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客人的博客

为了减少碳排放,一场“万物电气化”运动正在发展

美国社区正在制定禁令,禁止在新建筑中使用天然气,以加快向全电力未来的过渡

天然气服务作为限制碳排放努力的一部分,美国一些社区正在逐步淘汰用于烹饪、取暖和热水的燃料。并不是所有人都喜欢这个想法。图片由Reva G /提供CC BY-NC-ND/ Flickr。

3月24日,就在加利福尼亚州圣克鲁斯市议会通过一项紧急措施以防止在冠状病毒大流行期间遭受收入损失的租房者被驱逐之前,它又通过了另一项措施新条例:自7月1日起,该市所有新建筑的施工许可证申请都必须提交一份“无天然气”的设计声明。

有了这次投票,圣克鲁斯成为了加州第30个市或县制定限制或禁止在新建筑中使用天然气的措施。这只是“万物电气化”运动取得的一系列胜利中的最新一个,该运动正在推动建筑快速过渡,不再使用天然气和其他化石燃料。

在过去的一年里,天然气禁令的传播速度甚至让一些最热心的支持者都感到惊讶。去年7月,伯克利成为第一个完全禁止在大多数新建筑中连接天然气的城市。加州其他许多城市也相继推出了自己的版本,包括硅谷一些最大科技公司的所在地门洛帕克(Menlo Park),以及全美第十大城市圣何塞(San Jose)。11月,波士顿的大郊区布鲁克林成为马萨诸塞州第一个通过新建筑全电力要求的自治市,这一运动超越了加州。

美国还有几十个城市正在考虑自己的天然气禁令或全电动禁令,主要是出于对气候问题的担忧。在西雅图,市议会正在考虑一项禁止在新建筑中使用天然气系统的提案。华盛顿州贝灵汉市正在考虑禁止新建和现有建筑使用燃气供暖。今年3月,马里兰州塔科马公园市议会通过了一项决议,到2035年实现净零排放;下一步将是制定具体的法令,其中包括可能逐步淘汰煤气灶。上周,在密歇根州的安娜堡,公布了类似的计划

“12个月前,我们还在与加州的几个司法管辖区进行早期讨论,”建筑脱碳联盟(Building decarization Coalition)的外联和沟通负责人塞奇·韦尔奇(Sage Welch)说。建筑脱碳联盟是一个由市政府、公用事业公司和倡导建筑电气化的非营利组织组成的网络。“即使是致力于这方面工作的倡导者,也被城市采取并实施这一措施的方式所震惊。”

推动全电力政策的城市领导人、立法者和气候活动人士认为,继续依赖燃烧化石燃料的炉子、热水器和炉灶,与本世纪中叶或更早将净碳排放量降至零的计划不相容。他们也在证明电器更安全、更健康——因为它们不产生颗粒物、一氧化碳或二氧化氮等燃烧副产品——而且在使用寿命内比传统的燃气系统更便宜。

全国超过60%的家庭依赖天然气或其他化石燃料取暖。燃烧天然气或其他化石燃料来取暖、做饭和加热水,占美国温室气体排放总量的10%,每年产生5.6亿吨二氧化碳。在加州,建筑物的能源使用占四分之一该州的温室气体排放量。

尽管近年来电力行业的碳排放强度有所下降(很大程度上是由于主要燃料从煤炭转向天然气),但建筑中使用化石燃料所产生的排放却保持稳定。原因之一是,地方领导人、气候活动人士和监管机构忽视了用于烹饪和加热办公室和家庭的长寿命电器是气候变暖的污染源。各州和各城市目前正在采取各种方法来减少其建筑产生的碳排放:整体建筑能效目标,特定系统的电力要求,以及越来越多的全面燃气禁令。

正当“一切通电”运动势头迅猛之时,一些地方的反对派也联合起来了。今年2月,在天然气公用事业公司和住宅建筑行业的支持下,亚利桑那州立法机构通过了一项措施,禁止地方政府禁止天然气基础设施。密苏里州、明尼苏达州、俄克拉荷马州、田纳西州和密西西比州这五个州的议员们提出了类似的法案阻止禁令。

“天然气行业非常强大,资源丰富,”塞拉俱乐部(Sierra Club)东部地区副主任马克·克雷索维克(Mark Kresowik)说。该俱乐部一直在倡导有利于电气化的政策。“但人们越来越认识到,电气化和超越天然气系统对消费者和社区有巨大的好处。它更便宜、更健康、更安全,最终也是我们为气候所必须做的。这是不可避免的,就像超越煤炭发电是不可避免的一样。”

全电动变得越来越可行

最近有两个关键因素联合起来,使得政策制定者、房主和开发商都能更切实可行地实现全电动化,这既是一种碳排放措施,也是一种成本削减措施。发电产生的温室气体排放量比以前少得多。电器也变得更加高效、友好和可靠。

