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化石燃料利益相关者的又一个热泵难题

作者:陈讲运清洁能源
化石燃料利益相关者的又一个热泵难题

一个由美国九个州组成的新联盟联手推广电热泵,旨在通过将石油和天然气从供暖、空调和热水业务中剔除,使数千座建筑物脱碳。这仍然有41个州要走,但联盟成员预计他们的热泵行动计划将为其他人铺平道路。令化石能源利益相关者感到沮丧的是,暖通空调行业的领导者急于参与其中。

无论天气如何,热泵革命正在发生

从全球经济中撬开化石燃料行业的冷酷手指一直是一个艰难的问题。在美国,这也是一场打地鼠的游戏,因为天然气活动的增加抑制了煤炭产量下降的影响。

建筑物的温室气体排放是一个特别难以破解的难题。尽管发电厂和汽车占据了脱碳的焦点,但商业和住宅建筑占美国温室气体排放量的13%。

从这个角度来看,飞机仅占美国温室气体排放量的3%。然而,批评飞机排放已经变得如此司空见惯,以至于飞行羞辱已成为词汇的一部分,而暖通空调设备的排放在很大程度上被隐藏在视线之外,保护它们免受公众的啧啧称奇。

无论是否可见,从建筑物中去除石油和天然气是一项重大的脱碳任务,这就是电热泵的用武之地。

直到最近,热泵的脱碳潜力还被其仅在相对温和的气候下有效运行的声誉所掩盖,这限制了它们在美国的地理分布。

然而,该技术的新改进为在寒冷的气候中部署它们打开了闸门。

美国暖通空调行业心脏热泵

化石能源利益相关者通常对热泵不屑一顾,因为它们依靠电力运行,而不是石油或天然气。暖通空调行业没有这样的顾虑。除了在新建筑中安装外,现有建筑中的热泵改造已成为暖通空调行业中一种甜蜜、多汁、唾手可得的经济成果。

2022 年《通胀削减法案》以税收抵免的形式向热泵世界发出了一封情书,而领先的公司三菱(Mitsubishi)就毫不掩饰将化石燃料赶出建筑物的影响。

该公司提醒我们:“2022 年《通胀削减法案》是美国联邦政府有史以来规模最大的气候投资,预计到 2030 年将温室气体比 2005 年的水平减少 31% 至 44%。

“《通胀削减法案》还将通过激励采用更高效的全电器来缓解美国家庭的能源账单。重要的是,IRA认识到高效、可变容量热泵在削减国内温室气体排放和降低美国人能源成本方面的关键作用,“三菱强调说。

三菱远非孤军奋战。甚至在《通胀削减法案》通过之前,美国能源部就通过其“住宅寒冷气候热泵技术挑战赛”煽动热泵火焰,旨在改进用于美国较冷地区的热泵系统。

“这项倡议于 2021 年启动,将公共和私营部门利益相关者聚集在一起,以应对采用下一代寒冷气候热泵的技术挑战和市场障碍——这是一种关键的清洁能源技术,每年可能为家庭节省 500 美元或更多的水电费,同时还可以减少有害的碳排放,”能源部解释说。

参与挑战的行业利益相关者必须证明他们的原型能够在没有任何其他输入的情况下提供 100% 的建筑物供暖需求,并在 5 华氏度下高效运行。

领先的暖通空调公司Lennox International、Carrier、Trane Technologies 和 Rheem 已经加入了挑战赛的第一阶段。1月8日,美国能源部宣布,博世、大金、美的和江森自控已加入第二阶段。编译 陈讲运

第二阶段涉及在北美寒冷气候中安装大约二十几个原型,用于监测和评估。

能源部还与其他挑战合作伙伴联系,包括公用事业和国家机构,以鼓励采用寒冷气候热泵。“美国能源部将继续与合作伙伴合作,制定计划、激励措施、教育和宣传活动,帮助消费者更好地了解这些新设计的好处,”该机构解释说。

九州分享热泵之爱

考虑到这一点,看到九个寒冷气候州的环境机构负责人发起一项新举措来支持热泵市场也就不足为奇了,这些州是加利福尼亚州、科罗拉多州、缅因州、马里兰州、马萨诸塞州、新泽西州、纽约州、俄勒冈州和罗德岛州。

这九个州相互承诺,到 2030 年,热泵将达到 65% 或更多的住宅型 HVAC 和热水器出货量。那些超过2030年底线的人将在下一个目标上抢占先机,即到2040年,HVAC和水的运输量将达到90%。

目前还没有关于如何做到这一点的消息。但是,该协议确实要求每个州制定行动计划并在数据收集方面进行合作。

此外,这九家合作者还承诺通过在现有的国有建筑中安装热泵来把钱花在刀刃上。

这不仅仅是关于碳排放

这项合作工作是由NESCAUM(东北各州协调空气使用管理)组织的,该组织自称是“同类中最古老的区域空气质量组织”。该组织成立于 1967 年,最初的目标是解决新英格兰发电厂的空气污染问题。

在煤电方面,那条龙已经被斩杀了。去年秋天,Commonwealth Beacon报道称,整个地区仅存的燃煤电厂,即新罕布什尔州的Merrimack Station设施,未能获得2026-27年新英格兰电网拍卖的资格,这表明它即将准备好放弃幽灵。

Beacon记者布鲁斯·莫尔(Bruce Mohl)指出,太阳能、风能、水力和核能的同一次拍卖仅产生了约25%的收益,这为天然气留下了充足的空间。

此外,这也留下了建筑物中化石燃料设备的大量排放。NESCAUM指出,在参与新热泵协议的九个州中,仅供暖设备每年就排放超过138,000吨形成烟雾的氮氧化物,以及6,000吨细颗粒物。

正如NESCAUM所描述的那样,这些污染物与“心脏病发作、哮喘事件、过早死亡和许多其他不良健康后果的风险增加”有关。

NESCAUM还对二氧化碳排放进行了检查,并指出建筑物每年在参与州中排放1.73亿公吨二氧化碳。

“住宅供暖部门是气候变化的主要驱动力,根据我们最近的排放清单,它仍然是我们州温室气体排放量的主要来源,占近 20%,”罗德岛州环境管理部主任 Terry Gray 说。

更多更好的热泵

为了与暖通空调行业对热泵的热情保持一致,非营利组织Ceres收集了一些支持NESCAUM工作的信息,包括来自行业领导者Eaton和AO Smith以及初创公司Sealed的信息。

Ceres还指出:“在给州长的一封信中,20多家公司、贸易团体和雇主呼吁”采取集体国家行动,使建筑行业脱碳,并加速节能技术的市场采用”。

除了 AO Smith 和 Sealed 之外,那些将他们的 John Hancocks 付诸实践的还有开利、宜家、江森自控、仲量联行、路创、施耐德电气、西门子和特灵科技等。

如果化石能源利益相关者正在为一场战斗而战——而且他们确实如此——那么暖通空调行业似乎已经准备好迎接这场战斗。

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