В новом отчете публикуются устаревшие исследования выбросов в антропогенной среде - вот факты об электрификации зданий.
NIST проанализировал дом на одну семью в Мэриленде, рассмотрев варианты использования природного газа и электричества в базовом сценарии, соответствующем кодексу, сценарии с наименьшими затратами и сценарии оптимизации с нулевым потреблением энергии при наименьших затратах. Исследование пришло к выводу, что во всех сценариях полностью электрические системы оказывают более значительное воздействие на окружающую среду, чем сценарии, работающие на газе, в основном из-за предполагаемой зависимости от угля как основного источника производства электроэнергии в Мэриленде.
Замена сжигания ископаемого топлива в наших жилых и коммерческих зданиях чистым электричеством является важным шагом к защите здоровья населения и устранению загрязнения климата.
Замена сжигания ископаемого топлива в наших жилых и коммерческих зданиях чистым электричеством является важным шагом к защите здоровья населения и устранению загрязнения климата.
Отчет NIST не соответствует трем важным аспектам. Во-первых, он опирается на старые и уже неактуальные данные о доле электроэнергии, вырабатываемой угольными электростанциями. Во-вторых, он не учитывает наиболее эффективные электроприборы, доступные на рынке. В-третьих, он утверждает, что здания, работающие на электричестве, дороже, чем здания, работающие на ископаемом топливе, без предоставления достаточных подтверждающих доказательств или обращения к другим исследованиям, включая «Экономику электрификации зданий», которые пришли к противоположному выводу.
Все электрические здания выбрасывают гораздо меньше углекислого газа благодаря более чистому электричеству
Благодаря тому огромному прогрессу, которого мы добились в отказе от угольных электростанций за последнее десятилетие, наша электроэнергия стала намного чище. Сегодня есть явные преимущества замены использования ископаемого топлива в наших зданиях электрическими приборами - действительно, по данным эмиссии index.org, загрязнение углекислым газом на единицу электроэнергии по всей стране с 2001 года снизилось на 32 процента. В Мэриленде, в центре внимания исследования NIST, в 2017 году сеть была на 45% чище, чем в 2001 году. Исследование NIST упускает из виду это историческое преобразование, полагаясь на устаревшую информацию о загрязнении, заявляя, что более высокое влияние выбросов от тепловых насосов связано с « значительная доля угля, используемого для выработки электроэнергии в Мэриленде (более 50 процентов)». На самом деле, по данным Управления энергетической информации, с апреля 2018 года по март использование угля составляло лишь 19 процентов от общего объема электроэнергии в Мэриленде.
Схема энергоснабжения Мэриленда в 2018 году - 30 % природного газа, 35 % атомной энергии, 23 % угля и 10 % возобновляемых источников энергии - делает тепловые насосы значительно менее углеродоемкими, чем устройства, работающие на природном газе. Поскольку в Мэриленде каждый год добавляются дополнительные экологически чистые источники энергии, такие как ветер и солнечная энергия, электроприборы в ближайшие годы будут становиться еще чище. Действительно, штат Мэриленд только что принял обязательство, согласно которому к 2030 году штат будет на 50 процентов полагаться на возобновляемые источники энергии.
Замена ископаемого топлива в наших зданиях электроприборами имеет очевидные преимущества: загрязнение углекислым газом на единицу электроэнергии по всей стране с 2001 года снизилось на 32 процента.
В отчете также утверждается, что электроприборы менее экологичны, чем приборы, работающие на природном газе, из-за дополнительных рисков для здоровья - рака, отравления ртутью, астмы и других респираторных заболеваний - из-за использования угля в качестве основного источника электроэнергии. Уголь действительно оказывает значительное негативное воздействие на здоровье. Но поскольку оценка NIST основана на тех же устаревших данных о вкладе угля в электрическую сеть Мэриленда, эти утверждения безнадежно устарели.
В базовом сценарии, соответствующем кодексу, NIST выбрал неэффективный водонагреватель с электрическим сопротивлением, хотя мог выбрать базовый водонагреватель с тепловым насосом. Даже базовый водонагреватель с тепловым насосом будет почти в два раза эффективнее, чем водонагреватель с электрическим сопротивлением, и, следовательно, будет гораздо менее углеродоемким.
