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人们通常认为，使用高效热泵供暖比使用其他设备供暖的碳足迹更低(事实往往如此)。但你是怎么知道的呢?
做数学！
我国电力公用设施发出了多少二氧化碳？
因为EPA颁布了它清洁电力计划（CPP），美国人可以至少暂时，合理估计，仅仅碳的电力使用了多少碳。
但首先，一些基础对不同燃料的碳排放量。美国能源信息机构的美国部门有将一份简短的名单制成表格显示了每百万BTU (MMBTU)源燃料中二氧化碳的磅数。清单上最常见的空间取暖燃料有:
加热油：161.3 LBS / MMBTU
丙烷：139.0 LBS / MMBTU
天然气：117.0 LBS / MMBTU
供暖器具效率很重要
为了达到一个合理的初步估计，苹果与苹果的比较，这是重要的因素，加热设备的效率。优质燃油电器的AFUE(效率等级)约为87%，而优于平均水平的燃气或天然气燃烧器的AFUE在95%以上。因此，在调整家电效率后，碳排放数字是这样的:
加热油：161.3 / 0.87 = 185.4 LBS / MMBTU
丙烷:139.0 / 0.95 = 146.3磅/MMBTU
天然气:117.0 / 0.95 = 123.2磅/MMBTU
为了确定比较目的的热泵数，从热泵的HSPF规范开始（效率等级）。通过将HSPF除以3.412（电力一小时的一小时的BTU的数量）将HSPF编号转换为效率百分比。例如，具有8.0的HSPF的热泵具有235％的效率。
如果加热泵适合加热负荷，则HSPF评级将合理地关闭气候区的实际利用效率4.在第3区和较温暖的区域，使用效率可能比效率高于HSPF，而在第5区和较冷的区域中，使用的效率可能比HSPF低得分。您可以假设一个0.85乘法器，以确定热泵对每个气候区域的效率的降低，每个气候区比区4.（对此经验法则有例外，但对该主题的密切检查超出了本文的范围。）
例如，如果热泵的HSPF为11.3，则在气候区6中安装时热泵的“调节”效率（两个较冷的区4）将是关于：
0.85 x 0.85 x hspf11.3 = 8.2
HSPF的单位是每瓦特小时的btu，但电力是以千瓦小时(=1000瓦特小时)为单位计量和计费的。因此，HSPF为8.2意味着在季节平均基础上，它提供8200 BTU每千瓦时使用的电力。从这里我们可以计算每MMBTU的输入千瓦时:
1,000,000 / 8200 = 122 kWh / mmbtu
每个州的公用事业都有碳目标
同时，CPP有为每个州制定碳排放目标(除了佛蒙特州，由于该州缺乏化石燃料发电而获得豁免)。碳目标包括2012年每兆瓦时(Mwh = 1000千瓦时)的碳强度估计，以及在没有CPP的情况下对2020年“业务照常”的预测，以及在有CPP的情况下对2030年的目标。
所以，让我们比较热泵的票价如何，气候区6部分密歇根，具有中等碳强度的网格的状态：
2020预测（没有CPP）：1,588 LBS / MWH = 1.588 LBS / kwwh
1.588磅/千瓦时x 122千瓦小时/MMBTU = 193.7磅/MMBTU
在这些情况下，热泵的碳足迹略高于一个87%的效率加热设备，燃烧#2加热油。(燃油装置的加热碳强度为185.4磅/MMBTU)如果算上空气处理器、泵和燃烧器所使用的电力，那可能就不算什么了。但是热泵的碳足迹远高于燃气燃烧设备的123.2磅/MMBTU。
但假设密歇根州实现了CPP规定的2030年目标(记住，到2030年，2016年安装的热泵将达到预期寿命的一半以上)，热泵将达到1169磅/兆瓦时，或1.169磅/千瓦时。
到那时，热泵的碳足迹将是:
1.169磅/千瓦时x 122千瓦小时/MMBTU = 142.6磅/MMBTU
这比燃烧＃2油的设备相当好，在那里有146.3磅/ mmbtu进行冷凝丙烷，但仍然远高于天然气。
但是为了比较，看看部分缅因州在气候区6：
2020年预测(不含CPP): 736磅/兆瓦时= 0.736磅/千瓦时
0.736 LBS / kWh x 122 kwh / mmbtu = 89.8 lbs / mmbtu
热泵在“低碳水化合物”状态下是有意义的
很明显，在这个低碳电网的州，热泵是“低碳水化合物”，远比任何燃烧普通化石燃料的器具。热泵将来的碳排放量会更低。
显然，在像这样的州怀俄明利用高碳网格，即使电网达到2030个CPP目标，热泵也不会击败燃烧天然气的冷凝器具。但这并不是说以其他方式到达那里是不可能的。in.放松管制的电力状态像密歇根一样，它可以从更绿色的来源购买网格供应的电力。通过经纪人购买的100％可再生能源包或直接电源购买协议将为基本上零碳功率提供电力。
怀俄明有利的风力资源 - 如果有100％风能的零售市场，可以开发的资源，但怀俄明州的国家监管机构促进垂直综合公用事业，尚未解耦电力市场。Wyoming还缺乏仪表落后（住宅）PV的净计量，因此直到监管框架发生变化，即使国家符合其CPP目标，Wyoming的大多数热泵也将具有比冷凝气体更高的碳足迹。
这并不是一个精确的模型;这只是一个合理的粗略剪裁。有许多因素可以提高或降低供暖系统的效率，州内的地方公用事业单位每兆瓦时的碳排放量往往比全州的平均水平高或低得多。但作为一个快速的估计，这比猜测要好得多。
丹娜·多塞特对能源政策、建筑科学和家庭能效有着毕生的兴趣。他目前是马萨诸塞州的一名电气工程师。
34评论
是上游碳
是在二氧化碳计算中包含的上游碳，正如我所理解的，它天然气有一些生产和分配碳输出
适当大小？
我记得有几篇GBA文章提到，超大尺寸的Mini -split实际上增加了季节效率，因为变速单元在更高效的区域运行的时间更多。列出的COP是一个平均值，它根据负载而变化。我认识到，在任何其他类型的设备中，体积过大通常被认为是一件坏事。迷你分裂的效率提高的问题是否已经解决了?
