• 【观察】英国《供热与建筑战略》如何实现净零排放
    发布日期:2022-01-12 04:14   来源:未知   阅读:

  2021年10月,英国政府发布《供热与建筑战略》,对如何减少国家建筑存量排放进行详细计划,2035年燃气锅炉禁令是英国备受期待的《供热与建筑战略》中的突出承诺之一。本篇文章评估了这项长达202页的战略以及它在帮助英国实现其具有法律约束力的2050年净零排放目标方面的有效性。

  本文来源于英国气候与清洁能源网站“碳简报”(Carbon Brief),由盘古智库研究员王毅博、实习生丁一洺、张静仪编译,略有删节。

  2021年10月,英国政府经过数月的拖延和错误启动,发布《供热与建筑战略》,对如何减少国家建筑存量排放进行详细计划。 其中包含了价值39亿英镑的资金来支持低排放家庭,包括支持用更清洁的替代品更换燃气锅炉的新拨款。 然而,这也是在政府取消其15亿英镑的“绿色房屋补助金”仅七个月后。 而这笔新资金远远低于保守党在其 2019 年选举宣言中所说的到 2030 年用于提高能源效率的 92 亿英镑。 由于“预期”成本下降,该战略坚决支持电热泵,而关于在供暖系统中广泛使用氢气的决定已被推迟到 2026 年。

  英国建筑供暖主要依赖天然气,其排放量占全国约四分之一,这些排放物大部分来自人们的家中。虽然房屋现在由越来越清洁的电力供电,但在供暖系统脱碳方面取得的进展却相对慢很多。如今平均排放水平仅比1990 年的水平低 14%,并且近年来一直在缓慢增长。

  英国住宅物业的供暖排放(黄色),由用于供暖/烹饪的燃料燃烧、园艺机械和气溶胶释放的氟化气体组成,而能源(蓝色)则包括发电和其他能源生产活动的排放,如采矿。资料来源:BEIS。Carbon Brief 使用Highcharts制作的图表。

  英国也经常被称为拥有欧洲历史最悠久、能源效率最低的住房条件。全国 约有 1,900 万户家庭 (占 总数 的三分之二) 在 能源效率方面排名垫底, 能源性能证书 (EPC)评级为 D 或更差。在过去十年的保守党执政中,这一领域的进展一直很缓慢。据报道,卡梅伦在2013年敦促助手们“摆脱温室垃圾”,并且他的政府削减了在能源效率方面的支出,房屋隔热率下降。这可以从下表中看出。

  按措施和年份划分的房屋绝缘率。气候变化委员会(CCC) 指标(黑线)代表满足英国目标所需的年化安装率,基于委员会2015 年关于第五次碳预算的建议。资料来源: CCC 。

  因此,在政府制定到 2050 年实现净零排放的总体计划是,提高家庭能源标准和脱碳供暖的计划被广泛视为重中之重。《供热与建筑战略》已经筹备了两年,是继交通、氢能和工业脱碳战略等之后面临长期拖延的许多气候相关计划之一。

  英国气候变化委员会(CCC),已经将政府规划的延迟描述为“令人失望”,因为这导致了英国具有法律约束力的气候目标和为实现这些目标而制定的政策之间的差距越来越大。去年政府的能源白皮书和首相鲍里斯·约翰逊的10 点计划中宣布了建筑脱碳的一些细节,其中承诺到2028年每年安装 60 万台热泵,但没有详细说明。

  《供热与建筑战略》是今年预计的最后一个针对特定行业的净零排放计划,这一战略的漫长等待反映了该话题的敏感性质。与重工业或电力部门等其他关键经济领域不同,净零排放规划将要求房主对其房产进行实质性的改造,因此遭到了部分媒体以及 少数 保守党议员和工会成员的强烈反对。而且,今年早些时候,由于管理不善,英国改善家庭能效的主要计划“绿色住宅补贴”被取消,但其他欧洲国家在新冠肺炎疫情后,已经向类似计划注入了数十亿美元,以提振经济。

  而E3G 智库的高级政策顾问 朱丽叶·菲利普斯 ( Juliet Phillips) 在一份声明中表示,《供热与建筑战略》为“加快实现绿色家园的进程——减少能源费用,创造更温暖健康的房屋,并在全国范围内促进绿色就业”。