几十年前,煤气炉是一种更便宜、污染更少的选择,而不是连接在燃煤发电厂主导的电网中的电加热系统。但如今的电网更加清洁。在加州,消费者使用的电力有一半以上是零碳的;州法律要求这一比例到2030年达到60%,到2045年达到100%。在全国范围内,约38%2019年,全球有一半的电力来自零碳(可再生能源或核能)来源,高于1980年的约23%。随着新的要求和市场趋势,能源设备的最新改进,如空气源热泵,可以在各种气候条件下有效地保持空间的温暖或凉爽,有可能使传统的燃气加热器和为其提供燃料所需的庞大基础设施过时。

自然资源保护委员会(Natural Resources Defense Council)专门研究建筑节能电器和技术的高级科学家皮埃尔·德尔弗格(Pierre Delforge)说,与老式的基于电阻的空间或热水器相比,“天然气一直被认为是成本更低的选择”。“但对于热泵来说,情况已经不一样了。它们的效率是天然气替代品的四到五倍。这改变了经济。

他说,这些效率在电器的寿命周期内节省了巨大的成本,而这些成本的节省还包括避免将家庭连接到天然气管道的成本。“这些地方法规和法令主要针对新建筑,因为经济上没有问题,”Delforge说。“建造全电动建筑比天然气更便宜、更快,因为你不需要把大楼和街上的煤气总管连接起来,而且大楼里也没有煤气管道。”

虽然完全禁止使用汽油在加州很受欢迎,但缅因州的立法者却采取了不同的策略:去年他们通过了一项法律,设定了到2025年在该州家庭安装10万台热泵的目标。Kresowik说:“考虑到缅因州只有大约50万户家庭,这是美国最雄心勃勃的建筑脱碳政策。”为了帮助实现这一目标,该州的能源效率计划最近将热泵的补贴提高了一倍。

与此同时,像费城和华盛顿特区这样的大城市正在制定天然气设施脱碳的过渡计划。这需要探索选项取消天然气管道,全面实现供暖和热水的电气化,并确定实现碳排放目标的最低成本途径。克雷索维克说:“在我居住的华盛顿特区,公共服务委员会认识到,在我们计划好天然气系统与气候承诺保持一致之前,你不能进行新的天然气连接。”“这是每个监管机构现在都应该做的事情。”

把低收入家庭放在心上

在加州和其他地方,政策制定者正在努力确保低收入家庭和消费者在从燃气燃料向全电气化的房屋、公寓和企业过渡的过程中不被落下。

他们正在从过去十年住宅太阳能系统的蓬勃发展中吸取教训。富裕的早期采用者接受了太阳能,启动了市场,激励计划使越来越多的房主购买太阳能系统。全电动运动也遵循着类似的路径——事实上,迄今为止通过天然气禁令的大多数城市都是上层和中产阶级社区。但落基山研究所(Rocky Mountain Institute)建筑电化项目负责人布鲁斯·奈尔斯(Bruce Nilles)说,需要一个更公平的政策方法,比如为低收入居民提供全用电的激励措施。

奈尔斯说:“每个人都必须在某些时候更换家用电器——热水器坏了。”“让我们通过激励和融资,让这个过程无缝衔接。”

在过去的两年里,加州公共事业委员会(PUC)一直在资助试点项目,帮助弱势社区过渡到全电力的未来,这是整个州的计划。2019年,该公司拨款5000万美元,为圣华金河谷1600个低收入家庭的电器供电,这些家庭目前无法使用天然气分销线路。今年2月,PUC批准了一项试点计划,资金来自该州的“限额与交易”排放拍卖的收入,该计划为全电动低收入住房预留了至少6000万美元的财政激励。

然而,这些试点的范围仍然有限。对于一些倡导者来说,获得经济适用房组织对全电力条例的支持具有挑战性。

“人们非常担心成本和障碍的增加,”Menlo Spark的执行董事黛安·贝利(Diane Bailey)说,该组织是一家关注气候的非营利组织,致力于硅谷地区的清洁能源问题。其中一些担忧是真实存在的,因为经济适用房开发商已经有很多不同的障碍需要跨越,尤其是为了获得项目实施所需的税收抵免。

“解决方案应该在全州范围内实施,”贝利补充说,“因为经济适用房开发商大声抱怨,他们面临着不同城市拼凑而成的规章制度。”

天然气行业称禁令“极端”

天然气行业贸易团体已经在全国各地发起了反对城市燃气禁令的广告活动。美国公共燃气协会(American Public Gas Association)代表了当地的燃气分配公用事业公司特征城市禁令被认为是“极端的”和“一种高压方法,它消除了消费者的选择,扼杀了创新,削弱了以消费者成本最低的解决方案应对温室气体排放目标的灵活性。”

