在马萨诸塞州弗雷明汉的一个试点项目中，地热能被用于为40座建筑供暖和制冷，这些建筑包括低收入公寓、独户住宅、小型企业和一座消防站。
该项目是美国同类项目中的首个，由当地天然气公用事业公司Eversource负责运营。
该项目的目标是证明，地热能是供暖和制冷领域实现脱碳的一个可扩展且可行的选择。
向更可持续的供暖和制冷方式转型通常是逐户进行的，即个人业主安装热泵，以取代以化石燃料为动力的熔炉。而在马萨诸塞州弗雷明汉，一个社区正在共同完成这一转型。
本周，当地天然气公用事业公司Eversource为一个联网地热系统动工。该系统将连接约40座建筑，包括低收入公寓、独户住宅、小型企业以及社区消防站。这些建筑无需燃烧化石燃料取暖，而将依靠来自地下的零排放热能以及电力。这是美国公用事业公司运营的同类试点项目中的首个。
“我们希望证明的是，这项技术确实具有可扩展性，并且可以推广至更大的客户群体，”Eversource高级项目经理Eric Bosworth表示。
该试点项目的构想源于HEET（家庭能源效率团队），这是一家专注于气候解决方案的非营利组织。该组织最初与该公用事业公司合作，旨在减少天然气泄漏造成的甲烷排放。但在审视更大的挑战时——即世界最终必须摆脱天然气依赖以实现气候目标——他们开始思考基础设施也需要在根本层面进行变革。
“在马萨诸塞州，我们仍在投资数十亿美元铺设新的[天然气]管道，”HEET联合执行董事Zeyneb Magavi表示。“这确实让我们非常担忧。我们正在投资回收周期长达40年的新管道，而且有明确规定，到2050年后我们将无法使用其中大部分管道。”
得益于部分州的新激励措施以及《通胀削减法案》，越来越多的房主开始安装热泵。大多数完成转换的房主使用“空气源”热泵，从室外空气中汲取能量来温暖室内。（是的，这种方式即使在寒冷天气中也能奏效。）但从地下获取热能的效率更高，因为地下温度全年保持恒定。而且，如果一组建筑共用此类地热系统，该方法还可具备成本效益。
世界经济论坛在推动可持续城市发展方面做了哪些工作？
城市产生了全球75%的温室气体排放，并且居住着世界一半以上的人口——到2050年，这一比例将增至三分之二。通过优先发展清洁能源，城市可以贡献将全球变暖幅度控制在2°C以内所需排放削减量的一半以上，这与《巴黎协定》的目标相符。
为了到2050年实现净零和自然正向城市及社区，世界经济论坛正与公共和私营部门利益相关方合作开展多项倡议，通过地方行动推动全球雄心。以下仅列举其中几项：
达沃斯建筑文化联盟： 推进建筑、基础设施和公共空间的高质量规划、建设与管理，所依据的原则以气候韧性、可持续性以及建成环境的循环性为基础。了解更多。
全球新出行联盟：探索新的解决方案，以减少拥堵和排放，加强电动汽车基础设施建设，并推动城市出行和配送方式的转型。了解更多。
城市创新联盟：连接创新者和企业家与新市场及新机遇，以重新构想和重塑生活质量与地方经济。了解更多。
二十国集团全球智慧城市联盟：加快推进智能且切实可行的解决方案，以建设气候韧性、提升公众福祉，并应对城市和地方社区面临的最紧迫挑战。了解更多。
旅游业的未来：在保护文化遗产和自然生态系统的同时，推动包容且可持续的经济增长。了解更多。。
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在弗雷明汉，Eversource将采用一套环路管道系统，该系统深入地下数百英尺。冬季，流经管道的液体通过地下温度加热，然后将热能输送至建筑内的热泵。夏季，建筑多余的热量被送回地下，从而提供空调制冷。电网电力（该电网也正向可再生能源转型）为热泵供电，并用于在街道下方的共用管道中上下输送液体。
那些原本无力负担地热供暖费用的房主（独户住宅安装地热系统的费用可能高达40,000美元）现在可以利用公用事业公司在安装基础设施时所采用的商业模式。在该模式下，所有费率缴纳者会在一段时间内逐步分摊改善工程的费用。
“我们习惯于承接大型资本项目，由我们先行垫付成本，安装基础设施并将其就位，之后客户使用该服务的成本仅包括热泵本身以及接入我们的共用环路，”Bosworth表示。该试点项目预计成本为1,470万美元，不过随着公用事业公司积累更多经验，成本将会下降。
“这是一个学习的过程，”Magavi表示。“但随着该技术投入运营并逐步扩大规模，成本降低的空间非常大。与铺设天然气管道相比，其前期成本更高，因为您需要建设一整套本地能源系统。所有能源来源都在本地——无需从远方铺设大型管道。也无需依赖来自俄罗斯或乌克兰的天然气。”
在该试点项目中，Eversource承担了所有自愿加入该系统的客户的全部安装费用。（由于许多住宅目前没有中央空调，而新技术可以提供此功能，因此志愿者并不匮乏，该地区几乎每位居民都已报名。）工程目前正在进行中，预计将于即将到来的冬季完工。
在接下来的两年中，该公用事业公司将研究客户与其之前的系统相比节省了多少能源，以及其公用事业账单上的差额——无论之前使用的是燃油、天然气还是效率较低的电阻式加热器。该研究还将旨在确定此次改造减少了多少排放。
同样的联网地热技术也已在其他少数地点使用，包括科罗拉多梅萨大学校园，该校目前每年可节省100万美元的能源成本。但Eversource是首家实施该技术的公用事业公司。Magavi认为，与公用事业公司合作是快速推进脱碳的最佳途径。
“客户无需在院子里预留空间，无需前期资本投入，也无需花费时间和精力去思考该怎么做，”她表示。“他们只需报名即可，即使是租户也可以参与，而这正是此次转型面临的一大挑战。……马萨诸塞州的目标是到2030年实现100万座建筑电气化。我们距离这一目标还相去甚远。而这是一种能够显著提升速度和规模的方式，使每个人都能享有清洁能源未来，以及健康和可负担性方面的益处。”
由于弗雷明汉的安装项目属于同类首例的试点项目，选择加入的客户如果在两年测试后不满意，将可以选择切换回原有基础设施。（Bosworth表示，由于该技术的有效性已经明确，这种情况不太可能发生。）地热技术的下一个获批示范项目将与公用事业公司National Grid合作，在附近的洛厄尔市全面实现一个社区的电气化，包括更换燃气灶具并拆除旧基础设施。
HEET正与全国13家公用事业公司就该技术进行洽谈。一些州正迅速行动以支持这一方法，例如纽约州，该州于2022年通过了一项法律，要求主要公用事业公司提交类似的试点项目；目前已有17个项目处于规划阶段。在弗雷明汉，该市、公用事业公司和非营利组织近期获得了一笔资助，用于研究在目前正在建设的项目旁边再建设另一个项目的可行性。
如果试点项目取得成功，更大规模的项目很可能随之而来。与依赖建筑业主各自进行改造相比，这一方法可能为脱碳提供更为顺畅的路径，至少在人口密度足以支撑此类网络的城市地区是如此。目前存在一种风险：较富裕的房主可能比其他人更快地脱离天然气，从而使较少数量的客户长期承担老化且昂贵的天然气基础设施的费用。
“如何在不发生崩溃、不出现安全问题、不造成劳动力流失以及不导致价格上涨的情况下完成转型？”Magavi问道。她表示，公用事业公司需要转型，而联网地热技术可能就是答案。
