利用电气技术对建筑进行脱碳处理「建筑行业减少碳排放措施」

今天带来利用电气技术对建筑进行脱碳处理「建筑行业减少碳排放措施」，关于利用电气技术对建筑进行脱碳处理「建筑行业减少碳排放措施」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

六年前，我的家人从用燃气烹饪转向电感应范围，从未回头。响应迅速的控制使烹饪创作更好，安全，易于清洁的灶具面板是一个加分项。我希望这项技术能早点可用，因为我后悔不知不觉地将我的孩子暴露在旧气体范围的有害污染物中。电感应烹饪只是建筑物电气化运动的一个例子，因为空间和水加热技术的进步也发生了。

电气化是减少建筑物温室气体排放的重要趋势，同时进行交通电气化运动。建筑电气化是指使用全电动设备进行加热和冷却，生活热水，烹饪，烘干衣服等。虽然随着成本的降低和太阳能、风能和其他绿色能源生产的部署的增加，电网正在迅速脱碳，但电气化很重要，因为现场使用天然气和其他化石燃料仍然是建筑相关排放的重要组成部分。例如，在加利福尼亚州，天然气约占家庭所有能源使用的70%，占商业建筑的30%。如果不解决能源使用这一领域问题，我们就无法实现温室气体减排目标。

随着电网脱碳，提高建筑物效率以及促进太阳能和储能的努力，从纽约到加利福尼亚州的州和市政府正在实施法规以推动电气化。这些措施包括禁止在新建筑中使用天然气连接，并要求或激励在翻新和更换项目期间转换电气设备。例如，去年，纽约市启动了ElectrifyNYC计划，以帮助居民安装太阳能电池板和热泵，华盛顿州建筑规范委员会刚刚投票决定从2023年开始限制在新的商业办公室，公寓楼和其他大型设施中使用天然气。

建筑电气化本身并不是一个完整的解决方案，因为它最好与其他建筑和电网规模的举措相结合才能取得成功。在新建筑中，对天然气的禁令是对更严格的能源法规，需求响应计划以及分布式发电（例如，现场太阳能）和存储计划的补充。一些政府正在将电气化要求纳入其建筑性能标准（BPS），使其成为现有建筑脱碳综合努力的一部分，同时对能源使用，温室气体排放和峰值需求的限制随着时间的推移而逐步增加。

建筑物电气化最便宜的时间是在建造时，因此新建筑的电气化要求是有意义的。但是现有的建筑物呢？由于新法规不要求立即进行改造，因此可以对现有建筑物的电气化进行规划和分阶段，以配合建筑物生命周期事件，例如翻新或报废设备更换。当与其他能源效率和峰值负载降低策略（例如改进的热围护结构和朝西窗户的遮阳）相结合时，电气化可以具有成本效益并降低运营成本。在许多地方，公用事业激励措施可以抵消资本成本，而PACE计划可以提供低成本的长期融资。

怀疑论者对电气化表示担忧，认为它只是将排放从建筑物转移到发电厂，这引发了公平问题，并增加了对大气制冷剂的影响。让我们来解决这些问题。有理由问，将温室气体排放从暖通空调机组、锅炉和其他建筑设备转移到发电厂是否有好处，特别是考虑到不同地区的电网排放系数不同。作为参考，纽约市的电网二氧化碳排放率是加利福尼亚州或太平洋西北地区的两倍多。然而，39个州的电力公司有可再生能源和碳减排任务，其他州已经设定了自愿目标，因此这种差距将随着时间的推移而缩小。例如，为纽约市提供服务的公用事业公司Consolidated Edison（ConEd）正在对其电力供应进行绿色化，其中期目标是到2030年实现70%的可再生能源，到2040年实现100%的清洁电力。电气化将在类似的时间框架内逐步实施，如果同时进行这些努力，碳排放效益将更大。

此外，建筑物平均占城市碳排放量的60%。根据城市绿色委员会的说法，纽约市的熔炉，锅炉和热水器排放的二氧化碳比所有电力使用的总和还要多。此外，甲烷在大气中具有比CO2更强的热捕获特性，并且逸散性甲烷排放发生在天然气输送系统中。将天然气集中在发电厂将减少系统中甲烷泄漏的机会。

一些人认为，对天然气的禁令是不公平的，因为天然气被视为供暖和热水的低成本燃料，而全电建筑可能会增加小企业和低收入居民的公用事业成本。然而，天然气的价格波动往往大于电力，并且鉴于电气化通常伴随着能源效率的提高，脆弱的客户应该看到更低，更可预测的水电费。还有其他公平因素需要考虑。

哈佛大学最近的一项研究发现，2017年纽约建筑物燃料燃烧造成的污染估计导致1，940人过早死亡，并造成217亿美元的健康影响。用于烹饪、空间和水加热的燃烧器具会排放危险污染物，包括细颗粒物（PM2.5）、氮和硫氧化物（NOx和SOx）、挥发性有机化合物和氨。

第三个问题是制冷剂的全球变暖潜能值。天然气设备最有效的替代品是使用制冷剂的电热泵，如果将其释放到大气中，则具有强大而持久的热捕获特性。然而，新设备中使用的第三代制冷剂或氢氟碳化物（HFC）的全球变暖潜能值（GWP）明显低于前几代（CFCs和HCFC）。此外，新型热泵是工厂密封的即插即用系统，可减少泄漏潜力，与天然气设备相比，效率的提高可降低生命周期排放。使用中低GWP制冷剂的新技术正在迅速发展，这将进一步减少这种担忧。

政府间气候变化专门委员会（IPCC）的最新报告强调，需要在各个方面迅速采取行动，应对气候危机。可再生能源、能源效率、建筑电气化和其他措施的实施必须同时推进，因为我们没有时间进行连续发展。电气化可以经济高效地集成到新建筑设计和现有建筑资本改善计划中，并节省运营成本并改善室内空气质量。

艾伦•斯科特，FAIA，LEED Fellow，LEED AP BD C，O M，WELL AP，CEM，是一位在可持续建筑设计方面拥有超过35年经验的建筑师。他是位于俄勒冈州波特兰市的Intertek Building Science Solutions的可持续发展总监。 编译 陈讲运