  预计未来几年,建筑将成为气候政策中成本更高的领域之一,并且需要大量公共资金。不过,许多机构认为收益远远超过成本。

  英国建筑业领导委员会在5月份写信给商务大臣KwasiKwarteng时表示,将 英国封闭性差的房屋升级到低碳标准,在未来四年内只需花费政府50亿英镑,并将创造10万个就业机会,减少人们的能源账单,增加税收,并带来数百亿的经济效益。

  此外,CCC 的净零建议得出的结论是,家庭能效的提高可以抵消到 2030年人们账单中气候政策成本的增加。该战略本身收到了不同的回应,许多人对政府提出的雄心——尤其是资金表示担忧。尽管如此,菲利普斯等人强调了该文件的重要性,并表示现在“由财政部以全面的投资方案来支持该计划”。

  下图来自政府的“净零战略”,显示了在有政府净零排放政策的情况下(绿色)与没有这些政策的情况下(蓝色),建筑供热的预计排放轨迹发生了显著变化。

  在没有净零战略(蓝色)和有净零战略(绿色)的情况下,到2037 年的指示性热量和建筑物排放路径。资料来源:BEIS 分析,净零策略。

  下面的时间表显示了这些不同政策的详细信息,包括准备阶段发生的时间(浅绿色)以及预计开始全面监管或交付阶段的时间(深绿色)。

  与该战略同时发布的还有其他各种文件,包括使用市场机制授权使用热泵,逐步淘汰家庭和企业中未接入天然气而使用汽油或煤炭的取暖设备

  《供热与建筑战略》的开头部分指出,“实现净零建筑的旅程始于更好的能源性能”,强调了“结构优先的方法”的重要性,即在更换供热系统之前着重提高墙壁和阁楼的保温效率。

  下图强调了这些活动在政府的政策和2030年前减排预测中的重要性。总体而言,预计未来十年38% 的减排量将来自现有房屋热性能的改善,另外 24% 涉及公共建筑和新住宅的此类改善。

  到2030 年,按技术类型对英国建筑供暖的潜在减排量进行细分。资料来源:BEIS。

  然而,与引人注目的热泵承诺和资金相比,能源效率在供热与建筑战略中受到的关注较少。监管援助项目(RegulatoryAssistance Project)欧洲项目主任扬•罗森诺(Jan Rosenow)说,目前对能效措施的关注“只是口头上的”,并且“在能效方面,我没有看到任何实质性的政策声明”。

  在资金支持方面,现有 房屋升级补助金 (HUG)和 社会住房脱碳基金 (SHDF)也有一些额外资金,两者涉及了低收入家庭的能耗补贴问题。他们分别获得了9.5亿英镑和8亿英镑的额外资金。尽管如此,政府现在面临的风险不仅是实现净零的政策缺口,还有资金缺口,专家警告说,没有足够的公共资金被用于此类计划。3月,政府决定取消对一流绿色住宅的补贴,该补助金最初被宣布为一系列“绿色复苏”措施的关键组成部分。15 亿英镑的计划中只有20%被花费。

  在2019年的 选举宣言 中,保守党承诺到2030 年在“家庭、学校和医院”的能源效率方面投入 92 亿英镑。其中 66 亿英镑 计划 到 2025 年交付。据E3G智库的PedroGuertler 称,加上在《供热与建筑战略》中承诺的额外资金,政府已经承诺在这一时期投入46亿英镑,还有20亿英镑的缺口。考虑到达到净零所需的条件,这一差距甚至更大,能源效率基础设施集团(EEIG)的分析表明,到 2024-25 年将需要额外的36 亿英镑资金才能使国家步入正轨。

  如下文所述,政府支持热泵应用的计划中也存在类似的资金缺口。伦敦大学学院能源政策研究员、政府《供热与建筑战略》咨询小组成员Jim Watson教授在一份声明中表示,政府计划中对低碳供热的资助是适度的,对能源效率的关注太少。“因此,如果英国要继续成为气候变化的领导者,并实现中期和长期目标,它将需要在未来几个月和几年内提高雄心。

  《供热与建筑战略》有决心到 2035年停止销售主要使用天然气的燃气锅炉并用低碳替代品取而代之,此举已被视为世界首创。(尽管苏格兰政府已经发布了自己的“建筑供暖”战略,承诺到2030年逐步淘汰新的燃气锅炉。)

