受政府監(jiān)管和消費者需求的聯合驅動,我們的世界正走向一個低碳的未來。對我們中的那些環(huán)保主義者來說,行動似乎太少太遲了,但仍在向積極的方向發(fā)展。
目前大部分的努力集中于取代以燃煤為主的發(fā)電方式來滿足我們日益增長的電力需求,其他趨勢還包括發(fā)展更多所謂的“凈零能耗”建筑。這一觀點的代表幾乎全部是太陽能光伏產業(yè),他們希望在建筑物外表安裝太陽能板以產生能夠滿足居住者一年需求的電量。
這一戰(zhàn)略通常僅考慮電力生產與消費之間的匹配,忽視了室內供暖、制冷及熱水等溫度調控對能源的需求。我們大部分的溫度調控需求由天然氣類的高碳能源提供,煤炭產生了大約一半的溫室氣體排放量。以美國家庭的平均值來看,溫度調控消耗了建筑能源需求總量的約65%,另35%用于其他電器及照明等需要。在加拿大,寒冷的天氣意味著一般家庭的溫度調控能源需求將占到約85%。
消費者對于“凈零”建筑的興趣,為熱泵行業(yè)提供了一個絕好的機會,使熱泵能夠成為能源整體戰(zhàn)略中的領導者。如果居民能夠意識到溫度調控比其他電器更加耗電,且其能耗會帶來更多污染,那么他們將會更樂意接受熱泵的概念。
這一觀點也是我過去十年改造我在渥太華農村自己家的部分原因。我意識到我不僅可以省錢并減少我的“環(huán)境足跡”,還可以證明建筑在任何地方都更具有可持續(xù)性。
我從1986年起就工作在可再生能源領域,服務于國家太陽能、風能和地熱能源協會,以及英國促進氣候變化行動項目,且受訓于愛·戈爾的氣候舉措。當我們看到位于加拿大首都郊區(qū)這個3500平方英尺的房子,我妻子癡迷于它的深窗臺等內部設計,我則垂涎于它面對著正南方喬克河激流的雙層墻建設。
這所房子建于30年前,但房主在主體結構完成之前就已經去世,他的遺孀未意識到那個保溫不好的閣樓,在丙烷供熱和空調方面花費巨大。
我的第一項任務很容易:盡可能地密封。增加了大量的保溫層,整合熱回收通風設備,安裝填充了氪氣的三層窗。我們種植了很多樹木,安裝了節(jié)水廁所、水通風裝置、森林管理委員會認證的柚木地板,遵循節(jié)能環(huán)保的綠色建筑標準。我們申請成為東安大略省的首批microFIT太陽能電池組用戶,享受了政府的采購優(yōu)惠政策,我們還安裝了“能源之星”金屬屋頂,以增加太陽能面板的輸出效率。
我是LED燈的早期使用者。我的房子里大量使用了12伏的LED燈帶,不僅僅因為它只有3瓦的能耗,還因為它不依賴蓄電池系統。而這個蓄電池系統是我的污水泵和關鍵用電負荷的應急備用。作為1998年冰暴和2003年電網崩潰的幸存者,我的整體目標是增強應對將來的自然或人為災害的能力,降低自身傷害。
這項時間與資金的投入,使我的家成為符合加拿大國家房屋節(jié)能計劃的排名前20的建筑之一。盡管我90分的節(jié)能成績在新屋建筑中很容易實現,但我的主要目的還是為了表明老建筑同樣能減少能源消耗及碳排放。我們實行了峰谷電價,我的恒溫器設定了在冬日的早上7點關閉熱泵,使其保溫至晚7點,這就意味著我家只有5%的電力消耗是在用電高峰時段。
我癡迷于改造是為了提升我自己房屋的等級,得益于我所參與的太陽能電力項目,是指導我推廣“凈零+”概念的主要因素,這一概念去年已被國際地源熱泵協會加拿大分會的理事認可。
縱觀整個加拿大,不論是郊區(qū)的宅院或城市的公寓,房屋每年的平均能耗大約在30500千瓦時,其中只有約4900千瓦時用于其他電器,而25600千瓦時則用于溫度調控。鑒于“凈零熱泵”可生產25600單位的地源可再生能源(同時將增加7800千瓦時用于運行“凈零熱泵”),雖然太陽能產業(yè)通過安裝電池板,每年可以很容易的生產30500千瓦時的電力,但是通過“凈零熱泵”技術,房屋的年能耗只有12700千瓦時。
通過運用了多種技術及應用手段來減少溫度調控及其他電器的能耗(就象我描述的運用保溫層、優(yōu)質門窗、LED照明及傳感器等),房屋可以降低不必要的能耗,以清潔能源取代其他必需的能耗,這將使電網、環(huán)境及房主同時受益。
同樣的概念應用于商業(yè)或公共機構,蓄能與內部負荷的平衡可以提高各種建筑的能效并節(jié)省開支。
凈零熱泵行業(yè)一直致力于提升其技術價值來降低能源消費,不論是在私人住宅或是在商業(yè)/工業(yè)建筑,都在從運行、維護及生命周期各方面來降低花費。我們引以為傲的是我們的系統可以取代那些新增電力需求所使用的水電、核電、天然氣發(fā)電等,相應也就減少了地區(qū)間的高壓輸電需求。一些人還意識到,我們的發(fā)展對增加本地就業(yè)帶來了積極的影響,同時我們的隱藏式系統消除了人們“不要建在我后院”的顧慮。它降低了污染及爆炸的風險,增強了居住者的舒適性,也減少了對公用設施的需求。這項技術分布式屬性及其較小的影響面,也意味著有助于我們在土地問題上避免沖突。
凈零熱泵行業(yè)沒有強調過,我們的系統同樣也生產可再生能源,并且是以一種比太陽能或風能更易調度的形式。我們按需調度可再生能源的能力是一個城市成為智慧型城市或100%使用可再生能源的關鍵因素。如果政治家們認真考慮經濟中的電氣化問題以減少溫室氣體排放,尤其是將所有機動車轉化為電動汽車,凈零熱泵技術是至關重要的。問一下特斯拉或雪佛蘭的負責人他們汽車的能耗,看看他們給出的答案吧。
地源、地球能源、地熱交換、地熱熱泵等專業(yè)技術及專業(yè)術語在市場層面上給大家?guī)砹艘恍├_。目前消費者及政治家們開始關注于能源及環(huán)境問題,他們認可了綠色、可再生、可持續(xù)、環(huán)保、低碳及凈零等概念,凈零熱泵行業(yè)需要為我們生產的可再生能源及我們提供的無數后續(xù)收益建立起需求信用體系。(文/比爾·埃格特森,譯/鄭帆,校/楊文斐)