上游碳显然不包括在内。
每个源 - 燃料MMBTU的LBS-Carbon的简短列表没有那些微妙的细节，只是纯粹的化学。精炼＃2油也具有显着的温室气体占地面积，其通过使用的原料变化。
化石燃料的上游碳足迹也没有包括在EPA的数据中。
有许多方法可以尝试改进模型，但这些改进是否会减少而不是增加错误还不清楚。这种方法只是一阶粗略估计。设备的使用AFUE和使用HSPF也将从测试性能相当不同,使用的力量一样空气处理器,泵,&控制的燃烧设备,管道和管道的损失分布可以大相径庭的系统设计与执行(例如:隔热层上方的通风阁楼上安装有漏水的管道。)
接下来的问题是，你所在的州是否真的能达到或超过CPP的目标。很多或大多数州很可能会在风力发电和太阳能发电成本迅速下降的基础上，实现2030年CPP的目标。CPP目标是发表在税收抵免对风能和太阳能延长到2022年,这将在短期内推动光伏和风力的快速建设,但在发布税收抵免场景光伏和风能将成为迄今为止最便宜的形式的新势力。投资银行拉扎德(Lazard) 2015年的均等化成本分析表明，即使在税收补贴之前，太阳能的公用事业规模就已经与联合循环天然气不相上下了，风能已经比所有化石燃料都便宜:
https://www.lazard.com/media/2390/lazards-levelized-cost-of-energy-analysis-90.pdf
在新的扩展税收信贷方案中，我期待大多数国家将在2025年或更快地击中2030年的目标，并且不会停止那里。
当碳足迹的粗略数字接近时，使用你最好的判断。当它们不是很接近的时候，方向就很清楚了。有一点是明确的，就地供电的光伏足够覆盖热泵所使用的电力，使它成为净无碳的。但是在高碳水化合物的电网，如西弗吉尼亚州，安装光伏的影响比在低碳水化合物的重水华盛顿州更大:
https://www3.epa.gov/airquality/cpptoolbox/west-virginia.pdf.
https://www3.epa.gov/airquality/cpptoolbox/washington.pdf
Mini Split Make Plus ReNewable是有道理的
这篇文章很好地解释了不使用可再生能源的迷你劈叉的碳足迹，并提到了电网级别的绿色电力来源。Mini分拆的最大优势之一是，它们很容易与可再生电力相结合。迷你劈叉可以很容易地与房子里的太阳能光伏配对，以获得零碳足迹。用最清洁的化石燃料在最高效的设备上燃烧是不可能实现零排放的。
迷你分裂在光伏
只是从一种情感表达到另一种情感表达的间接想法。虽然一个人可能生活在一个高碳燃料发电的地区，一个人可以把PV放在他们的房子或旁边(除了一些州，如怀俄明州)，并以无碳(忽略制造面板和逆变器)产生的电力为他们的迷你分裂。
我相信你也想过——只是普通读者不太清楚。
超大的矿物普及有时是一个问题（@ David Jones）
虽然增加50%有时可以提高小分割的效率，但只有当它不是太大时，它才会花大部分时间在循环/关闭而不是随负载进行调整。调制范围不是无限的，有些型号的调降范围比其他型号大得多。
在室外设计温度为99%的情况下运行热负荷计算是一个好主意，同时在+47F的情况下运行热负荷计算也是一个好主意，+47F是HSPF中的一个定义温度，在这个温度下可以测量最小和最大容量。如果提交表格中列出的最小容量@+47F远远高于计算负载@+47F，则迷你分裂可能过大，无法达到效率数字。
例如，3/4吨的三菱在+47F时可以调至1600 BTU/hr，调降率为11:1，而容量稍高的富士通3/4吨的功率在+47F时只能调至3100 BTU/hr，调降率为7:1:
https://meus.mylinkdrive.com/files/msz-fh09na_muz-fh09na_submittal.pdf.