  此前,政府在2019年宣布,从2025年起将不再在新建住宅中安装燃气锅炉。去年的能源白皮书还称,政府“期望”所有新的供暖系统将是低碳的,或能够在“2030年代中期 ”转换为低碳燃料。 尽管如此,在公民 气候大会上 ,86% 的与会者支持从2030年或2035年再开始禁止销售新的燃气锅炉。

  咨询公司AuroraEnergy Research的分析强调了这一目标的重要性,并指出如果将淘汰燃气锅炉的计划推迟到2040年,全国四分之一的家庭将无法在预定的2050年达到零排放的目标——“大约相当于全年每天24小时运行一个2千兆瓦的燃煤电站”。

  CCC 表示 ,家庭燃油锅炉的淘汰日期应为2028年,商业地产的淘汰日期为2025-26年。然而,政府 已经发起 了一项倡议,提议到2026年停止这项技术在家庭中的新销售——比 CCC 的提议早两年。

  在国际能源署(IEA)今年早些时候的一份报告中表示,为了保持净零排放,应该在全球范围淘汰所有新增的化石燃料锅炉。

  需要着重注意的一点是, CCC 和 IEA 都允许使用可以转换为使用氢气的锅炉——但本质上仍然是燃气锅炉。政府也提出允许继续销售“诸如氢气锅炉之类的新技术,我们有信心在2035年后供应清洁的绿色燃料”。

  E3G 智库的 Pedro Guertler 称,虽然英国淘汰燃气锅炉的计划先于全球,但存在“风险”,即如果没有对热泵(见下文)的充分支持,该目标最终可能会被氢气适用(hydrogen-ready)的锅炉取代。许多专家认为,未来几年可用的清洁氢气的供应量有限,应该保留给钢铁制造等行业,这类行业没有氢气将难以脱碳。氢热的推动者WorcesterBosch,的一则广告甚至指出,氢要到 2030 年代才能广泛使用。

  如果氢气不足,这些“氢气适用”的锅炉可能会继续燃烧天然气。证据 还 表明 ,与电热泵等替代品相比,氢气是一种效率低得多的清洁热源。 尽管在家庭供暖中氢气锅炉受到支持,但政府让将迟至2026年才会对氢能在家庭中的作用做出明确决定,即便它推动了对热泵的支持。

  然而,该文件确实提到政府将探索在天然气网络中掺入高达20%的氢气,并计划在2022 年秋季进行“指示性评估”,并在 2023年做出最终政策决定。

  《供热与建筑战略》明确表明,政府将电热泵——像“反向冰箱”一样工作,将热量来源从外部转移到家庭——作为其净零战略的核心。虽然政府表示未来的供热可能会使用“低碳技术组合”,包括热网和低碳氢,但该文件的大部分内容都侧重于发展热泵供应链并提高其吸引力。

  在 之前的公告中 ,政府承诺到2028年每年安装 600,000 台热泵 ,比今年 售出的 67,000 台增加了近十倍。该战略重申了这一目标,指出这是“实现净零排放所需的最低数量”,并指出其中大约 200,000 套预计将用于新建住宅。

  英国德文郡小型商业单位的地源热泵控制。图片来源:Paul Glendell/ Alamy Stock Photo。 ( “水力”热泵——也称为空气-水——可以提供热水,因此可以使建筑物的供暖完全脱碳。 )

  该报告还指出,实现这一目标“取决于市场找到降低系统前期成本的方法,同时继续改善消费者体验”。相比之下,CCC 建议到2028年应安装 900,000 台热泵。在其最新的 进展报告中 ,CCC 表示,政府在某些领域的目标与委员会自己的目标相比存在不足,必须在其他方面加以弥补,以保持在净零排放的轨道上,举例来说,热泵目标的差异。

  成本被视为热泵普及的主要障碍,但政府的新闻稿强调,“随着市场的扩大和技术的发展”,到 2025年“预期”价格将大幅降低25-50%。它甚至指出,目标是到 2030年,热泵的购买和运行成本与燃气锅炉相同。

  该战略的核心是一项新的 4.5 亿英镑、为期三年的“锅炉升级计划”——这是一项关于“清洁供热补助”的 咨询 结果——该计划将于4 月启动。这将为房主提供5000英镑的补助金,用于改用空气源热泵,或6000英镑用于改用地源热泵。

