Bơm nhiệt sử dụng cho việc sưởi ấm không gian và sản xuất nước nóng trong tòa nhà cư trú, so sánh môi trường trong tình huống hiện tại và tương lai
Heat pumps for space heating and domestic hot water production in residential buildings, an environmental comparison in a present and future scenario
Tác giả: Jacopo Famiglietti, Tommaso Toppi, Davide Bonalumi, Mario Motta
Ngày đăng tải: 22/12/2022
DOI: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2022.116527
Nguyên tố hydro là một công cụ tiềm năng quan trọng để đạt được việc giảm lượng carbon hóa trong ngành năng lượng. Nó đại diện cho một tùy chọn để lưu trữ những lượng dư thừa định kỳ từ việc tạo ra năng lượng từ các nguồn điện tái tạo để sử dụng như là một nguồn thay thế cho nhiên liệu hóa thạch trong một số ứng dụng hoặc chuyển đổi lại thành điện năng khi cần. Trong ngữ cảnh này, hydro có thể giảm lượng carbon hóa của ngành xây dựng một cách đáng kể như một nhiên liệu thay thế cho các thiết bị sử dụng gas. Cùng với hydro, tầm nhìn chiến lược châu Âu cho thấy việc điện hóa sưởi ấm là một trong các con đường chuyển đổi năng lượng chính. Các lợi ích môi trường tiềm năng có thể đạt được từ hydro tái tạo trong các thiết bị sử dụng nhiệt và quá trình điện hóa sưởi ấm cư trú thông qua bơm nhiệt điện đã được đánh giá và so sánh trong nghiên cứu này. Độc đáo của nghiên cứu là một đánh giá chu trình sống so sánh tiểu biểu (16 hạng mục tác động) cho ba tòa nhà (cũ, đã cải tạo, và mới) được cung cấp bởi ba thiết bị khác nhau (nồi sưởi hơi nước ngưng tụ, bơm nhiệt hấp thụ khí, và bơm nhiệt điện), chưa từng được khảo sát trước đây. Sự chuyển đổi năng lượng được đánh giá cho các tình huống năm 2020 và 2030, xem xét tác động của nhiên liệu khí (khí tự nhiên và hydro xanh châu Âu) và điện năng dựa trên con đường của lưới điện châu Âu (27 quốc gia thành viên châu Âu cộng với Vương quốc Anh). Kết quả cho phép so sánh hồ sơ môi trường trong các phương pháp tiếp cận xác định và ngẫu nhiên và xác nhận xem liệu việc tăng cường nguồn tái tạo có giảm tác động trong giai đoạn hoạt động của các thiết bị hay không. Kết quả cho thấy rằng mặc dù tỷ lệ nguồn tái tạo tăng cao, giai đoạn sử dụng vẫn là quan trọng nhất cho cả hai tình huống thời gian, đóng góp 91% vào hồ sơ môi trường. Mặc dù dấu vết lớn hơn trong năm 2020 so với bơm nhiệt điện (198–200 so với 170–196gCO2eq/kWhth), bơm nhiệt hấp thụ khí đã cung cấp một hồ sơ môi trường thấp hơn so với các lựa chọn khác trong tất cả các tình huống được phân tích.
Link: Science Direct | Research Gate
