπου οι θερμοσίφωνες με αντλία θερμότητας μπορούν να κοστίσουν ενέργεια στο μισό ή περισσότερο.
Οι αντλίες θερμότητας μπορούν να εξυπηρετήσουν τις ανάγκες ζεστού νερού και ατμού χαμηλής θερμοκρασίας σε πολλές εφαρμογές, από οικιακές μονοκατοικίες και πολυκατοικίες έως τηλεθέρμανση σε πανεπιστημιουπόλεις και πόλεις, σε εμπορικούς τομείς όπως ξενοδοχεία, υγειονομική περίθαλψη, εκπαίδευση, υπηρεσίες τροφίμων έως βιομηχανικές ανάγκες όπως επεξεργασία τροφίμων, ξήρανση τούβλων, πλαστικά/χημεία, θάλαμοι βαφής, προϊόντα ξύλου κ.λπ.
3 μεγάλες ιδέες: Αποτελεσματική, φιλική προς το κλίμα, ευέλικτη στο δίκτυο
Τι κάνει τη θέρμανση νερού με αντλία θερμότητας τόσο ελκυστική; Αποτελούν τέλειο εργαλείο στη μετάβαση στην καθαρή ενέργεια επειδή είναι αποτελεσματικά, φιλικά προς το κλίμα και ευέλικτα στο δίκτυο.
1. Αποτελεσματικό: Heat pump technology has come a long way. As the study states, they now sit at “300 percent” efficiency or more for residential applications, surpassing the efficiency of conventional fossil fuel combustion (60-97 percent) or electric resistance (90-95 percent), and even more in many industrial applications. High-performance heat pumps can heat water using less energy therefore costing energy users less on their energy bills. The study found that 80 percent of residential customers, 70 percent of industrial customers and 60 percent of commercial customers would pay less for electricity to power a heat pump water heater than they pay for gas-fueled water-heating at today’s energy prices. Those incentives should only go up as heat pump performance continues to improve rapidly.
2. Φιλικό προς το κλίμα: Η χρήση θερμοσίφωνων υψηλής απόδοσης με αντλία θερμότητας που τροφοδοτούνται από ολοένα και πιο καθαρή ηλεκτρική ενέργεια θα μειώσει τις εκπομπές άνθρακα από τη θέρμανση νερού και τον ατμό. Σύμφωνα με τη μελέτη, σχεδόν το 100 τοις εκατό των πιθανών τοποθεσιών που αξιολογούνται στους οικιακούς, εμπορικούς και βιομηχανικούς τομείς θα επιτύχουν μειωμένες εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου όταν χρησιμοποιούν θερμοσίφωνα με ηλεκτρική αντλία θερμότητας. Και καθώς το δίκτυο απελευθερώνεται από τον άνθρακα, αυτές οι εκπομπές κινούνται προς το μηδέν.
Τα επόμενα χρόνια είναι κρίσιμα για να διασφαλιστεί ότι οι θερμοσίφωνες με αντλία θερμότητας θα διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στην επίτευξη ενός δικτύου χωρίς άνθρακα έως το 2035.
3.Grid-Flexible: Οι αντλίες θερμότητας προσφέρουν τη δυνατότητα θέρμανσης και αποθήκευσης νερού σε περιόδους που οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας είναι άφθονες για μελλοντική χρήση. Με απλά λόγια, οι αντλίες θερμότητας μπορούν να λειτουργήσουν ως θερμικές μπαταρίες για την αποθήκευση της περίσσειας ανανεώσιμης ενέργειας και την προσωρινή αποθήκευση του δικτύου. Αυτό μπορεί να βοηθήσει στην ταχύτερη και με χαμηλότερο κόστος απανθρακοποίησης του πλέγματος. Η μελέτη καθόρισε ότι το συνολικό μερίδιο των πελατών σε όλους τους τομείς που θα είχαν εξοικονομήσεις με τη μετάβαση σε αντλίες θερμότητας για ζεστό νερό αυξάνεται από 60-80 τοις εκατό σε 95 τοις εκατό με ευέλικτη λειτουργία και κατάλληλες τιμές ή κίνητρα διαθέσιμα. Σε πολλές περιπτώσεις, αυτή η στρατηγική είναι μακριά οικονομικότερη και πιο περιβαλλοντικά αποδεκτή από άλλες μορφές αποθήκευσης, όπως η κατασκευή νέων υδροηλεκτρικών εγκαταστάσεων για βραχυπρόθεσμη αποθήκευση.
