将家庭从化石燃料燃烧设备转变为高效的电力替代品将是缓解气候危机的关键一步。电热泵、感应炉和其他电器也有额外的好处,包括降低能源成本,为没有空调的家庭提供空调,改善室内空气质量。然而,在现有建筑中进行转换存在重大障碍。一个新报告来自ACEEE的专家指出了这些挑战,并解释了政策制定者和电气化项目管理者如何能够创造一个电气化改造既简单又负担得起的环境。
高效电器在全国越来越受欢迎。上个月,加州监管机构一致投票通过禁止销售天然气采暖设备从2030年开始,这一趋势可能会延伸到其他司法管辖区。在美国,住宅能源使用约占温室气体排放的20%,这使得建筑电气化成为对抗气候变化的关键优先事项。如果美国的住宅建筑是一个国家,它将是世界上第六大温室气体排放国。现在是采取全面解决办法的时候了。
从技术角度来看,是有的所有的建筑都是全电动的.但电气化升级通常是复杂而昂贵的项目,有时需要升级电气面板和线路。一些公用事业、城市和州已经启动激励计划降低住宅电气化的前期成本。此外,《通货膨胀削减法案》还包括历史性的退税和税收抵免,使向高效电力住宅的过渡比以往任何时候都更经济。
全电动家庭是什么样的?
在家庭内部的所有电器和系统中,有三种最终用途最可能消耗化石燃料:空间供暖、热水供暖和烹饪。
空间加热:热泵是最有效的加热和冷却家庭的方式。尽管热泵已经存在了几十年,但最近的进步使其比以往任何时候都更有效,特别是在寒冷的气候条件下。通过在家庭和外部环境之间交换热量,热泵在冬天保持室内温暖,在夏天提供空调。在家里燃烧燃料的设备效率较低,会释放出空气中的微粒,从而导致哮喘,一氧化碳中毒,癌症和其他健康风险.用电热泵取代这些可以改善室内空气质量和改善健康结果,特别是对儿童、老年人和有呼吸系统疾病的人。
热泵系统有管道和无管道两种。最简单的升级是在现有管道状况良好的住宅或建筑物内进行。中央炉可以换成热泵,既能供暖又能空调。对于没有管道的家庭来说,无管道系统是一种选择。无管道系统有安装在墙上或天花板上的单元,为建筑物内的特定房间或区域提供气候控制。在任何情况下,适当的绝缘和空气密封将提高效率,降低运行成本和峰值电力需求的热泵系统。在非常寒冷的地区,当温度低于约5华氏度时,燃料备份系统可以很有用。
水加热:热泵热水器的工作原理与此类似,它加热水而不是空气,使用的能源仅为传统热水器或锅炉的一小部分。他们把加热的水储存在一个水箱里,以备以后使用。热泵热水器通常安装在通风良好的机械室或壁橱中,以有效地从空气中吸收热量。新的120伏特型号更加灵活,不需要像标准240伏特型号那样定制插头,使它们可以安装在更多样化的位置。
做饭和晾晒衣服:用于这些用途的家用电器通常由化石燃料(通常是天然气)提供动力。高效的电力替代品以……的形式存在感应加热而且热泵干衣机.虽然这两种技术与电阻或燃气版本相比都具有效率和安全优势,但它们通常价格更高,在商店里可能更难买到。
耐候、屋顶太阳能、电池存储和电动汽车为全电动住宅提供了额外的好处,比如更低的能源成本、能够利用特殊的基于时间的电价,以及减少温室气体排放。
克服建设电气化的障碍
建设电气化可能有很高的前期成本。电气化项目管理者可以利用退税、税收抵免和创新的融资策略来降低家庭电气化的成本。《通货膨胀削减法案》提供了前所未有的条件对高效电气化技术的激励,尤其适合中低收入家庭。电气化项目管理者应该设计他们的项目,以确保建筑业主能够利用这些激励措施,包括:
退税:根据收入的不同,《通货膨胀削减法案》为电气化提供了高达1.4万美元的直接回扣。许多公用事业公司还为高效的电力设备提供退税,这可以与联邦政府的退税一起使用,从而进一步降低成本。
税收优惠:对于收入超过退税资格要求的人,《通货膨胀削减法案》为安装热泵和热泵热水器提供了2000美元的税收抵免。
融资:高的前期成本可以随着时间的推移分解成较小的支付。一些公用事业提供包容性投资,如票据融资.绿色银行等第三方实体也可以为建筑升级提供低成本融资选择。
只有当房主和房东了解高效电力技术的好处时,他们才会利用现有的财政激励。我们的研究发现,由于许多人不熟悉这些技术,成功的电气化项目需要包括消费者意识宣传活动,这通常包括通过社交媒体、邮件和在线广告进行宣传。项目可以使用账单、许可和人口普查数据来确定哪些建筑和家庭可以从电气化中获益最大。
承包商还必须了解高效的电力系统,但许多承包商没有接受过安装热泵等设备的培训。电气化项目成功地吸引了现有承包商,并为新工人提供培训。为了确保承包商有足够的业务,并能够为其员工提供维持家庭生计的工资和福利,通过宣传活动建立客户对电气设备的需求是关键。
实现气候目标需要广泛的建筑电气化,但许多房主、房东和承包商没有能力独自克服电气化的障碍。没有一种方案设计方法适用于所有地方,但我们的报告为成功的住宅电气化项目确定了有效的策略。