De meeste Amerikaanse huizen worden nog steeds verwarmd met fossiele brandstoffen. Het is tijd om te elektrificeren.

Het wordt lastig om al die aardgasovens te vervangen.

warmtepomp

De bescheiden warmtepomp.

Shutterstock

Ongeveer vijf jaar geleden besloten mijn vrouw en ik om een ​​heleboel saaiere klussen in huis in één keer te doen, gewoon om ze uit de weg te ruimen. We hebben ons huisje uitgerust met nieuw sanitair, betere isolatie, een nieuwe elektriciteitskast, een nieuwe boiler en een nieuwe oven. (Ja, we betalen het nog steeds allemaal af.)



De oven die we vervingen was de originele olieoven, geïnstalleerd toen het huis in 1954 werd gebouwd, gevoed vanuit een olietank begraven in de tuin. Het was gigantisch, groter dan ik mijn armen om me heen kon slaan en veel langer dan ik, met die ongelukkige zalmkleur die destijds populair was. Toen hij startte, klonk het alsof er een straaljager opsteeg in de kast. Het huis schudde.

echte horrorverhalen om online te lezen
olie oven

Zie.

DR

Dus we wilden olie dumpen. En ik woon in Seattle, waar elektriciteit zowel schoon (meestal waterkracht) als goedkoop is, dus ik wilde elektrisch gaan. Het laatste wat ik wilde doen was zeker een nieuwe fossiele brandstof in mijn huis.

Hier is het ding echter. Er zijn kortingen uit de wazoo voor het overschakelen van olie naar aardgas hier, dankzij ons aardgasbedrijf, Puget Sound-energie . Maar terwijl er kortingen beschikbaar waren voor fancy-pants electric zonder kanaal, mini-split warmtepompen — niet geschikt voor zowel mijn huis als mijn budget — er waren er geen beschikbaar voor de normale elektrische warmtepomp die ik wilde. (Voor zover ik kan zien, is er nog steeds geen korting beschikbaar zijn voor het overschakelen van olie naar elektriciteit, waarschijnlijk omdat het twee afzonderlijke nutsbedrijven betreft.)

[ Correctie, 20 juni: Ik sprak te snel. Een paar nieuwsgierige Seattle-lezers schreven me om me te laten weten dat de stad Seattle (interessant genoeg geen van beide hulpprogramma's) een $ 2.000 korting in samenwerking met Mitsubishi , specifiek voor mensen die overstappen van olie naar warmtepomp. Ik wou dat het ongeveer vijf jaar geleden was!]

Ik zal je de maanden van overleg en angst besparen, maar uiteindelijk, zelfs in ons gematigde klimaat, zelfs met onze goedkope elektriciteit, was het hebben van een aardgasleiding naar ons huis en het kopen van een aardgasoven ongeveer $ 7.000 goedkoper dan het krijgen van een elektrische warmtepomp.

Het zou twintig jaar hebben geduurd voordat de warmtepomp het verschil had terugbetaald, en de disconteringsvoet van mijn vrouw, zelfs rekening houdend met aanpassingen in de naam van de echtelijke harmonie, is iets hoger dan dat.

Dus nu is mijn gezin door de kille winters in Seattle opgewarmd met een fossiele brandstof. We blijven een deel van het probleem. Het irriteert me tot op de dag van vandaag.

Ik vond, in mijn zoektocht om olie te dumpen voor elektriciteit, vrijwel geen aanmoediging, hulp of begeleiding van welke instantie of organisatie dan ook. En dat lijkt waar te zijn voor veel gezinnen die proberen te elektrificeren. In april schreef Justin Gerdes een fantastisch stuk voor Greentech Media over de inspanningen van een Californische milieuactivist en zijn familie om volledig elektrisch te gaan werken. Ze kwamen dezelfde perverse prikkels tegen, hetzelfde doolhof van bureaucratische rompslomp en verwarde aannemers (zelfs in links, enviro Californië!), Maar ze waren minder lui dan ik en zegevierden uiteindelijk. Toch was het een sage.

Hun ervaringen, en de mijne, illustreren een van de moeilijkere uitdagingen van het koolstofarm maken van de economie: op dit moment worden de meeste huizen verwarmd en gekoeld door fossiele brandstoffen, en om dat te veranderen zal ingewikkeld en nauwgezet zijn. Een nieuw rapport geeft een overzicht van de cijfers (daarover straks meer), maar laten we eerst snel bekijken waarom het überhaupt moet gebeuren.