燃气公用事业公司、开发商和住宅建筑商协会游说并作证反对一些城市的全电力要求,理由是为消费者保留“能源选择”的重要性,并辩称这将提高纳税人的电费账单,以及开发商、餐馆和其他企业的总体成本。上周,美国石油学会宣布该公司将重组其在全国各地的办事处,部分原因是为了更好地抵制天然气禁令运动在全国的蔓延。

支持者说,他们预料到了这种抵制。当然,没有人预见到COVID-19的到来。现在,和其他人一样,政策制定者和电气化倡导者也在试图弄清楚如何继续推进。在加州和许多东部城市,缺乏经济适用房已经是一个长期危机。随着大流行对经济的影响越来越大,人们对负担能力的担忧只会越来越大。

物流和法律问题是一个更为紧迫的问题。去年12月,富裕的波士顿郊区牛顿市的市议员艾米丽·诺顿(Emily Norton)就一项潜在的天然气禁令发起了委员会听证会,该禁令涉及新建筑和重大翻修。牛顿是马萨诸塞州的几个城市之一,他们正在等待州总检察长如何裁决布鲁克林新通过的禁止新的天然气连接的章程的合法性。

尽管在社会隔离时期举行听证会和城市事务面临挑战,诺顿和她在牛顿的同事们正在推进他们的条例规划,并打算不顾司法部长的裁决向前推进。他们希望能在秋季通过一项天然气禁令。

诺顿说:“我们的选民理解我们为什么要这样做。“他们知道我们有非常激进的气候目标。与此同时,他们也想知道,‘要花多少钱?如果我卖掉我的房子会对我有什么影响?’”


乔纳森·明格尔,自由撰稿人,关注环境、气候和发展问题。他住在佛蒙特州。这篇文章最初发表于耶鲁环境360

19日的评论

  1. tommay||# 1

    谁能说“垄断”?选择的自由到此为止。

    1. 专家成员
      Dana多赛特||#2

      天然气和电力公用事业都是受监管的垄断企业。所以…?

      大多数地方都不要求你连上电网或燃气网,而且按照设备成本随着性能的提高而下降的速度,如果垄断变得滥用或监管不太好,那么脱离电网可能是全电动住宅的一个选择。

      “……选择自由……”对于那些为特定选择的外部性留下无补偿后果的选项来说,也不是特别公平。城市地区禁止燃烧木材以控制当地的空气污染,这对邻近地区的影响也限制了选择,但考虑保护邻居免受排放的影响。对天然气/石油燃烧的限制更进一步,但并不一定不合理,因为外部性没有(或容易)定价到燃料定价中。拥有室外厕所或污水池的“…自由选择”也不是没有限制的,在人口密集的发展地区经常被禁止(有充分的理由)——即使是低密度的农村地区也有接近饮用水水井的限制,等等。

      所有的社会生活都有选择上的限制——文明从来都是不受限制的。通情达理的人在界限的划分上会有分歧。如果圣克鲁斯,门洛帕克,圣何塞,牛顿,布鲁克莱恩和其他城市的好人。天然气扩张受到限制的县不同意划定的界限,这取决于他们的改变。这毕竟是一个自由的国家,公民有权改变法规。

      1. tommay||# 8

        问题是你说的选择的局限性,可口可乐还是百事可乐。谁来制定这些限制,谁从中受益?当所有的成分都来自地球的时候,为什么所有的恐惧都对我们和环境有害。当然有问题,但这些问题真正来自哪里.....????(提示:这是当我们改变自然产物和.......)

        1. STEPHEN SHEEHY||# 11

          并不是每一种天然成分都对我们有益。我很乐意让政府限制饮用水中自然存在的砷。

          1. tommay||# 12

            过多的水也会杀死你....

  2. 高频电炉||# 3

    西弗吉尼亚州90%以上的电力来自煤炭的燃烧。这种情况可能会在“他们”从我们冰冷的死者手中夺走枪支后发生改变。“建筑脱碳联盟”(Building decarization Coalition)好心的人们会提倡禁止这里的天然气连接吗?让我们理智一点。

    1. STEPHEN SHEEHY||# 10

      WV并不总是从煤炭中获得电力。鼓励所有的电力家庭仍然是有意义的,因为十年后,即使是西v也会有更清洁的电力。

      1. 高频电炉||# 18

        我希望你是对的,但我强烈怀疑时间框架将远远超过10年。在西太平洋地区,煤炭有着深厚的历史、文化和政治渊源。考虑到这一点,我权衡了热泵与高效德信NG炉的相对环境成本。我非常倾向于NG。我很好奇别人怎么想。现场太阳能不是一个可行的选择,在我的林地。

