
空中背景中的电力塔
电气化仍是可持续发展领域的热门议题,近年来建筑物领域实施电气化措施的趋势愈发明显。作为减少碳排放的有效途径,其推广需审慎推进,以避免对公共电网造成过度负荷。
从定义而言,电气化指以电力技术替代化石燃料技术的过程。由于多数地区电力生产的碳排放低于传统燃料,此举可有效降低整体排放量。电力设备的应用不仅优化建筑能源结构,还能通过接入清洁发电厂助力电网低碳转型。
电力设备和需求响应
电气设备相较化石燃料设备更具灵活性,可接入电网并在用电高峰时段自动调节负荷。这种特性使建筑业主能够参与需求响应计划,在电网高负荷期减少用电,从而获得激励收益。同时,该机制有助于电网运营商避免启动高污染的备用发电机组。
需求响应虽非能效提升手段,但在能源紧缺时段的减耗作用显著。对于高能耗建筑,尤其应优先考虑实施此类措施,因其具备更大的节能空间。
改造建筑物中的旧电气设备也很有价值。引入市场的新设备通常更加节能。此外,过时的供暖系统使用电阻加热作为备用酸,这对于能源需求较高的地区(冬季)可能是有害的- 峰值电网。为了缓解此类问题,可以用使用变流制冷剂 (VRF) 和双燃料热泵的系统替换旧的供暖系统。这些系统的设计目的是比其他电力系统使用更少的电能,特别是在极端寒冷的天气事件期间,当对电网的需求很高时。
电动车
建筑与交通的电气化协同效应不容忽视。仓储物流企业正加速电动叉车替代燃油设备,此举不仅降低碳排放,更通过消除尾气排放改善室内空气质量。随着电动乘用车的普及,可推行分时电价机制——在电网低负荷时段降低电价,引导电动汽车错峰充电。
确定过渡时机
电气化的优势与转型路径虽多,但需警惕过快推进引发的系统性风险。以多家企业承诺全面电气化为例,其电网负载增量可能超出承载阈值,迫使公用事业公司新建高碳排电厂,与减排初衷背道而驰。在此过程中,能源效率提升是平衡电网负荷的核心杠杆。能源效率在抵消电气化带来的电力需求增加方面发挥着关键作用。
这意味着能源效率和电气化的关系需要成为建筑对话的前沿。当我们考虑建筑物及其相关交通的电气化(例如 VRF 加热/冷却和电动叉车)时,我们还应该考虑能源效率技术以减少公用电网的负载。
需要考虑的技术
节能技术可以应用于许多建筑组件,从照明系统到加热/冷却系统、建筑围护结构等。通常,我们首先想到的技术是 LED 照明,但这只是冰山一角。供暖/制冷系统可能是建筑物中的一大能源消耗者,因此高效的系统和设备非常重要。可以通过改善墙体保温、屋顶保温和窗户来改善建筑围护结构以节省能源。
我们还需要考虑建筑物内运行的设备——插头负载和过程负载。我们可以实施一些技术来在不使用计算机和显示器时将其关闭。在过程负荷较高的工业建筑中,我们可以使用高效的空气压缩机。这些只是可以实施的能源效率技术的几个例子。
显而易见,没有什么灵丹妙药可以消除建筑物的碳排放。然而,实施节能技术和需求响应计划将帮助我们避免电气化增加的负荷超过节省的负荷的可能性。或者,正如我喜欢说的那样,在享用电气化甜点之前,我们需要先吃节能蔬菜。