建筑可再生能源应用形式包括(城市如何在建筑中从天然气转向可再生能源)

天然气曾经被吹捧为从石油和煤炭到可再生能源的 "桥梁燃料",现在已经成为气候变化的最重要驱动力之一。当燃烧作为能源时,天然气仍然产生一半的二氧化碳(CO2)的煤炭,而 潜在的温室气体(GHG),甲烷在其生产过程中,经常会发生泄漏。燃气燃烧造成的污染对人类健康的损害是巨大的,但在很大程度上不为公众所知。

城市消费正在推动天然气需求的急剧增长。到2024年,预计需求将比2019年高出7%。建筑物的加热和冷却是这种需求的主要来源,特别是在高收入国家。在经济合作与发展组织(OECD)国家,建筑物平均占天然气需求的28%,在其欧洲国家高达37%,在中国为24%。建筑物中的天然气通常也是城市最容易影响的天然气使用部分。

世界各地的城市正在探索开创性的政策,在建筑中从天然气过渡到可再生能源。以下是城市可以鼓励这种转变的关键方法。

遏制新建和现有建筑对天然气的需求

即使你的城市缺乏对能源系统的控制,直接和间接的监管工具也可以帮助减少其建筑中的天然气用量。这些方法可能涉及到采取法律行动来制定先锋政策--关于这方面的更多信息,请阅读我们的 聚焦:法律行动 - 并与国家和/或地区政府合作或对立。例如,在美国,地方政府不得不与州立法机构的 "优先权 "法律作斗争,这些法律阻止公用事业受到市政当局的进一步监管。

由城市主导的减少或禁止使用天然气的努力仍然相对较新,但以下方法如今已获得成功。

  • 禁止使用天然气,鼓励在新建筑中使用电力。 新的全电力住宅和社区避免了燃气管道和服务的费用,同时也降低了房主的成本。这些政策在过去几年中获得了牵引力,由加州的几个城市牵头。2020年,旧金山加入了30多个城市的行列,禁止在新建筑中使用天然气,帮助向州政府施加压力,以更新其政策。 建筑能源效率标准.这将激励建筑商从2023年起为新的住宅和小型商业建筑选择电加热而不是天然气加热。
  • 引入建筑性能标准。 这实际上是城市政府对能源使用的一个上限,促使建筑节能升级。由于燃料的低效率,它们间接地减少了天然气在新建和现有建筑中的使用。市场转型研究所(IMT)已经创建了一个 建筑性能标准的示范条例 作为一种资源,帮助城市编制他们自己的标准,这些标准可以被修改以反映当地的情况和优先事项。关于更广泛的建筑标准指南,请阅读 如何制定新建筑的能源效率标准如何制定现有建筑的能源效率标准.也请访问 建筑能源效率政策探索 了解更多世界各地的政策实例。

华盛顿特区的建筑能源性能标准(BEPS) 是按房产类型划分的最低能源性能门槛。建筑物必须达到一个基准的 业绩和报告要求 或在既定的时间内遵守,作为城市的可持续发展计划的一部分,到2032年将温室气体排放和能源消耗减半。

  • 引入排放性能标准。 通过直接限制天然气等化石燃料的排放,这些措施可以使建筑中的天然气用量比对整体能源使用的限制更大。城市一直在探索更新建筑法规,明确关注空气质量。温哥华的 零排放建筑计划 包括对新建筑越来越严格的排放限制,以期在2030年实现所有新建筑的零排放。这实际上是一个天然气禁令。
  • 充分利用土地使用法规。 这些措施为那些没有权力制定建筑法规的城市提供了减少天然气使用的方法。马萨诸塞州的布鲁克林市正在采取这种新的方法,该市正在进行一场法律斗争,为授予使用化石燃料的建筑物的特别许可证增加一个有效期,如果建筑物是全电动的,则增加一个永久的许可证。

一定要同时设定零排放的目标

理想情况下,最迟在2035年实现100%的清洁电力,在2050年实现100%的清洁能源。考虑为你的城市的建筑何时关闭天然气制定一个目标。这样的目标建立了一个清晰可见的前进方向,向能源市场发出了重要的信号,并有助于鼓励利益相关者参与到转型中来并进行合作。

天然气设备用完后要及时更换

从现在到2050年--净零排放的最新目标年--大多数建筑及其设备的能源供应将只改变一次或两次。因此,更换点是一个关键的机会,可以将设备切换到可再生替代品,并确保天然气的排放不会被锁定多年。

为了帮助确保天然气设备的更换,城市可以。

  • 提前安装电力的基础设施,如布线和接入清洁的电力供应,以使企业和居民在时机成熟时尽可能顺利地从天然气转换。
  • 在建筑物生命周期中的重要里程碑,如销售或租赁点、改变用途、或进行维修工作或翻新时,利用监管权力强制或鼓励改用天然气。参见 如何为现有建筑制定能源效率标准了解更多关于使现有建筑达到标准的立法。
  • 将电器升级与相关政策联系起来,如针对健康、能源贫困或技能发展的政策。费城能源局的 坚固耐用 例如,该计划是一个试点项目,旨在帮助高度贫困地区的房主获得住房维修服务。它将低收入家庭维修计划与电气化和太阳能发电安装相结合,导致家庭修复,包括从天然气过渡到清洁能源。

