Có thể có ít phòng thí nghiệm thực tế tốt hơn ở Hoa Kỳ hơn Cordova, Alaska để đánh giá những thách thức và lợi ích của việc chuyển đổi sang các phương pháp sưởi ấm gia đình mới, sạch hơn ở vùng có khí hậu lạnh hơn.
Các nhà nghiên cứu đang đánh giá cả những thách thức và lợi ích của việc lắp đặt máy bơm nhiệt ở các ngôi nhà ở Alaska. Thông tin thu được có thể mang lại kết quả cho những nỗ lực điện khí hóa trong tương lai trên khắp nước Mỹ. Nhà cung cấp hình ảnh: Sam Rosenberg, Phòng thí nghiệm quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương
Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương (PNNL) đã thực hiện một dự án trong cộng đồng trong năm qua, tập trung vào "điện khí hóa" - trong trường hợp này, chuyển các thiết bị sưởi ấm gia đình chạy bằng dầu sang máy bơm nhiệt điện hoạt động mà không cần nội thất. các ống dẫn khí. Được triển khai trên toàn quốc, loại hình điện khí hóa này có thể giúp Mỹ đạt được mục tiêu giảm lượng khí thải carbon thông qua việc sử dụng các nguồn năng lượng sạch.
Dự án cho thấy không chỉ có sự quan tâm đáng kể từ các chủ nhà ở Cordova trong việc chuyển sang sử dụng điện để sưởi ấm mà còn có thể cân bằng nguồn lực lưới điện hiện có và nhu cầu mới. Nỗ lực này cũng đã xác định được những bài học kinh nghiệm có thể giúp các cộng đồng vùng sâu vùng xa khác tiến tới điện khí hóa.
Cùng với các khía cạnh thực tế và kỹ thuật của dự án, còn có thành phần vốn chủ sở hữu. Văn phòng Công nghệ Xây dựng của Bộ Năng lượng, cơ quan tài trợ cho dự án, tìm cách nâng cao hiệu quả của các ngôi nhà và tòa nhà trên toàn quốc một cách công bằng và hợp lý nhằm mang lại lợi ích cho tất cả các lĩnh vực của xã hội Mỹ.
Sam Rosenberg, nhà khoa học chính của dự án, cho biết: “Công lý và công bằng bao gồm làm việc với các cộng đồng gặp trở ngại trong việc áp dụng công nghệ mới và có lẽ thường không nhận được cùng loại dịch vụ như phần còn lại của đất nước”. "Công việc của chúng tôi sẽ giúp giảm bớt rào cản và mang lại sự hiểu biết tốt hơn về thực tế cũng như nhu cầu của những lĩnh vực này."
Dự án đưa lý thuyết vào thử nghiệm
Cordova, một cộng đồng ven biển với khoảng 2.600 người nằm cách Anchorage khoảng 150 dặm về phía đông nam, chỉ có thể tiếp cận được bằng đường hàng không và đường thủy. Các ngôi nhà ở địa phương thường dựa vào lò đốt dầu đốt để sưởi ấm. Dầu được chuyển đến cộng đồng thông qua tàu chở dầu trên biển, phục vụ nhu cầu quan trọng nhưng cũng gợi lên ký ức về vụ tràn dầu gây thiệt hại năm 1989 trong khu vực.
Ở một số ngôi nhà, bếp củi đóng vai trò sưởi ấm dự phòng. Nguồn điện của cộng đồng về cơ bản là một "lưới điện siêu nhỏ" khép kín với tất cả điện được tạo ra tại địa phương và không có đường dây điện nào kết nối Cordova với nguồn cung cấp lớn hơn.
Cho đến nay, dự án do PNNL chủ trì đã phối hợp lắp đặt máy bơm nhiệt tại ba ngôi nhà trong cộng đồng, chủ sở hữu không mất phí và đã lên kế hoạch lắp đặt bổ sung. Các đơn vị đã hoạt động hiệu quả như các nhà nghiên cứu mong đợi. Rosenberg cho biết một người dân đã lên kế hoạch sử dụng máy bơm nhiệt vào những thời điểm ôn hòa hơn trong năm, nhưng thay vào đó lại sử dụng nó suốt mùa đông, hoàn toàn từ bỏ việc sử dụng nồi hơi chạy bằng diesel.