  尽管这项补助金出现在许多 报纸的 头条新闻中 ,但政策专家和非政府组织对它的反应却相当冷淡。监管援助项目的JanRosenow博士告诉Carbon Brief:“分配给热泵的资金非常非常少——每年30000台,这几乎是我们目前已经安装的数量。”他还 指出 ,由于先前的资助计划“ 可再生热能激励 计划”的结束,新的资助不太可能显著提振市场,而 这笔激励 资金将在整个英国留下大量未满足的需求缺口 。 基于对这一需求的估计,该中心建议, 到第三年,对 380,000 台热泵进行资金支持,更符合 CCC 的净零轨迹数据。

  家庭中的热泵安装率与气候变化委员会 (CCC) 的净零“平衡路径”相反。资料来源:CCC。

  E3G智库的 Pedro Guertler 发现,为了让政府的锅炉升级计划达到其安装600,000台泵装置的目标,它需要额外的 8.5 亿英镑。如果安装率要符合净零排放的要求,这个数字几乎翻了一番,达到16.5 亿英镑。低收入家庭存在的资金短缺需要大约10,000 英镑的补助金,总额在15-25亿英镑之间。E3G指出,这些家庭的资金可以来自 房屋升级补助金 (HUG)和 社会住房脱碳基金 (SHDF),但是使用这些资金会削减可以用于提高能源效率的资金。

  该战略的一个重要组成部分是建立支持热泵推出的市场机制。根据政府所说的“最有可能推行”的主导方案,燃气和燃油锅炉制造商将有义务销售越来越多的热泵,数量与他们在一段时间内的化石燃料系统销售量成正比时间。这一方案可以用来推动剩余的40万台热泵在2028年前没有安装到新建住宅中。为了帮助开发热泵市场,该战略还包括一项新的价值6000 万英镑的“热泵准备”创新计划。

  除热泵外,政府确定的另一项行动是发展低碳热网——从中央源头(如热电联产发电厂)分配热量并将其输送到建筑物的管道系统。它强调了为这些网络开发市场的重要性,认识到 CCC的建议,即英国大约 18% 的热能应该来自这些网络,“作为实现净零排放的最低成本途径的一部分”。

  如果一个家庭一旦购买了热泵,它的运行费用就会比替代的燃气锅炉更贵,那么热泵的吸引力就会降低。 就目前而言,添加到客户电费中的环境税,例如 可再生能源义务 和 上网电价 ,是进步的障碍:“相反,这些税收鼓励家庭和企业客户使用天然气而不是电力,从而减缓了向清洁能源的过渡。”

  此外,英国只对电力和工业征收碳价格,而天然气实际上得到了补贴。这种情况在《供热与建筑战略》中得到了承认,该战略指出“目前的电力和天然气定价并不能激励消费者做出绿色选择,例如从燃气锅炉切换到电热泵”。

  鉴于热泵的效率大约是燃气锅炉的三倍,如果每度电的成本低于燃气的三倍,热泵的运行成本将会更低——如果取消征税,这是一个可以实现的目标。

  该战略指出,政府希望降低电力成本,并计划探索“转移或重新平衡”能源征税的方法。它指出,这将“包括研究扩大碳定价和从电费中去除成本的选择,同时确保我们继续限制对整体账单的任何影响”。为此,该战略宣布启动征集关于这些选项的“公平性和可负担性证据”,目标是在 2022年做出决定。(在本报告发表时,这一证据征集活动尚未发布)

  这个话题虽然是技术性的,但在战略启动前的新闻报道中一直是一个主要的紧张来源。这是因为在不减轻其他地方政策的情况下,对天然气使用收取额外费用可能会不公平地针对最无力支付改用电力替代品的低收入家庭。

  PublicFirst智库 对该问题的 分析 得出结论,政策成本应通过公共财政资助,对天然气和电力都实行碳价。它表示,这是平衡热脱碳和适当的排放价格的最佳选择,同时避免惩罚消费者并限制对财政部的影响。尽管如此,它发现这种情况仍然会导致普通家庭每年增加38-40英镑的燃料费用。

  值得注意的是,在 目前的能源危机 之前,尽管能源价格上涨,但由于能源效率的提高,能源的总支出 已经 有十多年没有上涨了。

  CCC的净零建议指出,进一步提高效率可以抵消到2030年气候政策费用的增加,总体而言,政府将其《供热与建筑战略》框定为在减少人们的能源费用的同时也减少排放。

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