Oppvarming av vann i boliger og næringsbygg og produksjon av lavtemperaturdamp i flerfamilie- og industrianlegg er noen av de største uutnyttede mulighetene for å kutte karbonutslipp samtidig som energiregningene reduseres og utvidelse av fornybar kraft muliggjøres. en ny studie fra Schatz Energy Research Center, i samarbeid med NRDC og andre partnere.
Produksjon av varmt vann og damp i hjem, kommersielle bygninger og lavtemperatur (mindre enn 300 grader) industrielle applikasjoner i USA er ansvarlig for 520 millioner tonn karbonutslipp årlig, tilsvarende 113 millioner biler hvert år, og 27 prosent mer enn de 410 millioner metriske tonnene knyttet til oppvarming av bygninger. Varme er ansvarlig for en fjerdedel av alle utslipp fra energibruk i USA, og denne rapporten tar for seg omtrent 10 prosent av USAs utslipp fra energibruk. Studien identifiserte også potensielle regningsbesparelser på 30 milliarder dollar per år med storskala distribusjon.
Tradisjonelt har behovet for varmt vann og damp blitt dekket ved å brenne fossilt brensel i varmtvannsberedere og kjeler, og frigjøre klima- og luftforurensning. Den gode nyheten er at teknologi eksisterer, og er allerede mye brukt i mange land, som kan kutte disse utslippene med halvparten eller mer med dagens elektriske nett, og gir en vei mot karbon- og forurensningsfritt varmt vann og damp når drevet av fornybar energi samtidig som energikostnadene reduseres sammenlignet med konvensjonelle gasskjeler.
Hva er varmepumpevannvarmere?
Varmepumpe varmtvannsbereder er til vannoppvarming og damp hva LED (Light Emitting Diode)-pærer er for belysning og elektriske kjøretøy til transport: En teknologiløsning fra det 21. århundre som er klar for beste sendetid. Det trenger bare seriøs beslutningstakeres oppmerksomhet og støtte for å fjerne utdaterte og forurensende eksisterende teknologier.
Varmepumpevannvarmere utnytter termodynamikkens lover til å produsere fire til fem ganger mer energi enn de bruker, og opptil syv til åtte ganger i industrielle applikasjoner, ved å effektivt absorbere varme fra luften, vannet eller bakken og konsentrere den inn i en varmtvannsbeholder. Denne prosessen, som den som brukes i klimaanlegg og kjøleskap, er langt mer effektiv enn selv de mest effektive gassforbrenningsvannvarmere og kjeler. Så til tross for at gass er billigere enn elektrisitet per energienhet, mer enn oppveier energibesparelsene fra en moderne varmepumpe prisforskjellen, og gir lavere energikostnader. Besparelsene er enda mer overbevisende når du erstatter elektrisk motstand, fyringsolje eller propan der varmepumpevannvarmere kan energikostnader halve eller mer.
Varmepumper kan betjene varmtvanns- og lavtemperaturdampbehovet i mange bruksområder, fra en- og flerfamiliehus til fjernvarme på campus og i byer, til kommersielle sektorer som hoteller, helsevesen, utdanning, matservering til industrielle behov som f.eks. matvareforedling, mursteinstørking, plast/kjemi, malerbokser, treprodukter m.m.
3 store ideer: Effektiv, klimavennlig, nettfleksibel
Hva gjør varmepumpevannoppvarming så attraktivt? De er et perfekt verktøy i overgangen til ren energi fordi de er effektive, klimavennlige og nettfleksible.
1. Effektiv: Varmepumpeteknologien har kommet langt. Som studien sier, sitter de nå på "300 prosent" effektivitet eller mer for boligapplikasjoner, og overgår effektiviteten til konvensjonell forbrenning av fossilt brensel (60-97 prosent) eller elektrisk motstand (90-95 prosent), og enda mer i mange industrielle applikasjoner. Høyytelses varmepumper kan varme opp vann med mindre energi, og dermed koster energibrukerne mindre på energiregningen. Studien fant at 80 prosent av privatkunder, 70 prosent av industrikunder og 60 prosent av kommersielle kunder ville betale mindre for strøm for å drive en varmepumpevannvarmer enn de betaler for gassdrevet vannoppvarming til dagens energipriser. Disse insentivene bør bare øke ettersom varmepumpeytelsen fortsetter å forbedre seg raskt.
