Xcel bestreitet, welche Rolle Wärmepumpen bei der Emissionsreduzierung spielen können

Jul 13, 2023

Noch bevor Xcel Energy seinen Plan bei den staatlichen Regulierungsbehörden einreicht, wie sein Gasbetrieb seine Treibhausgasemissionen reduzieren soll, formieren sich bereits die Fronten zwischen dem Unternehmen und Umweltschützern.

Bei einem der ersten Auseinandersetzungen geht es offenbar um Wärmepumpen und die Rolle, die sie bei der Reduzierung der Kohlendioxidemissionen des Energieversorgers um 22 % gegenüber dem Niveau von 2015 bis 2030 spielen werden. Xcel Energy muss bis Dienstag seinen sogenannten Clean Heat Plan vorlegen.

Eine Koalition von Umweltgruppen veröffentlichte eine Analyse, die zu dem Schluss kam, dass 80 % der Einsparungen durch den weitgehenden Ersatz von Gasöfen durch Wärmepumpen, die mit Strom betrieben werden, erzielt werden könnten.

Fast zeitgleich veröffentlichte Xcel Energy einen vom Energieversorger bezahlten Bericht des National Renewable Energy Laboratory, in dem die Grenzen von Wärmepumpen in der Höhe dargelegt wurden.

In der tiefergehenden Debatte geht es nicht um Wärmepumpen, sondern um das Schicksal der umfangreichen Erdgasinfrastruktur von Xcel Energy in Colorado und die Milliarden Dollar, die sie jährlich generiert, während der Energieversorger nach Möglichkeiten sucht, das System trotz der Reduzierung seiner Kohlendioxidemissionen relevant zu halten.

„Über die Methoden dieser Dekarbonisierung wird es wahrscheinlich zu Konflikten kommen, vor allem zwischen Befürwortern vollelektrischer Lösungen und dem von der Gasindustrie unterstützten Vorstoß für zweifelhaften Wasserstoff und ‚erneuerbare‘ Erdgaskraftstoffe“, sagte der Sierra Club in einer Erklärung.

Vor zwei Jahren verabschiedete der Gesetzgeber den Gesetzentwurf 264 des Senats, der die Gasversorgungsunternehmen des Staates verpflichtet, bei der Colorado Public Utilities Commission Pläne einzureichen, in denen dargelegt wird, wie sie die Ziele einer Reduzierung der CO2-Emissionen um 4 % bis 2025 und eine Reduzierung um 22 % erreichen wollen im Jahr 2030.

Die Gesetzgebung skizzierte Optionen zur Reduzierung von Emissionen, wie etwa Energieeffizienzprogramme und die Elektrifizierung von Heizungen, umfasste aber auch die Verwendung von Wasserstoff und Gas, das auf Mülldeponien, Farmen und Bergwerken aufgefangen wurde.

Ein Bericht einer Koalition von Umweltgruppen – Western Resource Advocates, Southwest Energy Efficiency Project und Natural Resources Defense Council – kam zu dem Schluss, dass mehr als 80 % der Einsparungen durch die Installation von 382.000 Luftwärmepumpen im gesamten Front Range erzielt werden könnten . Das würde 10 % der Hochöfen in der Region ersetzen.

Eine Luftwärmepumpe entzieht der Luft auch an kalten Tagen Wärme und nutzt einen elektrisch betriebenen Kompressor, um die Wärme zu konzentrieren und in ein Haus zu transportieren. Es kann umgekehrt arbeiten und als Klimaanlage fungieren.

Der Bericht sieht eine Mischung aus Standard-Wärmepumpen vor, die als Klimaanlagen verwendet und mit vorhandenen Öfen gekoppelt werden könnten, und Kaltwetter-Wärmepumpen, die für den Betrieb bei Minustemperaturen ausgelegt sind.

Die Umweltverbände fordern Subventionen von Xcel Energy, um Wärmepumpen kostengünstiger zu machen als Erdgasöfen.

Ziel ist im Grunde eine völlige Umgestaltung des Hausheizungsmarktes. „Wenn es uns gelingt, den Markt zu verändern, werden wir über 2035 hinaus zusätzliche Vorteile sehen“, sagte Meera Fickling, leitende Analystin für Klimapolitik bei Western Resource Advocates.

Ein weiterer Teil der Emissionsreduzierungen könnte dadurch erzielt werden, dass Xcel Energy sein Programm zur Verwitterung von Einfamilienhäusern bis 2030 von derzeit 2.000 pro Jahr auf 28.000 Haushalte pro Jahr ausweitet.

„Der Plan des Energieversorgers für saubere Wärme muss über die aktuellen Programme hinaus jährlich etwa 125 Millionen US-Dollar an zusätzlichen Anreizen für effiziente Elektrogeräte und Wetterschutz bieten“, heißt es in dem Bericht. „Der langfristige Nutzen dieser Investitionen überwiegt jedoch die erheblichen Kosten.“

Durch diesen Ansatz würden beispielsweise 51 Millionen US-Dollar an Gasleitungserweiterungen und zwischen 312 und 477 Millionen US-Dollar an Treibstoffkosten pro Jahr vermieden, sagte Fickling.