Decarboniseren betekent elektriseren - ja, inclusief uw oven

We weten dat we na verloop van tijd moeten Elektriseer alles! Dat wil zeggen dat een cruciaal onderdeel van het terugdringen van de koolstofemissies is dat het energieverbruik dat momenteel op fossiele brandstoffen wordt gebruikt, met name transport, verwarming en koeling en de zware industrie, zoveel mogelijk wordt omgezet in elektriciteit, zodat ze kunnen blijven draaien. op koolstofvrije energie.

Het verwarmen en koelen van gebouwen is goed voor ca 10 procent van de Amerikaanse uitstoot. Hoewel dat niet zo'n grote CO2-uitdaging is als bijvoorbeeld transport (28 procent), is het in veel opzichten lastiger om de residentiële sector te elektrificeren.

Op dit moment is ongeveer 37 procent van de Amerikaanse huizen geëlektrificeerd, voornamelijk in het zuiden, meestal met behulp van inefficiënte plintverwarming in plaats van efficiënte warmtepompen. (Slechts ongeveer 1 procent van de Amerikaanse huizen heeft momenteel een warmtepomp.) Ongeveer 48 procent van de huizen gebruikt aardgas, dat in elke regio domineert, behalve in het zuiden. En 14 procent gebruikt bijna geheel in het noordoosten een ander, d.w.z. stookolie of kerosine. (Klimaat Centraal heeft een grote inzinking van verwarmingsbrandstoffen in de VS; zo doet de Ministerie van Energie .)

Amerikaanse verwarming

Ik moet die blauwe balken laten groeien.

DOE

Dat komt neer op miljoenen en miljoenen ovens voor fossiele brandstoffen die moeten worden vervangen. En nog steeds komen er elke dag nieuwe aardgasovens bij. Tot voor kort was de conventionele wijsheid dat zeer efficiënte aardgasovens de milieuvriendelijke optie waren, aangezien elektrische apparaten vaak gebruikmaken van steenkoolrijk elektriciteitsnet (en stookolie is gewoon smerig). Aardgaswarmte wordt over het algemeen nog steeds als de goedkopere optie beschouwd (hoewel, zoals we hieronder zullen zien, dat niet altijd waar is).

Kortom, er zit nog veel vaart achter het uitdijende aardgasnet. Conventionele wijsheid in de industrie, en onder beleidsmakers, blijft achter bij de nieuwste ideeën over decarbonisatie.

Dus hoe kunnen we de elektrificatiebal in Amerikaanse huizen aan het rollen krijgen? Grappig dat je het moet vragen.

warmtepomp

De warmtepomp in de winter.

Shutterstock

De economie van elektrificatie van woningen is sterk en wordt sterker

Eerder deze maand bracht het Rocky Mountain Institute een rapport uit over: De economie van het elektrificeren van gebouwen . Het is een nadere beschouwing van de huidige economische aspecten van het overschakelen van fossiele brandstoffen naar elektrische warmtepompen in de residentiële sector, samen met een reeks aanbevelingen voor hoe het proces kan worden versneld.

Om te beginnen voert RMI de cijfers over de kosten van elektrificatie uit onder verschillende ontwerpen voor nutsvoorzieningen, zowel voor nieuwbouw als renovatie, in vier markten: Oakland, Californië; Houston, Texas; Voorzienigheid, Rhode Island; en Chicago, Illinois.

Er zijn drie grote factoren die het verschil maken in de kosten van elektrificatie voor individuele huiseigenaren. De eerste is of het huis een nieuwbouw is (met nieuwe apparaten) of een renovatie, d.w.z. het vervangen van bestaande apparaten. De tweede is of een huiseigenaar alleen een oven wil kopen/vervangen, of een oven en een airconditioner tegelijk (warmtepompen hebben beide doelen, dus ze kunnen beide apparaten vervangen).

Ten derde heeft te maken met elektriciteitstarieven en hoe ze zijn gestructureerd - of ze nu een vast tarief zijn of variëren met het tijdstip van de dag. Variërende tarieven hebben de neiging om de rendabiliteit van elektrische apparaten te stimuleren.

Hier is een samenvatting van de resultaten op hoog niveau:

In veel scenario's, met name voor de meeste nieuwbouwwoningen, stellen we vast dat elektrificatie de kosten gedurende de levensduur van de apparaten verlaagt in vergelijking met fossiele brandstoffen. Voor de vele bestaande woningen die momenteel met aardgas worden verwarmd, zal elektrificatie echter de kosten verhogen tegen de huidige prijzen, in vergelijking met het vervangen van gasfornuizen en boilers door nieuwe gastoestellen.

Met andere woorden, warmtepompen verslaan aardgas in alle randgevallen. Hier is een samenvatting van wie kan financieel profiteren van elektrificatie:

We vinden dat elektrificatie kosteneffectief is voor klanten die overstappen van propaan of stookolie, voor die gasklanten die anders tegelijkertijd zowel een oven als airconditioning zouden moeten vervangen, voor klanten die zonne-energie op het dak bundelen met elektrificatie, en voor de meeste nieuwbouwwoningen , vooral als we kijken naar de vermeden kosten van gasleidingen, services en meters die niet nodig zijn in volledig elektrische buurten.

