Hvordan bygninger kan reducere 80% af deres CO2 -udledning i 2050

Energiforbrug i bygninger-fra opvarmning og afkøling af dit hjem til at holde lyset tændt på kontoret-er ansvarlig for over en tredjedel af alle kuldioxidemissioner (CO2) i USA. At reducere bygningens CO2 -emissioner med 80% inden 2050 ville derfor bidrage væsentligt til bekæmpelse af klimaændringer. En ny model udviklet af forskere ved to amerikanske laboratorier i USA tyder på, at dette mål vil kræve installation af meget energieffektive byggeteknologier, nye operationelle tilgange, og elektrificering af byggesystemer, der forbruger fossile brændstoffer direkte, sideløbende med stigninger i andelen af ​​elektricitet fra vedvarende energikilder. Deres arbejde vises 15. august i journalen Joule .

"Bygninger er en betydelig løftestang i forsøget på at reducere de samlede nationale CO2-emissioner, da de er ansvarlige for 36% af alle energirelaterede emissioner i USA, "siger Jared Langevin, en forsker ved Lawrence Berkeley National Laboratory og hovedforfatter af undersøgelsen. "Fordi bygningssektoren bruger energi på mange forskellige måder og er ansvarlig for en så stor andel af elbehovet, bygninger kan hjælpe med at fremskynde den omkostningseffektive integration af rene elektricitetskilder ud over at bidrage med direkte emissionsreduktioner gennem reduceret energiforbrug. "

For at estimere omfanget af mulige reduktioner af CO2 -emissioner fra den amerikanske bygningsektor over flere årtier, forskerne overvejede tre typer effektivitetsforanstaltninger - teknologier med højere energiydelse end typiske alternativer, såsom dynamiske vinduer og lufttætning af vægge, sansnings- og kontrolstrategier, der forbedrer effektiviteten af ​​bygningsoperationer, og konvertering af brændselsfyret varme- og vandopvarmningsudstyr til sammenlignelige systemer, der kan køre på elektricitet. De overvejede også, hvordan parallel indarbejdelse af vedvarende energikilder i elnettet ville ændre emissionsreduktionsestimater fra hver bygningseffektivitetsforanstaltning og bygningssektoren som helhed.

"Selvom opbygning af CO2 -emissioner er ganske følsom over for drivhusgasintensiteten i elforsyningen, foranstaltninger, der forbedrer effektiviteten af ​​energibehovet fra bygninger skal være en del af løsningen, "Siger Langevin." At komme tæt på 80% emissionsreduktionsmålet kræver samtidige reduktioner i bygningens energibehov, elektrificering af dette krav, og betydelig penetration af vedvarende energikilder - næsten halvdelen af ​​den årlige elproduktion i 2050. Desuden er bygninger kan understøtte den omkostningseffektive integration af variable vedvarende kilder ved at tilbyde fleksibilitet i deres driftsmønstre som reaktion på elnettet. "

Undersøgelse af resultater for specifikke effektivitetsforanstaltninger, forskerne identificerede to særligt lovende veje til at reducere emissioner. Den første involverer energibesparende eftermontering og opgradering af vægge, vinduer, tage, og isolering-den såkaldte bygnings "konvolut"-tilgange, der også kan øge bo- og arbejdskomforten for beboere. Den anden fokuserer på smart software, der er i stand til at optimere, når, hvor, og i hvilken grad energikrævende bygningsvarme, køling, belysning, og ventilationstjenester bør tilbydes.

Forskerne understreger, at gennemførelsen af ​​disse strategier og emissionsfordele er betinget af supplerende handlinger fra beslutningstagere, producenter og forhandlere, fagfolk inden for bygnings service, og forbrugere. "Forordninger og incitamenter, der understøtter salg af mere effektive, mindre kulstofintensive teknologimuligheder, tidlig forskning og udvikling, der driver gennembrud inden for teknologisk ydeevne, aggressiv markedsføring af disse teknologier, når de først er udviklet uddannelse af lokale entreprenører med ansvar for teknologiinstallation, og forbrugernes villighed til at overveje at købe nyere muligheder på markedet er alle nødvendige for at nå målet om reduktion af emissionerne på 80% inden 2050, «siger Langevin.

For at fremme gennemsigtigheden og gentagelsen af ​​deres analyse, forskerne har offentliggjort deres effektivitetsmål og resultatdata, alle genereret ved hjælp af spejder, en model, der årligt opdateres for at afspejle vigtige ændringer i bygningens energiforbrug og elforsyningslandskaber. "Vi ser frem til periodisk at revidere denne analyse for at revurdere, hvor emissioner fra bygningssektoren står i forhold til 2050 -målet, under både business-as-usual og mere optimistiske scenarier med effektiv teknologioptagelse og vedvarende elforsyning, "Siger Langevin.