创建一个路线图来评估你的城市的最佳清洁天然气替代品

应将可再生能源的可行性作为可再生能源战略的一部分进行评估。请阅读 如何为你的城市的可再生能源转型创建一个路线图了解如何做到这一点的建议。可以取代天然气的技术包括空气源和地源热泵(用于冷却和加热)、太阳能热水系统和废热回收。这些技术可以为区域供热和制冷网络提供动力,以实现效率最大化。参见 如何使你的城市的供热和制冷系统去碳化了解更多关于如何使用这些技术的信息。

确定资金和解决公平问题

清洁、高效的能源系统通常提供较低的能源费用。然而,在建筑中从天然气转向电力的前期费用是一个障碍,特别是对于低收入群体。城市必须与利益相关者进行有意义的接触,以创建一个保护弱势群体的计划,同时尽快实现建筑的能源转型。 如何在气候行动规划中嵌入公平和包容性概述了关于确保政策公平和包容的资源和提示。

可以支持从天然气过渡的资金来源和工具包括城市绿色债券、公用事业用户税(UUTs)、特许经营费和家电返利。 城市投资气候行动的六个有效途径介绍了筹集资源和保证投资的选择。

将公平问题纳入纽约市的建筑任务中

在纽约市。 规定要求 从2024年开始,现有的大型建筑要满足严格的温室气体排放限制,而且随着时间的推移,这些限制将变得越来越严格。 该法律引起了人们的关注,即这些成本可能会通过租金上涨从建筑物的所有者转嫁给经济适用房的居民。经过全面的利益相关者参与过程,为经济适用房业主和租户创建了一个单独的途径来遵守该法律,包括低成本的节能措施、不那么严格的排放削减和可再生能源项目的融资工具。

赢得当地对从天然气过渡的支持

对这一转变的反对意见往往强调了向新的能源形式过渡所涉及的感知成本、困难和文化影响。为了建立当地对替代品的支持,城市需要解决误解,并围绕转型建立一个积极的说法。与可信的社区信使合作,从名人和文化领袖到医生和公共卫生机构,可以帮助实现这一目标。

城市应该宣传放弃天然气的四个主要好处。

  1. 气候。不要害怕提出转用可再生能源的环境理由。天然气是气候变化的一个重要因素。如果城市不采取行动,气候危机的影响将比实现能源转型所涉及的挑战更加严重和漫长。
  2. 健康。 燃气灶产生的室内空气污染可能对人类健康有害--特别是儿童,他们比成年人更容易患与空气污染有关的疾病。住在用煤气做饭的家庭的儿童出现哮喘症状的风险要高42%,被诊断为哮喘的风险要高24%。 同时,一项检查美国COVID-19死亡率数据的研究发现,长期暴露于高浓度的二氧化氮--在使用煤气灶的家庭中比使用电炉的家庭高50%至400%。与死于大流行病的风险较高有关。在加州,室内天然气经常违反安全的空气污染标准。
  3. 复原力。 从天然气过渡到新技术可以帮助提高城市的复原力和适应不断变化的气候的能力。例如,热泵可以为不习惯热浪的气候条件下的城市提供关键的冷却服务。修复老旧和低效的房屋和建筑对于城市准备应对越来越经常发生的高温天气至关重要。
  4. 天然气和其他化石燃料也会受到价格波动的影响。 可再生能源价格更稳定。正如2021年天然气价格的快速增长所证明的那样,化石燃料的价格会受到许多经济和地缘政治因素的影响,而太阳能和风能的成本在安装过程中是锁定的。价格波动给能源公司、政府和消费者带来巨大的成本。
  5. 工作。世界各地有数以亿计的燃气设备需要在向电力过渡时被替换。这意味着为新的面板、布线、暖通空调安装、维护和其他任务创造就业机会。

关于如何更广泛地促进向可再生能源过渡的指导,请阅读 如何赢得对当地清洁能源的支持.

提倡在全球范围内停止使用天然气

摆脱天然气的过渡--或在通往可再生能源的道路上跨越这种化石燃料--需要政府和金融机构停止向其投入资金。基于可再生能源的替代品已经比天然气便宜,要么预计在几年内会更便宜。

芝加哥的建筑脱碳工作小组

2021年,芝加哥成立了一个工作小组,以制定一项计划,解决该市建筑物因天然气和其他化石燃料而产生的70%的温室气体排放。承诺到2035年全市建筑100%使用可再生能源,该小组汇集了一个广泛的联盟,有来自气候活动家、政府官员和私营企业等的政治支持。

这意味着需要建立广泛的政治联盟来对抗既得利益,特别是化石燃料游说集团。例如,在美国,建筑中的天然气是天然气行业的一个关键政治战场,该行业90%的收入来自供应住宅和商业建筑。在欧洲,化石燃料公司一直在推动欧盟支持天然气。

在全球南方,天然气更多地用于重工业和电力,而不是用于建筑,国际公共财政投入天然气的资金是风能或太阳能的四倍,如下图所示。

中低收入国家能源方面的国际公共资金(2017-19年年均值)

建筑可再生能源应用形式包括(城市如何在建筑中从天然气转向可再生能源)(1)

作为能源的主要消费者,城市必须继续倡导快速转向可再生能源。与城市网络和运动合作,使影响国家政府、私营部门和金融机构的努力取得最大成功。

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