Dat warmtepompen in al deze gevallen beter zijn dan aardgas, is goed nieuws, en moet meer bekendheid krijgen, maar het haalt niet echt de meeste van die miljoenen aardgasovens die al zijn geïnstalleerd en werken.

Die moeten we ook vervangen, maar op dit moment hebben we een klassiek probleem van collectieve actie. De uitstoot van deze apparaten is niet meegerekend in de prijs, waardoor ze misleidend goedkoop lijken. En er zijn zelfs enkele overgebleven gevallen, op plaatsen met veel kolenstroom op het net, waar aardgas koolstofarmer is dan elektrische warmte, althans voorlopig (bijvoorbeeld Chicago). En bouwers en aannemers zijn nog steeds in de manier van denken dat aardgas de beste keuze is; velen zijn onbekend met, en onwetend over, warmtepompen.

De ambigue huidige economie en het gebrek aan bekendheid maken de taak van het vervangen van fossiele brandstoffen in huis bijzonder vervelend.

Elektrisch verwarmen en koelen helpt netflexibiliteit

Maar op de lange termijn moeten onze huizen geëlektrificeerd worden. Het is niet alleen dat kolencentrales overal sluiten en de netstroom schoner wordt, wat de milieuvoordelen van warmtepompen vergroot. En het is niet alleen dat er op een gegeven moment waarschijnlijk een prijs voor koolstof zal zijn, waardoor al die aardgasinfrastructuur en die aardgastoestellen duurder zullen worden.

Het is ook dat het aansluiten van meer apparaten op het elektriciteitsnet netbeheerders flexibiliteit kan bieden om meer hernieuwbare energie te integreren. Naarmate hernieuwbare energiebronnen groeien, zal die flexibiliteit steeds meer worden gewaardeerd.

Omdat wind- en zonne-energie niet direct kunnen worden geregeld - ze komen en gaan volgens hun eigen schema - een raster dat ze integreert, heeft andere bronnen van flexibiliteit nodig , en een daarvan is de flexibele vraag, d.w.z. de vraag naar elektriciteit die in de tijd kan worden verplaatst om beter te kunnen aansluiten bij de schema's voor duurzame opwekking.

wanneer is het volgende presidentiële debat voor 2016

Elektrische apparaten kunnen dat doel dienen, schrijft RMI, door automatische controle toe te passen om het vraagprofiel van een klant voortdurend opnieuw vorm te geven op manieren die onzichtbaar zijn voor of minimaal van invloed zijn op de klant, en door gebruik te maken van meer gedetailleerde tariefstructuren die geld opleveren voor het vermogen van de vraagflexibiliteit om kosten te verlagen voor zowel klanten als het net. Simpel gezegd: ze kunnen hun consumptie verschuiven.

flexibele vraag

Bovendien ongecontroleerde vraag van huishoudelijke apparaten; aan de onderkant verschoof de vraag om beter gebruik te maken van goedkope hernieuwbare energie.

KMI

Vooral waterverwarmers kunnen worden gepland om hun water 's nachts te verwarmen wanneer de stroom goedkoop is, of 's middags wanneer er meer zonne-energie op het net is. Ze kunnen ook ondersteunende diensten zoals frequentieregeling aan het net leveren.

Hier is een grafiek van de veranderende vraag van een waterverwarmer in Hawaï:

reactie op de vraag van de boiler KMI

Maar momenteel neemt slechts 1 procent van de Amerikaanse waterverwarmers deel aan vraagresponsprogramma's.

Daarover gesproken: hoe kan de elektrificatie van verwarming en koeling van woningen worden versneld?

wie won het republikeinse debat fox news

Aanbevelingen voor het stimuleren van elektrificatie

Op dit moment is het elektriseren van de woonsector door het vervangen van ovens op fossiele brandstoffen door warmtepompen in principe ... nergens. Het is niet eens echt op gang gekomen. Het niveau van begrip van elektrificatie, zowel binnen de bouwsector als bij het publiek in het algemeen, blijft abominabel laag. En aardgas wint nog steeds aan vaart en marktaandeel. Beleidsmakers - staten, steden, nutsbedrijven, de federale overheid - moeten ingrijpen.

Na er belachelijk over nagedacht te hebben (je zou echt het rapport eens moeten lezen), biedt RMI vijf concrete aanbevelingen voor hoe de residentiële elektrificatiebal aan het rollen zou kunnen komen.

