“跟新家說Hello，對光熱費說Goodbye”。

（圖：CEC）

這是總部位于亞利桑那州斯科特斯戴爾的美國住宅建筑商Meritage Homes的“零凈能耗（ZNE：Zero Net Energy）”住宅宣傳語。該公司在2015年4月22日的“世界地球日”上，公開了加利福尼亞州正在建設(shè)的ZNE住宅社區(qū)。

ZNE住宅內(nèi)部（圖：Meritage Homes）

目前，加利福尼亞州住宅及商業(yè)建筑領(lǐng)域的能耗和二氧化碳排放量僅次于汽車，高居第二位。ZNE住宅普及的話，能夠為低碳社會的建設(shè)做貢獻。

加利福尼亞州豐塔納地區(qū)建設(shè)的ZNE住宅（圖：Meritage Homes）

新建住宅不但應(yīng)用最新的隔熱技術(shù)和節(jié)能技術(shù)，還在小區(qū)內(nèi)設(shè)置光伏發(fā)電系統(tǒng)等分散型發(fā)電系統(tǒng)，由此能夠提供一年所需的全部能源?？蓾M足ZNE標準。

加利福尼亞州豐塔納地區(qū)建設(shè)的其他類型ZNE住宅（圖：Meritage Homes）

加利福尼亞州的“大膽”目標

日本政府也提出了2020年之前使“ZEH（Net Zero Energy House）”成為標準新建住宅的目標。面積比日本稍大一些的加利福尼亞州設(shè)定了完全相同的目標。

加利福尼亞州在純電動汽車（EV）和光伏發(fā)電設(shè)備的導(dǎo)入量，以及節(jié)能的達成度方面為全美第一。為了在二氧化碳削減和環(huán)境保護方面保持領(lǐng)先地位，2008年設(shè)定了2020年之前使所有新建住宅、2030年之前使所有商業(yè)建筑成為ZNE的目標。

順便一提，該目標被稱為“大膽的”目標，加利福尼亞州公益事業(yè)委員會（CPUC：California Public Utilities Commission）和加利福尼亞州能源委員會（CEC：California Energy Commission）這兩個政府機構(gòu)均參與了該項目。

加利福尼亞州政府機構(gòu)對ZNE的定義是，“全年能耗為零的建筑”。也就是說，住宅設(shè)置的分散型系統(tǒng)全年的總發(fā)電量與住宅的總用電量相同。為應(yīng)對全年的需求變動，ZNE建筑一般都會與電力系統(tǒng)并網(wǎng)，發(fā)電量超過消費量時，將剩余電力提供給電力系統(tǒng)，發(fā)電量低于消費量時，利用電力系統(tǒng)提供不足的電力。

據(jù)CEC介紹，根據(jù)加利福尼亞州以前制定的節(jié)能標準，以及以2020年為目標制定的ZNE規(guī)定，該州的能源消耗將逐漸趨于穩(wěn)定。通過節(jié)能和分散型發(fā)電系統(tǒng)的效果，2040年僅ZNE住宅就能削減18TWh的電力。

加利福尼亞州已開始到處推進ZNE住宅的開發(fā)和建設(shè)。不過都是定制住宅、住宅小區(qū)以及地方政府運營的公營電力事業(yè)開展的驗證實驗等。

Meritage Homes環(huán)境部門副總裁CR Herro說，“以前的ZNE住宅不是作為社區(qū)存在的。我們的社區(qū)項目不但能幫助戶主削減光熱費，為實現(xiàn)ZNE住宅的普及，我們還會為電力公司提供住宅和社區(qū)整體的發(fā)電量和用電量數(shù)據(jù)”。

參與ZNE住宅項目的企業(yè)除了Meritage Homes外，還有從事HEMS（家庭能源管理系統(tǒng)）業(yè)務(wù)的美國BIRAenergy、美國Itron，以及當?shù)仉娏維outhern California Edison（SCE）。另外，開展能源相關(guān)研究的美國電力研究所（EPRI）和CPUC將評估ZEN住宅對社區(qū)的能耗和電力系統(tǒng)的影響。

無需多花錢即可享受ZNE

Meritage Homes是為所有新建住宅都導(dǎo)入了“能源之星”產(chǎn)品的全美第一家住宅建筑商。能源之星是美國能源部和環(huán)保署（EPA)1992年開始針對節(jié)能型電子產(chǎn)品推行的環(huán)境標志制度。

Meritage Homes正在洛杉磯近郊豐塔納地區(qū)的由130棟分售住宅構(gòu)成的社區(qū)中，建設(shè)20棟ZNE住宅。配備了光伏發(fā)電系統(tǒng)、暖通空調(diào)（HVAC）系統(tǒng)、太陽能熱水器、熱泵、隔熱性及氣密性較高的聚氨酯噴涂保溫材料、Low-E玻璃、隔熱窗框、LED照明器具、智能家電以及HEMS。

通過采用這些隔熱及節(jié)能技術(shù)，ZNE住宅與按照加利福尼亞州最新的建筑標準建設(shè)的新建住宅相比，可節(jié)能約60％。由于實現(xiàn)了節(jié)能化，還可削減設(shè)置的光伏發(fā)電系統(tǒng)的容量。Herro自豪地說，“相同面積的住宅，此前需要7k～10kW的光伏發(fā)電系統(tǒng)。而我們的ZNE住宅只需3.5k～4.5kW的系統(tǒng)就足夠了”。

正在建設(shè)中的20棟ZNE住宅的占地面積為1939～2319平方英尺。有兩種布局可供選擇：（1）客廳、餐廳、廚房、三個臥室、三個洗手間、兩個浴室、兩輛車的車庫，或者（2）四個臥室、四個洗手間、三個浴室、三輛車的車庫。價格為37萬～44萬美元。順便一提，該地區(qū)同等規(guī)模（3LDK）的新建住宅平均價格為31萬美元。