Het verwarmen van water in huizen en commerciële gebouwen en het produceren van stoom op lage temperatuur in meergezins- en industriële faciliteiten zijn enkele van de grootste onaangeboorde mogelijkheden om de COXNUMX-uitstoot terug te dringen en tegelijkertijd de energierekening te verlagen en de uitbreiding van hernieuwbare energie mogelijk te maken, vindt een nieuwe studie van Schatz Energy Research Center, in samenwerking met NRDC en andere partners.
De productie van warm water en stoom in woningen, commerciële gebouwen en industriële toepassingen bij lage temperaturen (minder dan 300 graden) in de VS is verantwoordelijk voor 520 miljoen ton COXNUMX-uitstoot jaarlijks, wat overeenkomt met 113 miljoen auto's per jaar, en 27 procent meer dan de 410 miljoen ton die gepaard gaat met het verwarmen van gebouwen. Warmte is verantwoordelijk voor een kwart van alle emissies als gevolg van energieverbruik in de VS, en dit rapport behandelt grofweg 10 procent van de Amerikaanse emissies als gevolg van energieverbruik. De studie identificeerde ook potentiële factuurbesparingen van $30 miljard per jaar bij grootschalige implementatie.
Traditioneel wordt in de behoefte aan warm water en stoom voorzien door het verbranden van fossiele brandstoffen in waterverwarmers en boilers, waardoor klimaat- en luchtvervuiling vrijkomt. Het goede nieuws is dat er technologie bestaat, en in veel landen al op grote schaal wordt gebruikt, die deze uitstoot met de helft of meer kan verminderen met het huidige elektriciteitsnet, waardoor een weg wordt geboden naar koolstof- en vervuilingsvrij warm water en stoom wanneer deze wordt aangedreven door hernieuwbare energie. terwijl de energiekosten worden verlaagd in vergelijking met conventionele gasketels.
Wat zijn warmtepompboilers?
Warmtepompboilers zijn voor het verwarmen van water en stoom wat LED-lampen (Light Emitting Diode) zijn voor verlichting en elektrische voertuigen voor transport: een technologische oplossing van de 21e eeuw die klaar is voor prime time. Het heeft alleen serieuze aandacht en steun van beleidsmakers nodig om verouderde en vervuilende bestaande technologieën te verdrijven.
Waterverwarmers met warmtepomp profiteren van de wetten van de thermodynamica om vier tot vijf keer meer energie te produceren dan ze verbruiken, en tot zeven tot acht keer in industriële toepassingen, door op efficiënte wijze warmte uit de lucht, het water of de grond te absorberen en te concentreren. in een warmwatertank. Dit proces, zoals dat wordt gebruikt in airconditioners en koelkasten, is veel efficiënter dan zelfs de meest efficiënte waterverwarmers en boilers op gas. Ondanks dat gas goedkoper is dan elektriciteit per eenheid energie, compenseert de energiebesparing van een moderne warmtepomp het prijsverschil ruimschoots, wat lagere energiekosten oplevert. De besparingen zijn zelfs nog overtuigender bij het vervangen van elektrische weerstand, stookolie of propaan, waarbij waterverwarmers met warmtepompen de energiekosten kunnen halveren of meer.
Warmtepompen kunnen in veel toepassingen voorzien in de behoefte aan warm water en stoom op lage temperatuur, van residentiële een- en meergezinswoningen tot stadsverwarming op campussen en in steden, tot commerciële sectoren zoals hotels, gezondheidszorg, onderwijs, voedselvoorziening en industriële behoeften zoals voedselverwerking, baksteendroging, kunststoffen/chemie, verfcabines, houtproducten, enz.
3 grote ideeën: efficiënt, klimaatvriendelijk, netflexibel
Wat maakt waterverwarming met een warmtepomp zo aantrekkelijk? Ze zijn een perfect hulpmiddel in de transitie naar schone energie, omdat ze efficiënt, klimaatvriendelijk en netflexibel zijn.
1. Efficiënt: De warmtepomptechnologie heeft een lange weg afgelegd. Zoals uit het onderzoek blijkt, hebben ze nu een efficiëntie van “300 procent” of meer voor residentiële toepassingen, waarmee ze de efficiëntie van conventionele verbranding van fossiele brandstoffen (60-97 procent) of elektrische weerstand (90-95 procent) overtreffen, en zelfs meer in veel industriële toepassingen. toepassingen. Krachtige warmtepompen kunnen water verwarmen met minder energie, waardoor energiegebruikers minder energiekosten hoeven te betalen. Uit het onderzoek bleek dat 80 procent van de particuliere klanten, 70 procent van de industriële klanten en 60 procent van de commerciële klanten minder zouden betalen voor elektriciteit om een warmtepompboiler van stroom te voorzien dan voor waterverwarming op gas bij de huidige energieprijzen. Deze prikkels zouden alleen maar moeten toenemen omdat de prestaties van warmtepompen snel blijven verbeteren.
