مقاومة العوامل الجوية هي المفتاح لكهربة المباني بفعالية وبتكلفة منخفضة

من المقرر أن تُتاح مليارات الدولارات من خصومات قانون خفض التضخم ابتداءً من هذا العام لمساعدة الأسر على تحسين كفاءة الطاقة والتحول إلى الكهرباء. وبينما تُعدّ مكاتب الطاقة الحكومية برامجها لتوزيع هذه الأموال، ينبغي عليها تشجيع الأسر التي تُركّب مضخات حرارية على دمجها مع إجراءات العزل الحراري وعزل الهواء. تتوافق هذه التحسينات في الجدران والأسقف والنوافذ - وأجزاء أخرى من غلاف المبنى - بشكل جيد مع التدفئة الكهربائية، مما يُخفّض بشكل كبير فواتير الخدمات المنزلية، ويُقلّل الضغط على شبكة الكهرباء، ويُقلّل من تلوث المناخ.

يساهم الوقود الأحفوري المُحرق في المباني بأكثر من 10% من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري المرتبطة بالطاقة في الولايات المتحدة، لذا تُعدّ الكهربة أداةً رئيسيةً للتخفيف من آثار تغير المناخ. ومع ذلك، فإن كهربة المباني، بمفردها، ستزيد الطلب على الكهرباء، مما يُؤدي إلى الحاجة إلى بنية تحتية إضافية لشبكة الكهرباء. لتجنب زيادة التكاليف المحتملة، قد يكون من المناسب تحسين عزل الجدران والعليات والأقبية، أو سد تسريبات الهواء، أو تركيب نوافذ عالية الكفاءة.

المباني المعزولة بشكل أفضل تقلل فواتير الخدمات
يمكن للمبنى المعزول جيدًا استخدام مضخة حرارية أقل قوة (سعة)، وتكلفة أقل في الشراء والتشغيل. ويعود جزء من هذه الوفورات إلى أغطية أكثر إحكامًا، مما يقلل الطاقة اللازمة للحفاظ على درجة حرارة مريحة للمبنى. ويمكن للمستهلك السكني العادي الذي يعتمد على التدفئة الكهربائية مع العزل الحراري أن يوفر ما بين 150 و1200 دولار سنويًا - مع توفير معظم الأسر ما بين 500 و800 دولار سنويًا - مقارنةً بمن يعتمد على التدفئة الكهربائية فقط.

حسبنا أن تحسينات غلاف المنزل المعتدلة تُخفّض التكلفة الإجمالية لامتلاك وتشغيل مضخة حرارية بما يتراوح بين 3000 و11000 دولار أمريكي. ونُقدّر أن تحسينات الغلاف الأعمق، التي تُضيف تحديثات للنوافذ ومستويات عزل أعلى، تُخفّض التكلفة الإجمالية لمضخة الحرارة بما يتراوح بين 8000 و22000 دولار أمريكي. سيُنشر هذا التحليل بمزيد من التفصيل في منشور قادم من ACEEE.

تتحقق وفورات أكبر في المناخات الباردة بفضل تدابير الكفاءة الأكثر فعالية. يمكن لتدابير مقاومة العوامل الجوية البسيطة، مثل عزل الهواء وزيادة جودة وسمك عزل العلية، أن تقلل استهلاك الطاقة بشكل موثوق بنسبة تتراوح بين 12% و18%. لا ترقى هذه التحسينات إلى مستوى أداء الطاقة للمباني الجديدة التي تلبي أحدث معايير البناء التي بدأت بعض الولايات في اعتمادها. يتطلب ذلك إجراء تعديلات أعمق للمباني، تشمل إضافة عزل للجدران والأقبية وعوارض الحافة، وتركيب نوافذ ذات كفاءة أعلى. يمكن أن تحقق هذه التعديلات وفورات في الطاقة تتراوح بين 11% و47% (حسب الولاية)، بمتوسط ​​وطني يبلغ حوالي 33%.