Μια πιθανή λύση για τη μείωση της ενεργειακής επιβάρυνσης των νοικοκυριών χαμηλού εισοδήματος
Η μελέτη διαπιστώνει ότι περισσότερα νοικοκυριά χαμηλού εισοδήματος θα εξοικονομούσαν χρήματα στους λογαριασμούς κοινής ωφελείας τους με θέρμανση νερού με αντλία θερμότητας από άλλα νοικοκυριά, κάτι που είναι ιδιαίτερα σημαντικό καθώς ξοδεύουν επίσης το μεγαλύτερο μερίδιο του εισοδήματός τους στη θέρμανση νερού, έως και 2 τοις εκατό για το χαμηλότερο εισοδηματικά νοικοκυριά.
Ωστόσο, για να επωφεληθούν τα νοικοκυριά χαμηλού εισοδήματος από αυτές τις λύσεις, πρέπει να υπάρχουν σκόπιμες πολιτικές ανάπτυξης που να καθιστούν αυτές τις λύσεις προσιτές και προσιτές και να διασφαλίζουν ότι δεν έχουν ανεπιθύμητες συνέπειες, όπως μετατόπιση λόγω αυξημένου ενοικίου μετά από ανακαινίσεις κτιρίων. Οι υποεξυπηρετούμενες κοινότητες πρέπει να έχουν προτεραιότητα στις πολιτικές ανάπτυξης λύσεων θέρμανσης καθαρού νερού, μέσω ομοσπονδιακών πολιτικών όπως η Κατοικίες μηδενικών εκπομπών Νόμος (ZEH) και η Πράσινα ανθεκτικά, αποδοτικά, οικονομικά σπίτια για ενοικιαστές Νόμος (GREAHT) που εξετάζεται ως μέρος των επενδυτικών προτεραιοτήτων της κυβέρνησης Μπάιντεν και του Κογκρέσου των ΗΠΑ.
Κάνοντας το να συμβεί
Η έκθεση περιγράφει λεπτομερώς πολλές πολιτικές που απαιτούνται για να αξιοποιηθεί αυτή η ευκαιρία για έναν καθαρότερο και πιο προσιτό τρόπο εξυπηρέτησης των αναγκών ζεστού νερού των σπιτιών, των επιχειρήσεων και της βιομηχανίας των ΗΠΑ. Με λίγα λόγια, αυτές οι πολιτικές εμπίπτουν σε τρεις κάδους: άρση των ρυθμιστικών φραγμών και των φραγμών της αγοράς. επενδύσεις για την επιτάχυνση της ανάπτυξης· και πρότυπα για την κλιμάκωση της υιοθέτησης και τη διασφάλιση δίκαιης πρόσβασης.
Now is the time to act: Fossil fuel water heaters and industrial boilers have a lifespan of at least a decade, sometimes two, perpetuating unnecessary emissions and creating higher costs for customers. The next several years are crucial for ensuring that heat pump water heaters play a significant role in achieving a carbon-free grid by 2035. As the study summarized, “Efficient and flexible heat pumps meet the moment by creating jobs in an important 21st-century sector, lowering customers’ energy bills, cutting carbon emissions, and easing integration of renewable energy.”
Αυτή η ανάρτηση εμφανίστηκε αρχικά Ιστολόγιο εμπειρογνωμόνων του NRDC.
Πηγή: https://www.greenbiz.com/article/getting-zero-carbon-hot-water-homes-and-industry
