- 来自东北能源效率伙伴关系(NEEP)寒冷气候空气源热泵列表的数据用于更新性能指标和曲线•这些更新允许可变的速度热泵建模,这些更新更反映了寒冷气候热泵的实际性能和操作条件
1。resstock及其更新。Resstock工具描述Resstock™是一种模拟美国住房库存能源消耗的工具。它是由国家可再生能源实验室(NREL)开发和维护的。它的两个主要功能是(1)创建统计代表性的建筑模型,这些模型由可用数据和(2)使用EnergyPlus™和OpenStudio™对这些模型进行基于物理的模拟。由此产生的Resstock数据集包括每个建模的住宅单元及其各自的住宅单元特征(例如,绝缘水平,基础类型,墙壁构造)和家庭特征(例如设定点属性,居住者信息,家庭收入,家庭收入)。一个住宅单位是一个单一的住房住所,例如一个联排别墅,公寓楼内的一个公寓或单户独立的房屋。
注意:百分比值总计为100%以上,因为在负载和设备段都计数加热和冷却排放。的百分比相对于所有建筑物领域的总数,包括未突出显示的部分(未显示的11个段占能量的2.8%和排放量的3.4%)。bau =业务 - 公平场景。高电。=高电化,没有效率方案。数据来源:Scout 7(除热载荷和体现以外的所有段),Resstock 8(res。热负载),Comstock 9(com。热负载),美国建筑物脱碳化蓝图6(体现排放)。
注意:百分比值总计为100%以上,因为在负载和设备段都计数加热和冷却排放。的百分比相对于所有建筑物领域的总数,包括未突出显示的部分(未显示的11个段占能量的2.8%和排放量的3.4%)。bau =业务 - 公平场景。高电。=高电化,没有效率方案。数据来源:Scout 7(除热载荷和体现以外的所有段),Resstock 8(res。热负载),Comstock 9(com。热负载),美国建筑物脱碳化蓝图6(体现排放)。
使用 NREL 的 ResStock™ 模型,我们根据气候区、墙体结构、房屋类型和建造年份将美国住房存量细分为 165 个子组。对于商业建筑存量,我们根据气候区域、建筑类型、建筑规模以及供暖、通风和空调 (HVAC) 分类将 NREL 的 ComStock™ 模型的结果细分为 168 个子组。对于每个子组,我们按最终用途和细分量化热能使用量(此处定义为 HVAC 和热水加热的能源)。这允许对不同的建筑部分和技术进行优先排序,以实现有针对性的效率或电气化升级。类型学研究在其他国家(尤其是在欧洲)具有先例,但从未在美国进行过国家级类型学研究。以下是美国住宅能源使用的几个高级要点:
长期预测模型: • FINITO - 燃料和工业综合优化模型(燃料/工业) • ReEDS - 区域能源部署系统(电力) • SLiDE - 可扩展链接动态平衡模型(经济) 经济模型/数据: • JEDI - 就业和经济发展指数模型 • WINDC - 威斯康星州国家数据联盟(州级) • GTAP - 全球贸易分析项目(国际) 电力系统模型: • beetle - 从 ReEDS 到 SIIP 和 PLEXOS 的转换器 • SIIP - 可扩展综合基础设施规划模型 • PLEXOS - 电力系统模型(商业) dsGrid 的数据输入: • ResStock - 住宅建筑存量模型 • ComStock - 商业建筑存量模型 • IGATE-E - 工业地理空间能源评估分析工具 (ORNL) • TEMPO - 交通能源与移动路径选项模型 杂项: • dsgrid - 需求侧电网(按部门划分的 8,760 个负荷数据) • dGen – 分布式发电模型(分布式光伏) • PRAS – 概率资源充足性套件(可靠性)
在这项技术分析中,我们研究了德克萨斯州住宅部门完全电气化太空加热对得克萨斯州电力可靠性委员会(ERCOT)电网能源消耗,峰值功率需求和电网容量利用的影响。我们利用了国家可再生能源实验室(NREL)Resstock工具来开发具有地理位置代表性的住房库存模型和基于物理的EnergyPlus建模软件来创建代表Ercot操作区域住宅区的总体建筑库存能源模型。在这个总体建筑能源模型中,我们用可逆的电动热泵代替了所有天然气和其他化石燃料炉的效率,这些效率的可逆电动泵可以在冬季提供加热并在夏季冷却。我们将空间分辨的实际气象天气数据与建筑物的库存能源模型整合在一起,以模拟ERCOT地区每小时解决的特定年份(2016)的特定年份(2016年)。我们发现,ERCOT内17个区域中每个区域的每天的年度电力消耗,每天的峰值小时电力需求以及负载持续时间曲线。从基本情况下,住宅部门的绝对冬季峰值电力需求可能会增加36%或12 gW。这些结果表明,网格能力将需要增加10 gW(住宅区增加25%)才能适应冬季峰值住宅行业。使用平均2018年排放率,我们估计对标准效率热泵的变化将导致CO 2排放量减少4.1%,而住宅部门的NO X排放量减少了5.8%。尽管冬季电力消耗将增加家庭供暖,但每年的电量消耗量将保持大致相同或减少,因为效率较高的热泵可提供比它们也更换的常规空调更有效的冷却。在我们的标准效率方案中,因此X排放没有显着变化,但是在高和超高的总效率方案中,因此X排放分别降低了8.3%和15.0%。