http://www.fujitsugeneral.com/PDF_06/Submittals/9RLS3HSubmittal.pdf
即使富士通的HSPF比三菱高，如果你在+47华氏度的热负荷是2000英热单位/小时，你实际上会用三菱做得更好，因为富士通会在室外高于冰点的时候开/关自行车。但如果你在+47F时的热负荷是4000 BTU/hr，你可能会用富士通做得更好。
回应大卫琼斯和C.B.（评论＃4和＃5）
大卫琼斯和C.B.，
在这个国家的一些地方，你可能会尝试从PV系统运行你的无管道微分裂。这在夏天(空调)比在冬天(空间供暖)更好，除非你住在亚利桑那州。
在寒冷、多云的北部州，冬季运行微型空调(用于空间供暖)所需的电力将主要来自电网。
不幸的是，阳光不会闪耀。
PV和迷你分裂
马丁，
去年12月，我的公司刚刚在康涅狄格州完成了一栋1400平方英尺/英尺的HERs -12住宅。我们在CT有电网计量，这使我们可以全年发电，以抵消冬季的几个月。(我意识到这是模糊的数学，因为电网的电力是由化石燃料产生的)。
虽然我们今年冬天确实很暖和，但我们发现房子的性能超出了模型。这个7.6 KW的光伏系统产生的能量足够在大多数日子里给房子供暖。整个冬天，我们只有两周的时间出现电力不足(以每周为基准)。我们仍然在多云/下雪的日子和晚上使用网格。
所以我们确实使用了化石燃料的网格，但我们的用途抵消了我们与光伏电源的用途，现在房屋积累了相当大的电力信用。从碳脚印待命点开始，我不认为任何家具中的任何化石燃料都可能竞争。
在过去，我一直主张太阳能热水，高效的气体燃烧器具拿起太阳能热水离开和太阳能光伏作为最后的度假胜地。今天，PV的成本低得多，空气源热泵的简单性，我认为所有电动房屋都是有道理的。
回应大卫·琼斯
大卫，
我是电网连接的光伏系统和净计量的大粉丝。我很高兴听到你的成功。
然而，事实是，一个有良好的隔热层的房子在阳光照耀时通常不需要空间热。在阳光充足的情况下，通过南窗获得的太阳热量通常会使供暖系统无法启动。
供暖系统在傍晚时分启动，在多云的天气也会启动(当没有太阳热量通过窗户时)。
当然，这个基本规则有例外。在冬天非常寒冷的晴天，您将在清晨的时间内常常需要热量。但阳光在天空中没有足够高的情况下，直到冬季上午9点到上午9点开始发电。
我想说的是:在北方气候条件下，对空间热和光伏发电的需求是不同步的。所以这个无管道的小裂缝主要从电网获得电力。
整个“运行迷你分开的光伏”的东西。
这可以在具有适度的热负荷和体面的冬季阳光下的位置中的工作量，但只有高批量建设，你最好有一个木炉或东西作为备份。
我最近走&讨论urban-off-gridder在德克萨斯州众议院如何优化设计使用热质量比他可能在冬天白天有点过热的地方,还是舒适25 f清晨,使用mini-split作为主要的热量,与一个小柴炉万福马利亚的资源。我无法说服他选择夯土或土坯解决方案——他倾向于外部发泡的浇筑混凝土，采用传统的砖饰面，与他所在的城市社区的外观相匹配。(在他家附近有一个天然气和电网，但他坚持不接入电网，而不是改变有关电网计量的公用事业费率结构。不过他会出演城市供水和下水道。)
在怀俄明州东部或内布拉斯加州，大规模施工可能是一种合理的方法，但在多云、多雪或更冷的地方就变得更加困难。但是网络计量几乎在任何地方都适用。
主要来自网格
马丁，
同意在一分钟后，电力主要来自网格。
然而，所有的电网电力都被光伏发电所抵消，尽管这并不完美，但似乎比简单地从电网购买而不抵消它更好。
本文得出结论，与最佳天然气电器相比，迷你分裂可以减少碳脚印（如果网格电网足够干净）。通过OFF将电网功率完全通过PV功率设置电网电源，似乎明显优于没有PV的迷你分裂，从碳凝视点。除非我错过了什么？
我考虑过使用特斯拉存储系统结合光伏和最小分裂。这可能会消除对电网的所有依赖，但我认为碳收益将很小，因为光伏发电将取代化石燃料能源。
这对于基于网络的计算器来说是个不错的主意
至少对于有兴趣的人，但没有足够的兴趣（或信心）来做自己的计算器......
电网发电与光伏发电的碳经济
您可以在高碳水化合物网格环境中为行星做的最好的事情将是保持网格，因为你放在电网上的每一个KWH正在占据高碳水化合物的投入。当网格可用时，留在网格上使用更多的资源（如电池），这些资源（如电池）有自己的环境袭击，通常会导致从您自己的光伏阵列（比您需要的功率更多的电力，而不是足够的电池打包程。）PV到电池到逆变器是lossier过程比PV到逆变器到电网太。
电表电池后面的电流电池绑定系统如果电网操作员可以控制电池，可以使用它可以将辅助服务提供给电网，如频率控制或线路电压稳定，但对PV主的财务意义造成财务意义除非他们正在评估基于峰值功率的需求费用。需求为商业速率结构中的共同特征，但住宅极其罕见（虽然我认为亚利桑那州的亚利桑那划分的空中光伏业主有一个实用性，但在澳大利亚等市场，住宅率很高，而且没有零售网- 仪表有时是米电池后面的财务理由，这可能是Tesla（和一半其他电池制造商的最大市场。电网可靠性高，净计量零售'LL从不铅笔出售2kW HONDA作为飓风活动的备份更有意义。
根据纽约目前正在进行的监管修订，可能很快就是仪表资源的汇总的结构，可以投标进入辅助服务，容量和局部边际价格批发市场，但那一天不在这里（尚未）。
off-grid与网格连接
丹娜，你说得对，当然。作为一个已经脱离电网生活了41年的人，我完全同意。与离网光伏相比，并网光伏对地球(和房主的钱包)更好。
PV和MiniSPLIT.