Rosenberg nói: “Chúng tôi biết rằng Cordova là một trường hợp thử nghiệm quan trọng có thể cung cấp thông tin cho nhiều nỗ lực điện khí hóa khác ở các cộng đồng nông thôn, vùng lạnh trên toàn quốc”. “Chúng ta cần trả lời một loạt câu hỏi để đạt được mục tiêu điện khí hóa rộng rãi hơn ở Hoa Kỳ, bao gồm cả cách vận hành hiệu quả máy bơm nhiệt điện ở những khu vực lạnh hơn, nơi nguồn điện có thể bị hạn chế.”
Nguyên lý trung tâm của dự án Cordova là đánh giá khái niệm "đáp ứng nhu cầu". Đáp ứng nhu cầu bao gồm việc liên lạc tự động giữa máy bơm nhiệt và lưới điện để điều phối việc tiêu thụ điện theo cách đảm bảo có đủ điện cho mọi người, đồng thời mang lại mức độ thoải mái như mong muốn cho ngôi nhà. Trong bất kỳ cộng đồng nào, khi ngày càng có nhiều thiết bị điện trực tuyến, phương pháp này ngày càng trở nên quan trọng.
Rosenberg cho biết: "Dự án của chúng tôi đã chỉ ra rằng các phương pháp liên lạc và đáp ứng nhu cầu mới có thể hoạt động. Hơn nữa, chúng tôi đã sử dụng một loạt các phương pháp đáp ứng nhu cầu đã được sử dụng để thu thập dữ liệu bổ sung trong mùa đông này".
Clay Koplin, giám đốc điều hành của Hợp tác xã Điện lực Cordova, nhà cung cấp điện cho cộng đồng, đã bắt đầu hình dung các chiến lược điện khí hóa từ nhiều năm trước và giờ đây ông đang là một phần của tầm nhìn đó.
Koplin cho biết: “Là một lưới điện siêu nhỏ, ở xa, đôi khi chúng tôi làm tràn thủy điện dư thừa và đôi khi chúng tôi phải bổ sung nguồn điện bằng nhiên liệu diesel đắt tiền. Tôi đã xem xét khả năng đáp ứng nhu cầu và khả năng điều phối trong hơn hai thập kỷ”. Khả năng điều phối đề cập đến việc điều chỉnh nhanh chóng việc sản xuất điện dựa trên nhu cầu thị trường.
“Tôi cũng đã theo dõi công nghệ bơm nhiệt nguồn mặt đất trong hơn 30 năm, nhưng nó là một giải pháp thay thế đắt hơn nhiều so với các máy bơm nhiệt nguồn không khí mới hơn do PNNL triển khai, mà tôi nhận ra ngay lập tức có thể tăng thêm giá trị như một tài sản đáp ứng nhu cầu,” ông nói. thêm.
Các yếu tố độc đáo đang diễn ra ở Cordova
Một số người có thể hỏi tại sao chỉ có ba máy bơm nhiệt được lắp đặt trong năm qua. Các nhà nghiên cứu muốn lắp đặt nhiều hơn, và hợp tác xã điện lực cũng như nhiều chủ nhà vẫn vui mừng về triển vọng điện khí hóa. Nhưng đã có những biến chứng.
Ngay từ đầu, Rosenberg đã nhận thấy rằng công ty sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí duy nhất của cộng đồng, Copper Highway Heat, không có đủ băng thông để lắp đặt máy bơm nhiệt dân dụng. Sau khi thảo luận giữa Rosenberg và chủ sở hữu, công ty đã đồng ý cung cấp dịch vụ lắp đặt và nhận được đào tạo cũng như chứng nhận cần thiết.
Thử thách tiếp theo liên quan đến việc đưa máy bơm nhiệt đến Cordova. Các vấn đề về chuỗi cung ứng vào năm 2022 đã làm trì hoãn việc giao thiết bị vài tháng.
Rosenberg cho biết: "Các vấn đề về lắp đặt, phân phối và thiết kế khác nhau mà chúng tôi gặp phải là đại diện cho các loại thách thức mà chúng tôi sẽ thấy ở các khu vực khác của đất nước. Đó là thông tin quan trọng cần biết trong tương lai và nó có thể giúp các nỗ lực điện khí hóa trong tương lai trở nên dễ dàng hơn". .
Ngoài Rosenberg, các nhân viên làm việc trong dự án còn bao gồm các nhà nghiên cứu Chitra Nambiar và Alex Vlachokostas cùng các nhà quản lý dự án Abinesh Selvacanabady và Cheryn Metzger.
Mời đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