يمكن للعزل أن يقلل الضغط على الشبكة الكهربائية والتلوث المناخي
تُقدم تحسينات الغلاف الخارجي للمباني المُكهربة قيمةً كبيرةً لشبكة الكهرباء. يُمكن لتحسينات الغلاف الخارجي للمباني السكنية أن تُخفّض ذروة الحمل الكهربائي في أوقات ذروة الطلب على الطاقة بنسبة تتراوح بين 7% و10%، مع انخفاضاتٍ أقلّ قليلاً في القطاع التجاري. تُعد هذه التخفيضات مهمةً لأن ذروة الحمل العالية تُحفّز الحاجة إلى محطات طاقة إضافية وخطوط نقل وتحديثاتٍ لأنظمة التوزيع. هذه تكاليفٌ كبيرةٌ تستردها شركات المرافق عادةً من عملائها من خلال فواتير الكهرباء، مما يعني أن تحسينات الغلاف الخارجي في مجموعةٍ فرعيةٍ فقط من المباني يُمكن أن تُحقق وفوراتٍ في التكاليف لجميع العملاء. في ولايتي ماساتشوستس ومينيسوتا، من المُتوقع أن تصل زيادات الذروة المستقبلية إلى 40% في ظلّ سيناريوهات زيادة الكهربة، مما يجعل تحسينات الغلاف الخارجي عنصراً أساسياً في كهربتها الفعّالة من حيث التكلفة.

إن قدرة الأغلفة الفعّالة على خفض الطلب خلال بعض ساعات السنة الأكثر كثافةً في انبعاثات الكربون على الشبكة تجعلها فعّالة في المساعدة على خفض انبعاثات غازات الدفيئة. وعند اقترانها بمعدلات عالية من الكهربة، فإن الجمع بين الكهرباء النظيفة والأغلفة الفعّالة يمكن أن يُخفّض الانبعاثات المتعلقة بالمباني بنسبة تتراوح بين 67% و91% عن مستويات عام 2005 بحلول عامي 2030 و2050 على التوالي. ويعتمد الانخفاض الدقيق على محتوى الكربون في الكهرباء، ولكن من المتوقع أن تُحقق تحسينات الأغلفة بمفردها ما بين 20% و30% من تخفيضات غازات الدفيئة هذه.

المباني الفعالة تعمل على تحسين صحة السكان وخلق فرص العمل
توفر أغلفة المباني الفعّالة مزايا إضافية لا تتعلق بالطاقة أو الانبعاثات. فمن خلال تقليل تبادل الهواء غير المنضبط بين البيئتين الداخلية والخارجية، تُحسّن هذه الأغلفة جودة الهواء الداخلي. وهذا يُقلل من أعراض الربو والحساسية، ويُحسّن جودة النوم والوظائف الإدراكية، ويُقلل من أيام الغياب عن العمل أو الدراسة. عادةً ما تتطلب الأغلفة المُحكمة نوعًا من التهوية الميكانيكية (مثل مراوح الحمامات التي تعمل دوريًا)، إلا أن هذا المستوى الإضافي من التحكم يُساعد في جعل المباني أكثر راحة. ولا يُمكن تحقيق هذه التحسينات إلا إذا كان المبنى خاليًا من بعض العيوب، مثل تسربات المياه التي قد تُؤدي إلى تدهور الخصائص الحرارية للعزل.

يُمثل توفير تحسينات شاملة لجميع المباني التي تحتاجها فرصةً هائلةً لتنمية القوى العاملة. ومع ذلك، تفتقر العديد من مناطق البلاد حاليًا إلى عدد كافٍ من المقاولين لتنفيذ هذا الحل على نطاق واسع. وبينما نشجع برامج كفاءة الطاقة على دمج إجراءات تحسينات شاملة وكهربائية معًا، نوصي بإعطاء الأولوية للتدخلات في المباني القائمة حاليًا الأقل تأثرًا بالعوامل الجوية. فهذه المباني (التي غالبًا ما تكون قديمة) غالبًا ما يشغلها ذوو الدخل المحدود. تُتيح تحسينات شاملة مسارًا يُسهم في تعزيز العدالة في استخدام الطاقة وتخفيف عبء فواتير الطاقة المرتفعة.

يمكن للدول تعظيم الاستفادة من الخصومات التي يوفرها قانون خفض التضخم
في معظم الحالات، يُعدّ عزل المباني، إلى جانب كهربتها، وسيلةً فعّالة لخفض ذروة الطلب، وتقليل الانبعاثات، وخفض تكاليف العملاء. كما يُساعد على تقليل مخاطر تلف المباني، وتحسين راحة شاغليها، ورفع قيمتها العقارية، وتعزيز قدرتها على مواجهة انقطاعات التيار الكهربائي. لهذه الأسباب، ينبغي على مكاتب الطاقة الحكومية التي تُنشئ برامج خصم على المنازل الجديدة أن تسعى جاهدةً إلى ربط تدابير الكهربة بتحسينات كفاءة المباني.