我们也有光伏，一个铭牌10千瓦系统，和微分裂。刚刚安装了一个GE Geospring 50加仑热泵电动(“混合”)热水器，我们打算在热泵模式下使用。检查一下:http://pvoutput.org/intraday.jsp?sid=43549.
回应Robert Opaluch
罗伯特,
您是正确的，AFUE额定值不考虑加热分配系统所使用的能量(风扇或泵所使用的能量，或分配系统的能量损失)。
然而，AFUE评级做考虑与通风相关的能量损失(烟囱损失)和通过炉套或锅炉套的能量损失。
夸大了家庭取暖燃烧化石燃料的效率
感谢达纳对GBA和高性能建筑行业的贡献。
化石燃料炉或锅炉不会加热家。它加热空气或液体。配热系统用于通过建筑物移动该加热能量。我看到最小的绝缘管，绝缘管道悬挂，位于绝缘不良（或无色）地下室外墙。虽然这些管道可以称为散热器本身，但也有加热系统散热器也需要考虑。散热器沿着绝缘性的外墙，通常在窗户下。替代（通常泄漏，无人例化的）空气管道，也毫不逊色地移动加热的空气。将炉子或锅炉移动到家居的可居住室中的热量是多少？地下室，爬行空间，通过外墙出来多少钱？在加热房间之前，在窗户下加热的对流损失是什么，通过这些窗户损失，在户外，在加热房间之前？ Granted, too tough to measure or even estimate precisely. But we could design a realistic, cost-effective high efficiency distribution system to estimate losses to add to the furnace or boiler efficiency number. The point being: Furnace burning efficiency is a vast overestimate of the heating efficiency of heating homes with fossil fuels.
我认为公平地说公众被这些化石燃料加热效率数字所连接。它们旨在比较炉子替代品，而不是估算家庭供暖系统效率。我们需要考虑整个家用加热系统的效率，而不仅仅是炉子或锅炉效率。这似乎没有包含在化石燃料系统效率与小型空转的计算中。
导管的小型倾倒在生活空间的中央点倾倒入暖（或冷却）的空气。简单，直接。通过地下室，爬行空间等没有复杂的热分布。
另一个相关点：您必须排出那些有毒化石燃料燃烧的副产品。精华燃料系统烟道有热损失，特别是砌筑烟囱。这些损失也不包含在化石燃料效率计算中，但应该是其化石燃料燃料系统的所需部分。而不需要少分行。
在加入一些对热量分配系统损失和化石燃料烟道热损失的合理估计后，我们可以对化石燃料加热系统的效率与微分裂进行更真实的“苹果对苹果”的比较。你能添加一些粗略的估计来做这些调整吗(假设它们已经不包括在内)。我自己没有任何量化的估计。
顺便说一句，我不是一个粉丝的粉丝（没有双关语），但由于许多原因，恕我直言，它们远远优于化石燃料家庭加热系统。
化石燃料通风损失
马丁，谢谢你的快速更新！
因此，我假设AFUE等级包括由于从烟道排出的加热空气造成的损失，但不包括通过烟道结构(和相关结构)本身的传导损失，或沿着那些密封不良的砖石烟囱的对流损失。建筑物的热量除了排出空气外，还通过烟道散失。可能是小问题，但砌石烟囱可能更大。它的额外负担是化石燃料(和燃烧木材)的供暖系统。不适用于微裂片(或其他电)加热，因为它不会产生有毒气体作为副产品。
化石燃料的棺材中有这么多指甲，除了他们拒绝死！:-)
PV与加热方式的相互作用
就碳影响而言，我不认为选择安装PV和选择化石燃料加热和热泵加热是相互关联的。从化石燃料转变为热泵将增加电力公司的负荷，而电力公司将通过燃烧更多它所使用的燃料来应对。假设没有安装PV，热泵将我的需求从5增加到10。如果PV输出15单位，需求会从-10增加到-5。(我使用的是没有特定单位的虚构数字作为说明。)我的热泵增加了公用事业的碳排放5倍，不管它们的混合是什么，不管我是否安装PV。我的光伏系统减少了公用事业的碳排放15倍不管它们的混合是什么，不管我有没有热泵。
可能会有一些监管政策的相互作用。例如，我在净计量计划下允许安装的PV的数量将受到我选择的加热燃料的影响。
热泵与PV的选择有关
里德
在大多数电网计量法规下，目标是使光伏系统的规模满足但不超过需求。你不会遇到PV生产15单位而你的需求是5或10单位的情况。
如果燃烧化石燃料以供暖，则会产生碳。如果使用MINI Split进行热量并使用PV系统产生所需的电力量，您尚未向大气中添加任何额外的碳。
回复#16 & #19
罗伯特：正如博客的那样 -
“有许多因素可以提高或降低加热系统的效率......”