1) Geef prioriteit aan snelle elektrificatie van gebouwen die momenteel propaan en stookolie gebruiken voor ruimte- en waterverwarming.

Propaan en stookolie - nogmaals, meestal beperkt tot het noordoosten - leveren slechts 10 procent van de residentiële warmte in het land, maar ze produceren 20 procent van de uitstoot. En elektrificatie verslaat ze allemaal naar de hel op het gebied van economie. Ze zijn dus laaghangend fruit voor beleidsmakers, die hen kunnen bereiken via stimuleringsprogramma's, via onderwijsprogramma's via nutsbedrijven of via speciale bepalingen in mandaten voor hernieuwbare energie.

2) Stop met het ondersteunen van de uitbreiding van het aardgasdistributiesysteem, ook voor nieuwe woningen.

Nutsbedrijven en commissies van openbaar nut ondersteunen vaak de uitbreiding van het aardgasnetwerk. Dat geldt ook voor staten, die nog steeds vaak de overschakeling op natuurlijk promoten als de milieuvriendelijke optie. Maar zoals het RMI-rapport laat zien, is elektrificatie voor nieuwbouwwoningen zowel koolstofarm als goedkoper. Het bouwen van nieuwe aardgasinfrastructuur - vooral in staten met ambitieuze koolstofdoelstellingen - brengt het risico van gestrande activa met zich mee, waarschijnlijk ten koste van de belastingbetaler. Staten zouden op zijn minst schatten elektrificatiemogelijkheden wanneer ze aardgasuitbreidingen overwegen. Beter nog, ze moeten gewoon stoppen met het bouwen van nieuwe aardgasinfrastructuur, punt uit.

3) Bundel programma's voor vraagflexibiliteit, nieuwe tariefontwerpen en energie-efficiëntie met elektrificatie-initiatieven.

Elektrificatie betekent een grotere vraag naar elektriciteit en meer nadruk op netflexibiliteit. De nieuwe stroomvraag moet goed worden beheerd; in sommige klimaten, vooral koudere klimaten, zal meer geëlektrificeerde verwarming bijvoorbeeld leiden tot grotere vraagpieken in koudere weken en maanden. Nieuwe en meer volatiele vraagpatronen zullen extra inspanningen vergen van nutsbedrijven en regelgevers van de staat om de flexibiliteit te vergroten en de vraag terug te dringen, om de pieken weg te werken.

4) Opties voor vraagflexibiliteit uitbreiden voor bestaande elektrische ruimte- en waterverwarmingsbelastingen.

De grondstoffen voor vraagresponsprogramma's zijn al aanwezig, dat wil zeggen, er zijn al veel ruimte- en waterverwarmingstoestellen in het land. Laten we er meer van aansluiten op het netwerk! (Hier is een leuk Brattle Group-rapport over boilers voor flexibele vraag , als je net zo geobsedeerd bent door dat onderwerp als ik.)

5) Werk de normen voor energie-efficiëntiehulpbronnen en gerelateerde doelen bij.

Deze is enigszins obscuur, maar belangrijk. Vaak is beleid dat energie-efficiëntie beloont bestraffen elektrificatie, om de eenvoudige reden dat elektrificatie - het verplaatsen van energie naar het net - soms het stroomverbruik verhoogt, althans op korte termijn. Energie-efficiëntie op de juiste manier belonen en elektrificatie vereist coördinatie tussen beleidsvormende instanties (staten, provincies, steden, nutsbedrijven) die niet altijd goed communiceren.

Meer voorlichting over elektrificatie zou opbouw brengen

Dus dat is waar de zaken staan ​​in elektrificerende Amerikaanse huizen: de economie is in veel gevallen al gunstig, maar met weinig beleidscoördinatie om van te spreken en heel weinig publiek bewustzijn, blijft het een onaangenaam avontuur voor individuele huiseigenaren. Er is nog geen sociale of beleidsmatige push voor.

Dat moet veranderen. Hoewel ik meestal sceptisch ben over campagnes om het bewustzijn te vergroten (onwillekeurige oogrol), lijkt dit een geval waarin een beetje openbaar onderwijs en goede branding kunnen helpen.

Aangezien er geen machtige industrie is om te lobbyen voor zo'n educatieve campagne (Big Heat Pump maakt niet echt winst), is het aan staten en nutsbedrijven die de noodzaak begrijpen, aan non-profit klimaat- en decarbonisatiegroepen, en aan u, lezers, door discussie met uw huiseigenaar vrienden.

Tijd om warmtepompen weer koel te maken. Of, uh, cool voor de eerste keer.

In de tussentijd, als je je eigen avonturen hebt gehad met huiselektrificatie, goed of slecht, dan hoor ik het graag. Stuur me een e-mail: david@vox.com.