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物质科学
Physical science
作为世界领先的全科学领域学术出版社,细胞出版社特与“中国科学院青年创新促进会”合作开设“青促会述评”专栏,以期增进学术互动,促进国际交流。
2024年第十五期(总第173期)专栏文章,由来自上海交通大学材料科学与工程学院助理研究员杨贝,就Joule中的论文发表述评。
热泵(heat pumps)技术,作为一种高效的电气化供暖解决方案,在全球范围内减少温室气体排放和实现碳中和目标的努力中扮演着关键角色。它通过电力将热量从低温热源转移到高温热源,实现加热或制冷的目的,对供暖、热水供应和工业加热等多个领域至关重要。然而,不同社区在电气化进程中存在显著差异,引发了对能源公平性的深切关注。热泵的运行成本和对家庭能源账单的影响因地区气候、能源价格等因素而异,可能导致能源福利的不均衡分配。此外,热泵技术的普及还面临诸如高前期成本、资金流动性限制、技术认知不足等挑战。为了推动能源转型过程中的社会公平,准确评估热泵电气化过程中的不平等现象至关重要。
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近日,威斯康星大学麦迪逊分校Morgan Edwards助理教授团队开发了一个综合评估框架(图A),通过分析技术性能、经济成本、社会人口统计数据、地区环境条件以及这些因素之间的相互作用,为评估热泵电气化过程中的不平等现象提供了新的视角。该框架不仅评估了不同技术类型的不平等,还结合了社会人口统计学和家庭福利数据来确定这些不平等是否构成不公平。此外,该框架还识别了公共政策或其他系统性障碍加剧或延续这些不平等的不公正现象。研究团队利用逻辑回归模型估计家庭使用热泵的可能性,并采用LOESS回归分析了不同种族/民族多数的人口普查区域中,热泵使用与收入和租房状态的非线性关系(图B)。研究发现,有色人种社区的家庭使用热泵的可能性较小,尤其是在预计通过降低能源账单直接受益的地区(图C)。这一发现强调了公共政策在解决电气化过程中的不平等问题、促进有益的电气化和能源公平方面的重要性。
这项研究不仅为理解和解决美国电气化过程中的不平等问题提供了重要的学术和政策贡献,也为全球范围内推动能源转型过程中的社会公平提供了宝贵的参考。通过这种跨学科的深入分析,我们可以为制定公平且有效的能源政策提供科学依据,确保能源转型能够惠及所有社区。该工作以“Assessing inequities in electrification via heat pumps across the US”为题,近日发表在Cell Press细胞出版社旗下期刊Joule上。
▲图 美国各区域通过热泵进行电气化的不平等性评估
(A) 清洁能源技术中不平等、不公平和不公正现象的评估框架,这些技术对家庭的益处可能是积极的,也可能是消极的。
(B) 热泵使用模式:热泵使用率随公平相关变量(增加10%)的百分比变化。
(C) 不公平性的区域分析:就能源账单变化而言,使用热泵对家庭产生净收益、中性或净成本的区域。
论文摘要
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评述人简介
杨贝
上海交通大学材料科学与工程学院助理研究员
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相关论文信息
原文刊载于CellPress细胞出版社
旗下期刊 Joule 上,
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