2. Klimaatvriendelijk: Het gebruik van hoogefficiënte waterverwarmers met warmtepomp, aangedreven door steeds schonere elektriciteit, zal de CO100-uitstoot door waterverwarming en stoom verminderen. Volgens de studie zou bijna XNUMX procent van de beoordeelde potentiële locaties in de residentiële, commerciële en industriële sector een verminderde uitstoot van broeikasgassen realiseren bij gebruik van een elektrische warmtepompboiler. En naarmate het elektriciteitsnet koolstofvrij wordt, gaan die emissies richting nul.
De komende jaren zijn van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat waterverwarmers met warmtepompen een belangrijke rol spelen bij het bereiken van een koolstofvrij elektriciteitsnet in 2035.
3. Grid-flexibel: Warmtepompen bieden de mogelijkheid om water te verwarmen en op te slaan in tijden waarin hernieuwbare energie overvloedig aanwezig is voor later gebruik. Simpel gezegd kunnen warmtepompen fungeren als thermische batterijen om overtollige hernieuwbare energie op te slaan en het net te bufferen. Dit kan ertoe bijdragen dat het elektriciteitsnet sneller en tegen lagere kosten koolstofarm wordt. Uit het onderzoek is gebleken dat het totale aandeel klanten in alle sectoren die besparingen zouden ervaren door over te stappen op warmtepompen voor warm water, stijgt van 60-80 procent naar 95 procent als de bedrijfsvoering flexibel is en er passende prijzen of incentives beschikbaar zijn. In veel gevallen is deze strategie ver kosteneffectiever en milieuvriendelijker dan andere vormen van opslag, zoals de bouw van nieuwe waterkrachtcentrales voor kortetermijnopslag.
Een mogelijke oplossing om de energielast van huishoudens met een laag inkomen te verminderen
Uit het onderzoek blijkt dat meer huishoudens met een laag inkomen geld zouden besparen op hun energierekening met waterverwarming met een warmtepomp dan andere huishoudens, wat vooral belangrijk is omdat zij ook het grootste deel van hun inkomen aan waterverwarming besteden, tot 2 procent voor de laagste huishoudens. inkomen huishoudens.
Om huishoudens met een laag inkomen van deze oplossingen te laten profiteren, moet er echter sprake zijn van doelbewust implementatiebeleid dat deze oplossingen toegankelijk en betaalbaar maakt, en ervoor zorgt dat ze niet resulteren in onbedoelde gevolgen, zoals ontheemding als gevolg van hogere huurprijzen na renovaties van gebouwen. Achtergestelde gemeenschappen moeten voorrang krijgen in het implementatiebeleid voor oplossingen voor het verwarmen van schoon water, via federaal beleid zoals de Nulemissiewoningen Wet (ZEH) en de Groene, veerkrachtige, efficiënte, betaalbare woningen voor huurders Act (GREAHT) die worden beschouwd als onderdeel van de infrastructuurinvesteringsprioriteiten van de regering-Biden en het Amerikaanse Congres.
Het laten gebeuren
Het rapport beschrijft veel beleidsmaatregelen die nodig zijn om deze kans te benutten voor een schonere en meer betaalbare manier om in de warmwaterbehoeften van Amerikaanse huizen, bedrijven en industrie te voorzien. In een notendop valt dit beleid uiteen in drie delen: het wegnemen van regelgevende en marktbelemmeringen; investeringen om de implementatie te versnellen; en standaarden om de adoptie op te schalen en eerlijke toegang te garanderen.
Nu is het tijd om actie te ondernemen: boilers en industriële boilers met fossiele brandstoffen hebben een levensduur van minstens tien jaar, soms twee, waardoor onnodige emissies in stand worden gehouden en hogere kosten voor klanten ontstaan. De komende jaren zijn van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat waterverwarmers met warmtepompen een belangrijke rol spelen bij het bereiken van een koolstofvrij elektriciteitsnet in 2035. Zoals het onderzoek samenvat: “Efficiënte en flexibele warmtepompen spelen in op dit moment door banen te creëren in een belangrijke 21e-eeuwse sector. sector, waardoor de energierekeningen van klanten worden verlaagd, de COXNUMX-uitstoot wordt teruggedrongen en de integratie van hernieuwbare energie wordt vergemakkelijkt.”
Dit bericht is oorspronkelijk verschenen Expertblog van NRDC.
Bron: https://www.greenbiz.com/article/getting-zero-carbon-hot-water-homes-and-industry