AFUE测试是网络系统效率的合理近似:
答:在99%的设计负载下，系统不超过1.7倍
B：加热系统（包括热分布）完全内部内部。
这些条件在现场往往得不到满足，是的，电力使用量不包括在内(尽管在所有系统设计中，除了最糟糕的系统设计外，电力使用量相对较小)。但只要满足这两个条件，其余的部分就会在测量误差的“统计噪声”中有所体现。烟道损失(与烟道类型无关)100%被登记为损失，尽管根据烟道的路由方式(外部与内部)，烟道可能有一些热量从烟道恢复到有条件的空间。在过去40年左右的时间里，通过设计自动烟道阻尼器等，烟道对流空转损失已减少到总源燃料能量的1%以下，而这些确实在AFUE测试中得到了考虑。
随着大多数化石燃烧器，AFUE测试号码非常接近设备的稳态燃烧效率，只要您不要短暂循环，即使3倍超大也不会将针头移动到热空气设备上。随着液体锅炉的效率损失由于超大尺寸比热空气更加明显，而且调节锅炉也更少。
因此，效率编号不是CON，它是在满足合理假设时的粗糙苹果比较。但它很容易拧紧那个。
调节热泵的HSPF数字实际上比AFUE数字更湿滑，而且对超大尺寸问题比热空气化石燃料燃烧器更敏感(如第6部分所讨论的)。使用效率对室内和室外线圈的位置也很敏感，比化石燃烧器对堵塞的过滤器更敏感。不适当的充电水平也会造成与所述效率的巨大差异。他们做的白痴证据越多，白痴就变得越有创造力。与一些燃烧化石燃料的解决方案相比，微小的分裂可能不会那么容易搞砸，但它们远非免疫。
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Reid：网格混合物在一天的过程中不是静态。在加热季节期间，大多数冷气候区域的隔夜需求都很低，所用的功率来自更高的效率缓慢斜坡的基础发电机或必须持续的核武器。在夏季的太阳能产出时间期间，通过较低的效率快速倾斜的油或气体峰值达到了高空调需求。通常，PV输出偏移更高的碳水化合物白天混合，并且加热模式中的微型分流使用主要是低碳酸混合物。如果您提出足够的PV以覆盖热泵的总功耗，则您正在交易夜间碳，防止类似或更高的日间碳减少。
但是这种混合每天、每周、年复一年、各个地方都在变化。在美国南部以制冷为主的地区，电网负荷的绝对峰值是在夜间，因为这些地区普遍存在电阻加热。一个小的分裂可能会在加热模式下稍微高一些的碳排放，而光伏发电并没有抵消那么多，但它仍然抵消了一个较高的白天电网的平均碳排放。
在新英格兰的ISO-NE电网区域内，某一天超过一半的夜间电网供应来自零碳水化合物来源，但全年平均天然气占总电网的一半以上，但主要来自热效率约为50%的联合循环气。如果你把同样的气体放在冷凝锅炉里燃烧它的效率是95%但如果将联合循环发电机50%的效率功率，用COP为2.5的热泵将其转化为热量，那么它的净热效率将达到125%。(这就是为什么当你使用博客中概述的原始碳钙计算时，它会显示出优势的部分原因——在所有新英格兰州都有微小的差异。)但是如果你用PV来抵消电厂在白天使用的新英格兰天然气，你的净碳足迹将是负的，至少现在是这样。
随着光伏发电越来越普遍，白天的混合能源将主要是光伏发电，因此未来15年抵消的碳将比现在少。CA-ISO“鸭子”曲线或HECO“尼斯”曲线说明了这一点。
http://blog.rmi.org/blog_2013_10_29_renewables_bird_problem
http://dqbasmyouzti2.cloudfront.net/assets/content/cache/made/content/images/articles/HECO_NessieCurve_Backfeed_544_408.jpg
如果和当您的状态在日期的平均冬季生产更多的PV电源时，则在总网格负载中，安装PV将不再抵消加热功耗。但是，当那一天来，它将是碳和现金的碳和现金是在日期盈余（有时在负批发电力价格上）而不是在化石能源上充电。对于大多数州，那一天超过十年。
天然气的大气贡献
作为房主，我们通常不能选择使用哪种燃料。选择通常是在电力(PV或公用事业供应)和某种形式的天然气或液体化石燃料之间。电力的碳足迹取决于发电时使用的煤、天然气或水电的混合形式。在化石燃料中，天然气被成功地宣传为最“绿色”的选择。煤显然是讨厌的东西。
天然气主要是甲烷，甲烷虽然寿命较短，但对大气的破坏是碳的18到54倍。甲烷从天然气和油井中释放出来，经过清洗后，直接通过管道进入管道系统。涉及到成千上万的管件。目前还没有对泄漏量进行系统的研究，但在某些情况下，现场测试显示泄漏量很大。完全有可能的是，当天然气被用来发电和为我们的家庭供暖时，它就像煤一样危险。
同时对光伏进行绝缘、升级和安装。
回复# 21
