迄今为止，政府为减少英国的 CO 2排放所做的努力主要集中在发电部门用可再生技术替代化石燃料。尽管出行方向很明确，但交通方面取得的进展较少——未来几十年，内燃机将被逐步淘汰并被电动汽车取代。

然而，政府尚未决定如何最好地减少与建筑供暖相关的排放。有多种技术解决方案，它们之间的选择将根据性能、排放和成本进行。

在国际能源机构（IEA）估计，全球一半周围的所有能源消耗的用于提供热能，主要用于家庭和工业。在英国，用于家庭取暖和热水的能源约占全国温室气体排放量的 15%。

调整年度温度变化后，2019 年建筑物的估计排放量仅比 1990 年低 13.5%。这一比率不符合政府到 2050 年实现净零排放的承诺。

排放量下降如此之少的两个关键原因是该国相对陈旧且效率低下的住房存量——超过三分之一的房屋是在第二次世界大战前建造的——以及新房屋继续使用化石燃料供暖；自 1990 年以来，约有1000 万户家庭接入了燃气网。

资料来源：英国绿色建筑委员会。注：供暖和热水占英国家庭能源消耗的 80%。

如果不解决供暖排放问题，政府将无法实现其净零排放目标。实现这一目标将需要设计和建造新住宅以使用清洁的热量，并且现有房产中的供暖系统必须改用低碳替代品。

政府最近确认了新住宅的法规——未来住宅标准——将从 2025 年开始实施。它将要求从 2025 年开始在新住宅中采用低碳供暖以及更高的效率水平。

对于现有的物业，加热系统将需要改变。从现在到 2050 年，大约有两个“更换周期”——一个燃气锅炉通常可以使用 15 年——在此期间可以安装使用电力和/或低碳气体运行的系统。这种自然流失意味着锅炉被“扯掉”的危险很小。

目前，加热脱碳所需技术的确切组合尚不确定，但电气化看起来很可能在进步中占很大比例，因为它是其他欧洲国家经过验证的技术。在到 2050 年实现净零的“平衡路径”中，气候变化委员会 (CCC) 模型表明，2050 年的热混合是 52% 的电热泵、42% 的区域供热、5% 的氢锅炉和大约 1% 的新直接电加热.

然而，一些人——比如石油和天然气行业——认为氢气等低碳气体可以发挥比这更大的作用。这主要是因为氢对家庭的破坏性可能比电气化要小，因为只需要更换锅炉或锅炉的部件，而热泵也可能需要更换散热器。

还可能需要额外的供暖技术，如供热网络（有时称为区域供热）和生物能源，以确保所有家庭和建筑物都可以脱碳。

脱碳加热选项

电气化

理论很简单——使用可再生电力在家中产生热量。随着电力部门排放量的下降，与电加热相关的排放量正在迅速减少。

然而，现在可以购买电加热技术，因为目前电力成本高于天然气，如果没有政策来平衡燃料之间的成本，电气化可能是一个昂贵的选择 [链接到博客]。高采购价格也是一个障碍，尽管随着技术的发展这些价格会下降。此外，在某些物业中，诸如热泵之类的电加热将需要升级能源效率（如安装绝缘材料），并且可能需要安装更大的散热器，这可能会对家庭造成破坏。

低碳气体

同样，理论很简单——用氢气代替大多数家庭用于取暖的天然气，氢气会释放能量但不释放二氧化碳，唯一的废物是水。生物甲烷也是一种选择，因为它在整个生命周期内产生的碳比天然气少。

为了使氢气发挥作用，需要更换国家燃气管网中的管道，需要调整或更换家用锅炉。这是可能的，但可能会产生相当大的成本。这项技术的好处是它几乎不需要房主的行为改变——供暖系统的运行方式与燃气非常相似，只需要在开关点对锅炉进行更改（更换或更改/添加一些零件）。本 ECIU 简报中有更多关于氢气加热的内容。

生物甲烷在化学上与来自天然气的甲烷相同，因此适用于现有的基础设施和设备。然而，它的生产量不太可能完全取代化石气体。

混合动力车

结合电气化和氢气的混合系统是第三种选择。在这里，热泵可用于满足大部分热量需求，在极冷的天气中由（低碳）燃气锅炉接管。这种方法的优点包括帮助建立热泵市场，同时开发氢气以最终取代混合系统中的天然气，以及在热量需求最高时调用氢气的能力。

热网

热网通过一系列地下热水管将中央热源连接到多个建筑物，在丹麦等国家很受欢迎，那里的热网为 63% 的家庭供电。政府预计英国的热网市场将快速增长，在未来十年左右的时间内供应高达 20% 的热需求，向其旗舰热网投资项目投资3.2 亿英镑，以帮助实现这一目标。

热网在城市建成区或工业集群中运行得特别好，因为那里有大量且集中的热需求。随着时间的推移，人们认为如果中央热源可以是低碳的，那么就有机会确保多个家庭和建筑物同时脱碳。

生物质

当使用生物质代替排放气体电网特性中的石油等污染更严重的燃料时，可以使用生物质来减少排放。自 2011 年以来，通过可再生热激励计划 (RHI) 提供了对生物质锅炉的支持，但采用率一直很低。

供应限制也限制了生物质——燃烧木材等固体材料——可以发挥的作用。无论如何，根据气候变化委员会的说法，这种资源可能会更好地用于其他经济部门，例如建筑业，在不需要 CCS 的情况下提供碳储存，并减少对钢铁等碳密集型材料的需求。水泥。

成本

所有这些选择都可能比简单地维护当前的天然气供暖系统更昂贵。然而，考虑到经济增长，国家基础设施委员会表示，到 2050 年，供暖总成本在 GDP 中所占的份额将低于今天。

另一项对零排放进行建模的研究还发现，电气化和混合动力系统的年度成本非常相似，但氢气的成本高出约 30%，这反映了通过电解生产气体的成本。这表明目前还不清楚哪种选择最便宜和最简单。

政策

鉴于运行成本的相似性，政府将电气化和低碳气体视为符合其净零排放目标的家庭供暖系统的真正可行的选择。专家们一致认为，热力网络和生物质可能会在能源转型中发挥一定的作用。

预计到 2025 年，政府将决定采用哪种技术，届时需要进行热脱碳以实现净零排放。作为其“十点计划”的一部分，政府设定了到 2028 年每年安装 600,000 台热泵的目标，尽管目前没有实现这一目标的政策。

政府的选择和立即行动预计将在 2021 年概述，届时热量和建筑物脱碳战略将发布。

与此同时，它计划继续大规模试用这两个系统并评估结果。2020 年，宣布了清洁供热补助和绿色家园补助，这两项补助都支持热泵的应用。在该计划的头几个月，绿色家园补助金收到了超过 100,000 份申请，其中约 17% 用于低碳供暖措施。该计划的延续和清洁供暖补助金的增加可能会进一步提高公众对替代低碳供暖系统的认识和需求。

Clean Heat Grant 将于 2022 年取代 RHI。 RHI 向热泵等可再生供暖系统的所有者支付超过 7 年的增量款项，以帮助支付初始成本。新的清洁供热补助将改为向购买可再生供暖系统的人发放预付款（最高 4,000 英镑），使低碳供热更容易获得。

在短期内，绿色家园补助金提供高达 5,000 英镑（或为燃料匮乏的家庭提供高达 10,000 英镑）用于提高能源效率或使家庭内的供暖系统脱碳。该计划将持续到 2022 年 3 月。

英国的异质建筑要脱碳，似乎需要多种供暖技术选项的组合，而提供最佳供暖性能、最低温室气体排放和最低成本的途径可能是最终选择。