  3. mobile99||# 4

    我们正计划在纽约建立一个全电动热泵水循环加热冷却和DHW系统。这是一次内部翻新,更新了几乎不工作的原始1900年的机械,所以我们决定全电动,但保留燃气连接,作为直接通风壁炉的备用热量,以防停电。安装了一个小型(4kw)光伏阵列,并进行了大量的空气密封和绝缘。很多承包商和商人对此表示怀疑,但最终这对环境来说是一个正确的决定。

    1. 用户- 723121||# 5

      如果你引起了很多人的注意,那你一定在做一些正确的事情。是时候把商人们抛在身后,向前迈进了。在绝缘和空气密封上努力,这将确保在舒适的水平上的满意度。

    2. alexqc||# 13

      你做的是对的。很多建筑行业的人喜欢坚持他们所知道的。太阳能只会越来越便宜。

      在魁北克,电力非常便宜,所以通常都是电动的,不用担心背抽,一氧化碳中毒或气体泄漏,这真的很好。我都不知道还有燃气热水器和干衣机。就像你说的,如果你需要备用或发电机,你仍然可以有一个直接通风的木头或燃气壁炉。

  4. 专家成员
    阿曼德科博||# 6

    我相信,在家庭建筑行业,我们的工作是教育我们的客户,让他们了解全电动和可再生能源的优势。有很多选择的理由,但居住者的健康应该是最优先考虑的。当客户有年幼的孩子或孙子孙女时,这是一项很容易的工作。在过去的两年里,我们在德克萨斯州还没有设计过一所使用天然气的房子。自学并给它一个机会。你的客户会感谢你的。

    1. tommay||# 7

      没有气体?你和其他房子里冒出的甲烷等气体怎么办?

    2. exeric||# 9

      阿曼多,你做得对。继续做下去。

    3. 专家成员
      迈克尔·玛蒂||# 14

      阿曼多,太棒了,做领导的方式!

    4. 专家成员
      马尔科姆·泰勒||# 15

      竖起两个大拇指!

  5. Chuck_Wagon||# 16

    每一个新家庭都应该拥有两种能源供应。当挖板工人外出建设基础设施时,让他们在杠杆为社区的所有最终用户增加价值的最佳时机完成工作。至少要让他们为每家每户运行天然气基础设施,即使没有启用。有一天,社区可能会醒来,并决定他们希望他们已经这样做了。

    1. exeric||# 17

      如果你所在的地区有丙烷供应,那么跳过天然气安装总是更有意义的。使用丙烷加热器或壁炉作为备用热量,在停电时使用丙烷烧烤。对于日常使用有真空泵加热器和电烤箱和感应烹饪顶部。

      我每年花60美元在昂贵的加州租一个500加仑的丙烷罐。将其与从NG连接的公用事业公司每月收取的服务费进行比较。没有比较。当然NG比丙烷便宜,但你只需要在紧急情况下使用它。即使你不使用NG,你仍然要为它付费。

      总有一天,当电动汽车进入电网/家庭时,甚至丙烷(或木材)的紧急热量也会消失。它会发生的,只是不是现在。一个电动汽车电池相当于5-7个特斯拉家用电池。你会得到一辆车,而且会以整辆车的价格免费提供家庭备用电力。今天跳过NG安装,为将来做好准备。

  6. grafton_boy||# 19

    我不是想成为另一个网络怪人,但我不支持在家庭层面彻底禁止使用天然气。我主要担心的是,单独执行一项政策将产生意想不到的后果,导致电厂对天然气发电的需求增加。最常重复和最乐观的说法是,电热泵比燃气炉更有效。虽然这是一个真实的陈述,但问题是,并不是每个决定使用电动暖通空调设备的人都会默认选择最节能的设备选项。我在气候区6的商业建筑工作,我可以根据直接经验告诉你,在多单元住宅建筑中,基于电阻热的包装机组比热泵的销量高出5倍或更多。实际上,这只是将天然气的燃烧推向了上游的发电厂,在那里,由于发电废物和传输废物,与简单地在使用点燃烧相比,需要更多的化石燃料来提供相同数量的能量。我同意室内空气质量是一个需要考虑的重要因素,但“一切通电”运动忽视电网和源能源/现场能源比问题的程度确实令人困惑。如果室内空气质量是真正的问题,禁止使用不提供密封燃烧和直接排气的燃气设备和电器。

    为了防止意想不到的后果,天然气禁令确实需要与一项或多项其他政策相辅相成,要么采取激励措施,确保选择热泵而不是电阻,要么采取激励措施,降低每个家庭的总能源需求。否则,禁令似乎是个坏主意。

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