全球建筑能源需求總計123EJ,約占終端能源需求的30%。采暖和熱水約占50%(63EJ),CO2排放量為2.2Gt。通常通過直接在建筑物中使用化石燃料(例如天然氣鍋爐)來為采暖和熱水。
建筑物供暖是地理上本地化的能源使用。對于有建筑物供暖需求的國家,它可以代表總能源需求的15%-35%。但是,需求集中在人口穩(wěn)定且能源效率提高的北部國家(建筑物和熱力系統(tǒng)),因此全球需求前景與下降持平。
在季節(jié)性和每日變化的情況下,峰值熱需求相當大,解決峰值問題是任何低碳解決方案所面臨的挑戰(zhàn)。如果要對建筑采暖進行電氣化,這可能會使冬季的用電需求增加一倍,從而增加了部署可再生能源足夠的挑戰(zhàn)。但是,由于負載可能是半柔性的,因此這也可以使可再生能源順利整合到系統(tǒng)中。
建筑節(jié)能(例如隔熱,玻璃,改善采暖控制)是建筑采暖脫碳的基本第一步。這樣做具有多個關鍵優(yōu)勢:減少需求,減少峰值,更廣泛地部署熱泵的能力,預熱空間并將其用作能量存儲的形式,提高舒適度,減少取暖費用(對于低收入家庭尤其重要)。然而,事實證明,鼓勵客戶實施節(jié)能改造是一項艱巨而重大的任務,需要采取激勵措施(例如,財政支持,通過強制性大規(guī)模翻修提高能源效率)。
低碳加熱解決方案有多種選擇,每種都有不同的特性。最合適的國家/地區(qū),地區(qū)甚至地區(qū)都會有所不同。選項包括電加熱(電阻式,熱泵),獲取本地可再生資源(太陽能,地熱),利用廢熱(例如,來自工業(yè))或燃燒分子(生物能,氫)。區(qū)域供熱網(wǎng)絡和儲熱系統(tǒng)(本身不是熱源)通常是關鍵的推動因素。只要有合適的啟用條件(例如,電力系統(tǒng)脫碳),所有選項最終都可以提供零碳熱量。
對于建筑物供暖以及能源效率,消費者采用的考慮至關重要:不同的低碳供暖解決方案需要不同水平的內(nèi)部投資要求。向低碳供暖的成功過渡已采取了一系列激勵措施(例如補貼,化石燃料取暖稅,安裝人員培訓,公共教育運動,政府采購)。
從宏觀經(jīng)濟的角度來看,低碳供暖成本的增加似乎是可以控制的。例如,在英國,即使向低碳供暖過渡,供暖成本也可能從如今的GDP的1.2%降至2050年的不足1%。
考慮到較長的資產(chǎn)壽命,要完全實現(xiàn)脫碳供暖解決方案的滲透率,至少要花20年的時間,因此,到2050年達到凈零排放要求從現(xiàn)在開始保持穩(wěn)步發(fā)展。
報告|《建筑供暖:實現(xiàn)碳凈零排放》