Xcel Energy hat NREL eine Bewertung einer Bosch-Wärmepumpe durchführen lassen, die ergab, dass der Betrieb in Front Range-Höhe die Effizienz des Geräts um 5 bis 12 % gegenüber den Herstellerangaben verringerte.

„Wir haben zwei wichtige Dinge gelernt: Es gibt einen Rückgang der Leistung und Kapazität“, sagte Jeff Lyng, Vizepräsident für Energie und Nachhaltigkeit bei Xcel Energy.

Lyng sagte, dass das Unternehmen weiterhin Wärmepumpen evaluiert und mit einem Dutzend Kunden zusammenarbeitet, die über Wärmepumpen verfügen, um Leistungsdaten ihrer Geräte zu sammeln. Es ist auch geplant, im kommenden Winter Tests in Leadville auf 10.000 Fuß Höhe durchzuführen.

„Alle Eier in einen Korb zu legen, ist vorerst eine ziemlich riskante Wette“, sagte Lyng. Er sagte, das private Solarprogramm des Unternehmens sei seit 2006 in Betrieb und es gebe in Colorado etwas weniger als 100.000 private und gewerbliche Solarkunden auf Dächern.

„Wie können wir in kurzer Zeit eine solche Akzeptanz von Wärmepumpen erreichen? Ist das realistisch?“ sagte Lyng.

Xcel Energy verfolgt erdgassystembezogene Optionen mit „sauberen Kraftstoffen“, wie beispielsweise sogenanntem erneuerbarem Gas, das aus Mülldeponien und Milchviehbetrieben gewonnen und dem an Haushalte gelieferten Gas Wasserstoff beigemischt wird. Der Energieversorger plant ein Pilotprojekt mit einer Wasserstoff-Erdgas-Mischung in Hudson.

„Technologien vom Tisch zu nehmen ist nicht der richtige Ansatz, saubere Kraftstoffe spielen eine Rolle“, sagte Lyng. „Wir versuchen, auf Kundenkosten und Zuverlässigkeit zu achten.“

Natürlich steht viel auf dem Spiel für Xcel Energy, das in acht Bundesstaaten tätig ist, Gas aber nur in drei, Colorado, Minnesota und Wisconsin, verkauft und 1,5 Millionen der 2,1 Millionen Gaskunden des Unternehmens in Colorado hat.

Demnach verfügt die Tochtergesellschaft in Colorado über 32 Milliarden Kubikfuß Erdgasspeicher (60 % der Gesamtsumme des Unternehmens), 2.000 Meilen Übertragungsleitungen (90 % der Gesamtsumme des Unternehmens) und 24.000 Meilen an Verteilungsleitungen (65 % der Gesamtsumme des Unternehmens). zum Jahresbericht des Unternehmens, der bei der Federal Securities and Exchange Commission eingereicht wurde.

Das Erdgasgeschäft von Xcel Energy erwirtschaftete im Jahr 2022 einen Umsatz von 3 Milliarden US-Dollar, wobei fast 2 Milliarden US-Dollar aus Colorado stammten, wie aus den Bundesunterlagen des Unternehmens hervorgeht.

Die Reaktion eines Heizsystemberaters und eines Gebäudeelektrifizierungsspezialisten beim Southwest Energy Efficiency Program auf die NREL-Ergebnisse war, dass die Studie nichts Neues enthielt.

„Die Leistungsreduzierung aufgrund von Höhe und Temperatur ist gut etabliert und wird von den Herstellern veröffentlicht“, sagte David Petroy, dessen Unternehmen NTS Energy Wärmepumpensysteme für Privathaushalte und Unternehmen entwickelt, in einer E-Mail. „Auftragnehmer von HVAC-Systemen korrigieren routinemäßig die Höhe.“

„Ich sehe keine interessanten Schlussfolgerungen“, sagte Neil Kolway, SWEEPs Industrieprogrammdirektor und Gebäudeelektrifizierungsspezialist, in einer E-Mail. Kolway sagte, dass die Leistungseinbuße in der Höhe gering sei.

Petroy stellte fest, dass Gasöfen aufgrund der dünneren Luft in der Höhe auch eine schlechtere Leistung erbringen als auf Meereshöhe.

Außerdem hat mit Wasserstoff gemischtes Erdgas einen niedrigeren Energiewert, da die „volumetrische Energiedichte“ von Methangas dreimal größer ist als die von Wasserstoff.

„Diese Pläne sind mit großer Unsicherheit behaftet“, sagte Fickling von der WRA. „Es muss viel passieren.“

Speziell für The Colorado SunTwitter: @bymarkjaffe Mehr von Mark Jaffe