假设使用用于运行热泵的每一个K碳都会产生X碳，并且屋顶PV系统产生的每一个KWHR都会通过Y. Dana的参数在＃21中减少碳生产是X不等于Y.这不会争取我的观点。我的观点是X不依赖于我的屋顶上是否有光伏系统，而Y不依赖于我是否有热泵。
增量式混合
在文章的分析方法中，一种简化的假设是使用公用事业的平均发电组合。真正重要的是增量组合 - 如果添加了附加负载，该实用程序将使用更多。如果这种区别很小，简化就可以了。如果这种区别很大，则分析过度简化。
试图弄清楚增量混合更加复杂，因为它在一天中的时间变化，可能是一大堆其他因素。我怀疑是否可用于大多数公用事业。人们可以在短期内或长期内查看增量混合。在短期内，问题是：通过效用的现行生成资产，它们会使用更多的响应额外负载？大多数类型的可再生能源不能调度，因此他们不能使用更多。如果负载是可预测的，它们可能会稍致电地运行基础装载厂。否则，它们会用峰值植物进行回应。在长期内，问题是：额外负荷如何影响公用事业关于建设新（或退休的旧）生成资产的决定？如果额外的负载大多是晚上，他们不会用更多的太阳能回应。
EPA不忽视甲烷泄漏（@ Jim Baerg）
石油和天然气行业的甲烷泄漏量正在被系统地研究，EPA对泄漏的监管也在收紧。
https://yosemite.epa.gov/opa/admpress.nsf/f0d7b5b28db5b04985257359003f533b/e5f2425e2e668a2b85257ea5005176fa !OpenDocument
但规定性仍然有效：“在平均时间，绝缘，升级和安装光伏。”
从成本效益的角度来看，效率（包括建筑物的热性能）效率（包括热性能）仍然比光伏更为宽泛。小规模PV比大多数其他形式的批发电力更昂贵，而是迅速穿越零售成本界限。接下来的几年将解决零售时净计量是否在分布式太阳能高市场渗透面上失去活力。
反应到23
里德
用电网计量，你不能实际地把电力输入电网，除非抵消你从电网使用的电力。热泵证明/允许你使用PV。没有热泵意味着没有电力消耗，这意味着没有能力将电力送回电网。净计量不允许你用PV来抵消别人使用的单位能量。它只允许你补偿你使用的单位电网。
当然它不是一个高精度的模型！（@ reid）
从来没有足够的数据来估计网格能量使用分钟的精确重叠，这将在状态内的特定位置进入特定的热泵。简化假设是有粗略的判断它将在哪里。在高风但仍然高碳状态下，增量功率有时是风（特别是在Xcel的区域，他们掌握了使用风的艺术而不是气体峰值追踪负载）有时是气体（通常是组合周期，而不是峰值）或别的东西。
由于电网上热泵的日益普及，联合循环燃气电厂很容易用于管理夜间平均负荷的增加，这使得它更接近电网平均负荷，而不是更少。增加尖峰植物使用的论点本质上是不正确的。夜间峰值的使用通常是为了频率调节，有时是为了处理短期的不可预期的负荷预测方差。电网运营商将天气(和总供热负荷)因素考虑到预测中，然后在前一天的市场上竞价。除非出现严重的产能短缺，否则在日前的市场上达到峰值是不寻常的。在以供热为主的状态下，电网负荷峰值有时接近发电容量极限是夏季空调负荷峰值，而不是冬季供热负荷峰值。
峰值发电厂最终会消失——因为最高法院支持了FERC第745号命令，该命令允许将总需求响应纳入批发电力市场。从需求响应到引入少量的电网存储，峰值的容量因数一直在稳步缩小。大卫•克兰(大型商业发电公司NRG的前首席执行官)最近预测，美国建造的最后一座峰值电厂将在2020年之前投入使用，这一预测是在联邦能源委员会第745号命令决定之前做出的。结合需求响应和网格存储，提供与峰值相同的网格服务更便宜(而且响应更快)。
没有简化的假设，估计是不可能的。正如我所说的，“这并不是一个准确的模型;这只是一个合理的粗略剪裁。”电力使用的实际碳足迹不会是粗略估计的两倍或一半，当然，除非CPP目标大大超出(事实上，在一些或大多数州，这在经济上是可能发生的)。在15-25年的炉膛或锅炉的使用寿命中，事情会发生变化，人们可以在以后重新评估。
用屋顶光伏发电来抵消电力使用确实抵消了组合系统的碳足迹，即使由于负荷和发电之间的时间位移，碳的精度不是1-1。这与通过电力零售商购买可再生能源来抵消碳的使用大致相同。和真正的,无论它是一个独立的热泵或气体燃烧器——一个也可以抵消碳排放的气体燃烧器与PV或可再生能源PPA,但这将是一个更大的数组,即使在高碳水化合物,而且需要非常高水平的用电量。
顺便说一下:NREL最近发布的一份分析报告显示，全国大约40%的电力来自分布式屋顶光伏发电:
http://www.nrech.gov/docs/fy16osti/65298.pdf.
这不是对未来的预测，只是技术上的可行性。但随着光伏成本持续下降，一旦监管障碍被清除，它很可能会成为现实。相对于CPP时间表目标，时间尺度可能相当快，这当然会使整个粗略的分析变得毫无意义。
如果有人有比我更好的水晶球，我能偷看一下吗?