2. Klimavennlig: Bruk av høyeffektive varmepumpevannvarmere drevet av stadig renere elektrisitet vil redusere karbonutslipp fra vannoppvarming og damp. I følge studien vil nesten 100 prosent av de potensielle stedene som vurderes på tvers av bolig-, kommersielle og industrielle sektorer oppnå reduserte klimagassutslipp ved bruk av en elektrisk varmepumpevannvarmer. Og etter hvert som nettet avkarboniseres, beveger disse utslippene seg mot null.
De neste årene er avgjørende for å sikre at varmepumpevannvarmere spiller en betydelig rolle for å oppnå et karbonfritt nett innen 2035.
3. Fleksibel rutenett: Varmepumper tilbyr muligheten til å varme og lagre vann i tider når fornybar energi er rikelig for senere bruk. Enkelt sagt kan varmepumper fungere som termiske batterier for å lagre overflødig fornybar energi og buffere nettet. Dette kan bidra til å avkarbonisere rutenettet raskere og til en lavere kostnad. Studien slo fast at den samlede andelen kunder i alle sektorer som vil oppleve besparelser ved å bytte til varmepumper for varmtvann, stiger fra 60-80 prosent til 95 prosent med fleksibel drift og passende priser eller insentiver tilgjengelig. I mange tilfeller er denne strategien langt mer kostnadseffektiv og mer miljøvennlig enn andre lagringsformer som å bygge nye hydroanlegg for korttidslagring.
En potensiell løsning for å redusere lavinntektshusholdningers energibelastning
Studien finner at flere lavinntektshusholdninger vil spare penger på strømregningen med varmepumpevannoppvarming enn andre husholdninger, noe som er spesielt viktig siden de også bruker den høyeste andelen av inntekten på vannoppvarming, opptil 2 prosent for de laveste. inntektshusholdninger.
For at husholdninger med lav inntekt skal dra nytte av disse løsningene, må det imidlertid være tilsiktede implementeringspolitikker som gjør disse løsningene tilgjengelige og rimelige, og sikrer at de ikke resulterer i utilsiktede konsekvenser som forskyvning på grunn av økt husleie etter ombygging av bygninger. Undertjente lokalsamfunn må prioriteres i retningslinjer for utrulling av rent vannoppvarmingsløsninger, via føderale retningslinjer som Nullutslippsboliger Act (ZEH) og Green Resilient Effektive, rimelige boliger for leietakere Act (GREAHT) som vurderes som en del av Biden-administrasjonens og den amerikanske kongressens prioriteringer for infrastrukturinvesteringer.
Gjør det skje
Rapporten beskriver mange retningslinjer som er nødvendige for å gripe denne muligheten til en renere og rimeligere måte å betjene varmtvannsbehovene til amerikanske hjem, bedrifter og industri. I et nøtteskall faller disse retningslinjene inn i tre bøtter: fjerning av regulatoriske og markedsbarrierer; investeringer for å akselerere distribusjon; og standarder for å skalere adopsjon og sikre rettferdig tilgang.
Nå er det på tide å handle: Fossile vannvarmere og industrikjeler har en levetid på minst et tiår, noen ganger to, og opprettholder unødvendige utslipp og skaper høyere kostnader for kundene. De neste årene er avgjørende for å sikre at varmepumpevannvarmere spiller en betydelig rolle for å oppnå et karbonfritt nett innen 2035. Som studien oppsummerte: "Effektive og fleksible varmepumper møter øyeblikket ved å skape arbeidsplasser i et viktig 21-talls sektor, senke kundenes energiregninger, kutte karbonutslipp og lette integreringen av fornybar energi."
Dette innlegget dukket opprinnelig opp på NRDCs ekspertblogg.
Kilde: https://www.greenbiz.com/article/getting-zero-carbon-hot-water-homes-and-industry
