国際エネルギー機関: ヒートポンプは世界の暖房需要の 90% を満たし、二酸化炭素排出量はガス炉よりも低い (パート 2)

ヒートポンプの季節性能は着実に向上

ほとんどの暖房用途では、ヒートポンプの典型的な季節性能係数 (平均年間エネルギー性能指数、COP) は、2010 年以来着実に 4 近くまで増加しています。

特に地中海地域や中国中南部などの比較的穏やかな気候では、ヒートポンプの性能が 4.5 以上に達するのが一般的です。 逆に、カナダ北部のような極寒の気候では、屋外温度が低いため、現在利用可能な技術のエネルギー性能は冬季に平均約 3 ～ 3.5 に低下します。

ここ数十年、非インバータ技術からインバータ技術への移行により効率が向上しました。 現在、周波数変換技術により、非周波数変換技術の停止と起動によって生じるエネルギー損失のほとんどが回避され、コンプレッサーの温度上昇が軽減されます。

規制、規格、ラベル、および技術の進歩により、世界的な改善が推進されてきました。 たとえば、最低エネルギー効率基準が 2 度引き上げられた後、米国で販売されているヒートポンプの平均季節性能係数は、2006 年と 2015 年にそれぞれ 13% と 8% 増加しました。

蒸気圧縮サイクルのさらなる改善（たとえば、次世代コンポーネントによる）に加えて、ヒートポンプの季節性能係数を 2030 年までに 4.5 ～ 5.5 に高めたい場合は、システム指向のソリューション（エネルギーを最適化する）が必要になります。建物全体の使用）および地球温暖化係数が非常に低い、またはゼロの冷媒の使用。

ガス燃焼凝縮ボイラーと比較して、ヒートポンプは世界の暖房需要の 90% を満たし、二酸化炭素排出量が低くなります。

電気ヒートポンプはまだ世界の建物暖房の 5% にすぎませんが、長期的には世界の建物暖房の 90% 以上を提供でき、二酸化炭素排出量も少なくなります。 電力の上流の炭素強度を考慮しても、ヒートポンプは凝縮ガス焚きボイラー技術 (通常は 92 ～ 95% の効率で動作) よりも二酸化炭素の排出量が少なくなります。

2010 年以来、ヒートポンプのエネルギー性能とクリーンな発電の継続的な改善に頼って、ヒートポンプの潜在的なカバー範囲は 50% も大幅に改善されました。

2015 年以降、この政策によりヒートポンプの導入が加速されています。

中国では、大気汚染防止行動計画に基づく補助金が、初期の設置や設備のコスト削減に役立っています。 2017年2月、中国環境保護省は中国各省で空気熱源ヒートポンプに対する補助金を開始した（たとえば、北京、天津、山西省では1世帯当たり24000～29000人民元）。 日本でも省エネ計画を通じて同様の計画を立てている。

他の計画は特に地中熱ヒートポンプ向けです。 北京および米国全土では、初期投資費用の 30% が国によって負担されます。 7億メートルの地中熱ヒートポンプ導入目標の達成を支援するため、中国は吉林省、重慶市、南京市など他の分野への追加補助金（35元/m～70元/m）を提案した。

米国では、製品に暖房の季節性能係数とヒートポンプの最低エネルギー効率基準を示すことが義務付けられています。 このパフォーマンスベースのインセンティブシステムは、自己使用モードでのヒートポンプと太陽光発電の組み合わせを奨励することで、将来のパフォーマンスを間接的に向上させることができます。 したがって、ヒートポンプは地元で生産されたグリーン電力を直接消費し、公共送電網の正味電力消費量を削減します。

必須の基準に加えて、欧州の暖房性能ラベルでは同じスケールのヒートポンプ (グレード A + 以上) と化石燃料ボイラー (グレード A まで) が使用されているため、それらの性能を直接比較できます。

さらに、中国と EU では、ヒートポンプで使用されるエネルギーは再生可能熱エネルギーとして分類され、税還付などの他の優遇措置が受けられます。

カナダは、2030 年にすべての暖房技術のエネルギー性能について 1 より大きい効率係数 (100% の機器効率に相当) を必須とすることを検討しています。これにより、従来のすべての石炭火力、石油火力、ガス火力ボイラーが事実上禁止されます。 。

大規模市場、特に改修市場での導入に対する障壁を軽減します。

2030 年までに、世界のヒートポンプによって供給される住宅熱の割合を 3 倍に増やす必要があります。 したがって、政策は、高い早期購入価格、運営コスト、既存の建設在庫のレガシー問題などの選択障壁に対処する必要があります。

多くの市場では、エネルギー消費量に対するヒートポンプの設置コストの潜在的な節約（たとえば、ガス焚きボイラーから電気ポンプに切り替える場合）は、通常、ヒートポンプが 10 ～ 12 年たってもわずかに安くなるだけであることを意味します。エネルギー性能が高ければ。

2015 年以来、補助金はヒートポンプの初期費用を相殺し、市場開発を開始し、新しい建物への適用を加速するのに効果的であることが証明されています。 この財政支援を打ち切ることは、ヒートポンプ、特に地中熱利用ヒートポンプの普及に大きな支障をきたす可能性がある。

新しい建物への導入を加速するだけでは、2030 年までに住宅販売を 3 倍にするのに十分ではないため、暖房設備の改修と交換も政策枠組みの一部となる可能性があります。建物のシェルコンポーネントや設備のアップグレードを含む改修パッケージの導入も、住宅販売量の削減につながります。ヒートポンプの設置コストは、空気源ヒートポンプの総投資コストの約30％を占め、熱源ポンプの総投資コストの65〜85％を占める可能性があります。

ヒートポンプの導入では、SDS を満たすために必要な電力システムの変更も予測する必要があります。 たとえば、オンサイトの太陽光発電パネルに接続し、デマンド レスポンス市場に参加するオプションにより、ヒート ポンプの魅力がさらに高まります。