协议
就像在这样的论坛中经常出现的情况一样，争论远远多于分歧。
大卫，如果您阅读了我的帖子＃19的最后一段，您会看到我同意使用热泵增加我允许安装的光伏量。我的观点是，这是由法规和公用事业政策而不是物理驱动的。从物理学的角度来看，我的光伏系统并不关心我是否有热泵。
Dana，我并不是想暗示使用平均代混合而不是增量混合会使分析毫无用处。我想知道我们在这个假设下损失了多少准确性。我明白，我们需要作出简化的假设，使分析可行。在我们基于分析做出决定之前，我们应该批判性地评估这些假设。
我试着用这个分析来帮我做决定。我决定用传统的煤气炉取暖。我的下一个决定是使用纯空调还是指定一个空调所需的热泵(比我的设计热负荷少得多)。热泵可以让我在一年的部分时间里灵活地用电加热。我已经得出结论，在目前的天然气和电力价格下，热泵永远不会足够有效地为我节省能源账单上的钱。下一个问题是，它是否会减少我的碳足迹。这个分析说可能不会，至少在没有把PV加入分析的情况下。
在第一个地点的那个水平的准确性。
如果有任何热泵的隔夜碳足迹略低于大多数市场的白天使用的。在当前的PV部署级别，网格的白天和夜间碳足迹之间的差异通常不会巨大，但随着更多PV进入电网，它将进化。
ISO-NE网格运营商在线邮寄网格混合，每5分钟更新一次，随着日常负荷预测，本地化边际价格等：
http://www.iso-ne.com/isoExpress/
目前，它是由于米高的仪表板块没有计量和在LMP销售的米和PM峰的中午，从am和PM峰值下降，大约有40％来自天然气。馅饼的水电和NG部分随着需求/负载而变化，但NG分数大部分摆动，几乎所有组合循环。快照现在可以在午夜轻松看起来就像现在一样。可再生能源部分随风移动，可能在阳光灿烂的日子中来自完全计量的网格级太阳能的1％（点击再生能源标签以查看休息时间），但是一年的一年即将增加。但在下午晚些时候的7月份，每年7月全部2/3的电力饼干通常是天然气，但在午夜的同一天，股票可以下降到一少。在冬季，随着调制热泵的热负荷峰值后，am栅极峰值载荷很好地发生，并且在PV开始提供后。
你会看到在像今天这样的晴天在新英格兰有一些CAISO鸭子或HECO尼斯的事情发生如果你看那个页面上的系统负载图表。这其中只有一部分来自幕后的PV，但在十年后，正午的下降将更加明显，在阳光明媚的日子，低供热和制冷负荷像今天。
但这是完整的区域组合 - 您必须咨询当地的实用程序，以确定他们的权力来自哪里。
通常值得热泵的票价,而不是直接交流,即使它不是足够大的覆盖空间热负荷,它通常可以供应100%的肩膀季节负荷,通常在效率高于HSPF数字显示(除非你的肩膀季节包括+ 17 f户外临时工或冷却器)。在新英格兰地区，许多以燃油为供暖燃料的人购买了迷你分火罐，以抵消每加仑4美元的油价。即使在99%的外部设计温度下，迷你分火罐的容量仅能满足一半的负荷，他们仍能在供暖季节的大部分时间里保持温暖。
增量混合和使用时间
事实证明，ISO-NE公布了碳排放量的增量数据，甚至将其按白天与黑夜进行分解，但不是按小时进行。2014年是最近的一次。
http://www.iso-ne.com/static-assets/documents/2016/01/2014_emissions_report.pdf
事实上，晚上的情况比白天更糟:白天931磅/兆瓦时，晚上949磅/兆瓦时(晚上10点到早上8点)。几乎可以肯定，夜间的平均排放/千瓦时要更好一些，这主要是因为严重依赖核能，但边际排放从来不是在白天或晚上使用核能，因为任何可能的时候都是满负荷运行。你可以在第15页看到，边际发电量通常是天然气(72%)，这解释了日夜相似的数字，但有时是煤(8%)，有时是石油(4%)，有时是水力或泵送水力。我的猜测是，边际排放量在夜间比白天更多地是煤，白天比晚上更多地是水，这就解释了夜间边际排放量稍微高一些的原因。但这种差异很小，不值得担心——主要原因是两者都是由天然气主导的，而且两者基本相同。
在新英格兰，与热源决策更相关的是冬季和夏季的边际率差异。图5-7,p. 25，也在下面，显示出速率在冬季是1200，而在夏季是825左右。在第13页，解释了原因:冬天会使用更多的煤和石油，因为冬天天然气价格会更高，因为管道堵塞。此外，由于冬季降雨量较低，可用的水也较少。
在新英格兰地区，Dana的计算结果为146磅/MMBTU，与丙烷相当，比直接使用天然气差，但比直接使用取暖油好。由于缺乏各州的边际数据，热泵将是一个很好的选择，在那里石油将是一个替代品，也许与丙烷相比也是一个很好的选择，因为我们可以期待在未来更低的碳网格。
在新英格兰地区，在天然气和热泵之间做出选择有点滑稽，因为如果你选择天然气，你就参与了造成管道堵塞的行动，而这正是导致电网运营商转向煤炭和石油的原因。所以单独看这两个是站不住脚的。然而，一旦你开始讨论增加PV，这显然是有益的，因为管道堵塞的时间尺度足够长，每天PV贡献的时间并不重要。通过增加光伏发电，你可以减少冬季的电力消耗，从而帮助ISO-NE能够在不依赖煤炭和石油的情况下，在管道容量内满足电力需求。
进化的速度很重要
2014年的分析数据已经过时，因为ISO-NE地区已经关闭了核电和燃煤发电，风能和联合循环天然气的使用都在增加。即使是CPP下的2020年照常经营的预测也很可能被证明是夸大其词。现在FERC第745号订单已经敲定，需求响应对冬季天然气电网约束的影响也将在2020年前变得明显。
将冬季天然气高峰负荷问题视为管道容量问题是错误的，因为这种想法会推动政策走向更昂贵和财务风险更大的解决方案——更多的管道。站点存储是一种更廉价、更有针对性的管理峰值气网负荷的方法，这是由热泵的更高电力使用与空间加热设备的更高气体使用的同时驱动的。但请注意，即使是最好的燃气燃烧器，在空间供暖方面的热效率也将达到90%左右，而联合循环电厂的热效率可能只有50%左右。但是利用热泵在相当低的COP 2下，50%的净热效率变成了100%的微型分裂，这个数字是无法实现的冷凝气体。
在马萨诸塞案例中，目前的州长，查理贝克（R）和他的能源秘书Matthew Beaton，一直推动国家的能源电网拥塞和碳足迹问题的进口水电解决方案，从魁北克省和新不伦瑞克购买水力发电（这两者通常都有充足的盈余）代替构建更多大规模的气体网格。这可能比构建管道更便宜，更快地发生，并且会有竞争性的边际负荷价格，并将降低天然气的冬季现货价格和可用性到当地发电机。这不是一项完成的交易，竞争利益具有不同的能源未来的景象，但这是在2025年之前将MA带到2030年的CPP目标下方的几个解决方案之一。东海风（Dansk Olie OG）Naturgas是世界上最大的海上风力开发商）和非真正的死亡开发人员在那个时间框架中也可以在隔夜碳足迹中放置巨大的凹痕，
底线是，未来还没有写出来——立法决策仍然很重要，而过于关注边际负荷的碳足迹可能很快就会变得毫无意义，因为自动化需求响应成为缓解电网约束(天然气和电力)的最廉价资源。
作为一边，MA Energy秘书Matt Beaton建于马萨诸塞州的第一批认证屠船之一，由2.5吨多分裂加热：
http://verdecodesigns.com/beaton_story.pdf.