Для других сценариев, рассмотренных NIST, выбранные устройства имели более высокую эффективность, чем соответствие базовому коду, но не так высокоэффективны, как лучшие доступные устройства. В то время как NIST рассматривал устройства с коэффициентом сезонной энергоэффективности (SEER) 16,5 и коэффициентом сезонной эффективности отопления (HSPF) 9,1, список тепловых насосов с воздушным источником холодного климата NEEP включает устройства с эффективностью до SEER 19.5 и HSPF 11. Устройства Minisplit могут работать с еще более высокой эффективностью, включая SEER 38 и HSPF 15. Если бы NIST проанализировал наиболее эффективные устройства с электрическим тепловым насосом как для обогрева помещений, так и для нагрева воды, его результаты для полностью электрических зданий показали бы более высокую стоимость и экономия углерода.
Электрификация зданий может снизить затраты и повысить комфортность
Третий недостаток отчета заключается в предположении, что затраты на срок службы газовых приборов дешевле, чем у систем с тепловым насосом в их базовом сценарии, соответствующем нормам; хотя авторы утверждают, что в сценарии нулевого строительства строить полностью электрические дома дешевле. Хотя исследование не дает достаточно подробностей для тщательной проверки этих выводов, вывод о том, что недавно построенная газовая система дешевле, чем строительство полностью электрической системы, противоречит нашим собственным выводам в «Экономике электрификации зданий». Кроме того, в недавнем исследовании E3 делается вывод о том, что «полностью электрическое новое строительство обеспечивает экономию жизненного цикла по сравнению с домом на смешанном топливе с переменным током. В новом строительстве полностью электрическое здание имеет экономическую выгоду отчасти из-за того, что удалось избежать затрат на отдельное оборудование для отопления и охлаждения; тепловой насос обеспечивает как нагрев, так и охлаждение.
Вывод о том, что недавно построенная газовая система дешевле, чем строительство полностью электрической системы, противоречит нашим выводам из «Экономики электрификации зданий».
Системы с тепловым насосом также могут обеспечить повышенный комфорт по сравнению с системами, работающими на газе, благодаря их способности увеличивать или уменьшать тепловую мощность в соответствии с потребностями здания. Однако исследование NIST приходит к выводу, что газовый дом более удобен, утверждая, что количество «неудобных часов» в год выше для полностью электрических домов. Авторы утверждают, что это связано с меньшей теплопроизводительностью теплового насоса, из-за чего он не может поддерживать заданную температуру. Если на самом деле смоделированный ими тепловой насос слишком мал, простым решением было бы увеличить его размер, поскольку тепловые насосы имеют большую мощность. Действительно, тепловые насосы для холодного климата работают в более холодном климате; Список тепловых насосов с воздушным источником для холодного климата NEEP включает тысячи тепловых насосов, которые работают при температуре до 5 градусов по Фаренгейту, а лучшие устройства сохраняют заданные значения на уровне 12F. Мы исследуем полностью электрические дома в холодном климате в недавнем дополнении о холодном климате к нашему отчету «Экономика домов с нулевым потреблением энергии».
В отличие от выводов NIST, мы обычно ожидаем, что системы тепловых насосов создают более комфортные помещения. Их способность отдавать только необходимое количество тепла позволяет им чаще работать с меньшей мощностью по сравнению с газовыми печами, которые обычно работают короткими импульсами на высокой мощности. Таким образом, тепловые насосы способны более стабильно поддерживать постоянную температуру по всему дому.
Электрификация - экономически эффективный подход к обезуглероживанию
Чтобы достичь наших целей в области выбросов углерода, мы должны быстро обезуглерожить наш строительный фонд. Как производительность теплового насоса, так и углеродоемкость электросети значительно улучшились за последние годы; для быстрой электрификации строители, регулирующие органы и заказчики должны быть вооружены ресурсами и фактами для принятия взвешенных решений. Такие программы, как кампания Beyond Carbon бывшего мэра Нью-Йорка Майкла Блумберга, предоставят локальные ресурсы, чтобы помочь городам и штатам достичь своих климатических целей, при этом ключевым элементом станет электрификация зданий. Имея точную информацию и продуманную политику, мы можем обезуглероживать наш строительный фонд и двигаться к достижению наших целей по выбросам парниковых газов.