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BY DAVID WORFORD

根据几家学术机构的研究，大多数建筑脱碳目标都没有考虑供暖和制冷需求的季节性波动，这使得人们很难计算在用电高峰期向清洁能源的过渡对电网意味着什么。来自波士顿大学公共卫生学院、哈佛大学公共卫生学院、俄勒冈州立大学和非营利家庭能源效率小组的研究着眼于多种建筑能源情景。研究发现，建筑能耗变化很大，通常在冬季最高。因此，建筑物应该过渡到尽可能节能的技术，例如地源热泵。研究表明，改用低效率的电气化供暖可能不足以满足冬季能源激增的需求。该研究发表在《科学报告》上。它分析了 2010 年 3 月至 2020 年 2 月的建筑能源数据，显示需求最低出现在 5 月份，最高出现在 1 月份。冷却系统的使用在 7 月和 8 月创造了第二个高峰。需求下降的时间也出现在 9 月和 10 月。研究人员还计算了可再生能源的数量，以满足建筑物的高峰需求。如果没有存储或需求响应系统来管理电网负载，建筑物将需要增加 28 倍的风能发电量和 303 倍的太阳能量才能满足冬季用电高峰。报告称，借助热泵等技术，风能需求将需要增加 4.5 倍，而太阳能发电量则需要增加 36 倍。能源部表示，与电力供暖相比，热泵可以将供暖所需的电力减少多达 50%。美国参议院最近提出的涉及能源计划的立法的一部分要求为《国防生产法》提供 5 亿美元来生产热泵。美国能源部最近宣布计划从去年的基础设施法案中开始向州和地方政府分配 2.25 亿美元，以提高能源效率。此外，对高峰时段能源需求的担忧导致德克萨斯州等地出现电网故障，在 2021 年 2 月的冬季风暴期间出现重大停电，今年夏季高温期间曾两次单独呼吁节约能源。根据世界经济论坛的数据，建筑物占全球能源消耗的近 40%，约占温室气体排放总量的三分之一。其中大部分是由于加热和冷却系统效率低下，研究表明，美国近 10% 的排放来自热水器、熔炉和其他热源的化石燃料消耗。该研究表明，在供需双方使用能源会对建筑脱碳产生影响。其中包括地热建筑供暖、可再生能源、长期储能和分布式能源。