同意，边缘不是故事的全部
同意，边缘分析不是故事的全部。正如Reid所指出的，有短期(如逐小时)边际分析，这是ISO-NE报告所讨论的，还有长期边际分析——关于构建什么的决策。还有对未来短期边际分析的预测。我怀疑，即使平均碳分析相对于2014年发生了变化，边际碳分析也可能没有变化。但正如你所指出的，未来的自动化需求响应方案改变了这一局面。(我不太确定如何评估增加一个负荷的边际碳影响，而减少其他负荷的直接影响是——我猜是负荷转移到一个小时内的边际发电机的排放量，这就有点棘手了。)
在新罕布什尔州，有些人对于在通往马萨诸塞州的路上增加一条穿过该州的输电线路并不感兴趣，但我希望他们能达成妥协。需求响应可以照顾到可再生能源的很多可变性，但如果有一些新的传输方式，这也会容易得多。我认为环保主义者应该促进新的传播而不是反对它。
2014年已经成为历史，但还不是古老的历史。
在2015年2月寒流期间，天然气供应限制导致天然气和电力现货批发价格飙升，这种情况不会再发生了，至少不会以同样的方式发生。极端寒冷事件期间的边际碳量可能会飙升几个小时，因为更多的2号喷气式飞机峰值将弥补短缺，但在2018年6月1日之后，需求响应市场应该能够解决大部分(甚至全部)碳量。
我也不疯狂的长途传输线解决方案，但可能是几个可能的邪恶较小者。新英格兰清洁电力链路VT已经被Ferc批准，可能会建成，并且会提供相当多的边缘MA峰值负荷。我期待缅因州缅因力高速公路从东部马到缅因州踢踏舞，可以用新的不伦瑞克踢踏连接，但我也有点持怀疑态度对北方通行证的前景，除非有人在新罕布什尔郡超过煤气管道扩建。对于看每个人的地方生态系统中断的环保主义者有点像问你是否宁愿在脚上踩踏或踢在屁股上。从大气碳的角度来看，利用现有的多余水力发电显然比喂养燃气发电厂（或者在燃料能力增加时建造更多的气体发电机，使得相对于天然气的竞争更大竞争。）
http://www.enr.com/ext/resources/Issues/National_Issues/2016/March-2016/07-March/Canadian-Transmission-Map.png?1457021334
冬季气体栅格连接的近乎理想解决方案将是热量和电力微型助电器的巨大部署，但这需要花费更多的时间来安装。热载的电力输出将升高并落下热负荷，并将当前保留空间加热的一片煤气电容馅饼，并将其放在电力电网上，以在加热泵和电阻空间加热器的适当峰值时间上。
热泵越来越好
自2001年以来，我们已经成功地使用了分裂的ASHP，我在美国/加拿大的过去5 - 10年里发现了重大的技术进步。HSPF示例为11.3是可以的，但是班级前导现在是13+。供参考，我们的01型号为Hspf 8.5，在4区，滚动压缩机仍然强大。使用的平均气体炉也没有95％。
COPELAND终于在25+ SEER，13 HSPF和可变容量下宣布了它们的变速滚动压缩机的V2，现在降至铭牌的20％。希望他们还改善了寒冷的天气噪音问题，并在1-2吨模型中提供更紧密的房屋。假设他们对其价格正确，这种主流进步将推动许多领域的热泵采用显着提高。迷你分裂很大，但更广泛的采用将需要更好的分裂单元来适应住房股票。
其他最近的改进是CO2 HPS，房屋，汽车旅馆/ Hotel热泵PTAC的逆转周期冷却器，以及更好的HPWH。添加到此Wi-Fi恒温器，告诉您您使用的能量和差管热泵和备用电阻使用。所以现在你有一个vi $ ual动力来关闭备份条。在我意识到如何在我们的旧运营商单位中进入隐藏的设置并关闭浪费的条带，这花了很长时间。HVAC技术安装时没有指导。为了他们无意中的信誉，2.5吨的产能在S.在S.占据了足够的加热能力，单独使用热泵99.9％的冬季。设计温度。是9f，但条带直到-3f直到-3f，那么只需短暂。主页是大约1982年双级和中度紧张。
许多味噌境内风能可在中西部的冬季夜晚提供电力泵，取代老煤能！看到实际边际碳生产将会有趣。
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