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車や家庭用暖房器具などの電気が石炭火力発電所から来ているのであれば、電化しても意味がないと考えている人はたくさんいます。結局のところ、石炭火力発電所は他の火力発電技術よりも多くの炭素を排出することは広く理解されています。ヒートポンプが汚れた送電網からの電力で稼働した場合、排出量は削減されますか?

間違いなく、研究者らによれば、 国立再生可能エネルギー研究所。彼らは米国の住宅ストック全体をモデル化した結果、家電製品の予想耐用年数である 16 年間にわたって、冷暖房用のヒートポンプに切り替えると、隣接する 48 州すべてで排出量が削減されることがわかりました。

実際、たとえ米国の送電網を浄化するプロセスが専門家の予想よりも遅れていたとしても、ヒートポンプは炭素汚染を軽減します。 NREL チームは、積極的な脱炭素化 (95 年までに 2035% のカーボンフリー電力) から、低調な (50 年までに 2035% のみのカーボンフリー電力) まで、送電網の XNUMX つの異なる将来シナリオを使用しました。彼らの成果は、先月ジャーナルに掲載されました。 ジュール.

調査結果の概要は次のとおりです。

建物内の化石燃料燃焼の電動化は、世界的な温室効果ガス排出目標を達成するための重要な要素です。私たちは、統計的に代表的な 550,000 世帯の物理シミュレーションを使用して、米国の住宅ストックの多様性全体で、断熱アップグレードの有無にかかわらず、XNUMX つの空対空ヒートポンプの性能レベルのコストと利点の分布を分析します。

2022 年から 2038 年の 5 つの電力網シナリオにわたるすべてのパフォーマンス レベルで、米国のすべての州で温室効果ガスが確実に削減されており、完全導入により全国の排出量が 9% ～ 59% 削減されることがわかりました。空対空ヒートポンプは、65% の世帯 (XNUMX 万世帯) で補助金なしでも費用対効果が高いことがわかりました。

この結論は繰り返すことに値する。熱源の代わりにヒートポンプを使用すると、米国の総炭素排出量を 5 ～ 9% 削減できる可能性があります。個人が利用できる、それを実現できるテクノロジーが他にあるでしょうか?確かに、電気自動車ならそれが可能だ。はい、断熱材をアップグレードして亀裂をシールすると、排出量を削減するために驚くべき効果が得られます。

しかし、ヒートポンプは、再生可能エネルギーを動力源とせず、人々が自力でこれを実行できる場合でも、国の二酸化炭素排出量の大部分を削減できます。インフレ抑制法に含まれる奨励策が役立ちます。

による カナリアメディア, 2023年、再生可能エネルギー源は米国の発電量のわずか21%を供給し、原子力は19%を占めています。電力の残りの 60% は化石燃料の燃焼によって賄われているため、米国のほとんどの地域の送電網は依然として炭素汚染の主要な発生源となっています。

ヒートポンプで二酸化炭素排出量を削減

NREL の研究者らは、ヒートポンプにより家庭の年間エネルギー排出量が平均 36 ～ 64% 削減されること、つまり住宅ユニットあたり年間二酸化炭素換算で 2.5 ～ 4.4 トン削減できることを発見しました。驚くべき排出量だ。ちなみに、2.5 トンの CO2 排出を防ぐことは、2,800 ポンドの石炭を燃やさないことと同じです。これは、半年車を運転しないことや、14か月間ビーガンの食事に切り替えることと同じです。

NRELの上級研究エンジニアであり、この研究の筆頭著者であるエリック・ウィルソン氏はこう語った。 カナリアメディア, “「グリッドがまだ汚れているため、ヒートポンプを導入するのを待ったほうがよい」という人々の意見をよく聞きますが、それは誤った論理です。ガス炉やボイラーをあと 20 年間使い続けるのではなく、今すぐ切り替えたほうがよいでしょう。」

同じ分析が電気自動車にも当てはまります。によると イェール気候接続, 電力の90%以上が石炭の燃焼によって賄われているウェストバージニア州でも、電気自動車は依然としてガソリンよりも約33%少ないエネルギーを消費します。ウェストバージニア州で充電された EV も炭素汚染を 30% 削減します。

冬が寒く、ボイラーや炉が燃料油で稼働している州では、排出削減量が高くなる傾向があります。メイン州は米国の州の中でもトップクラスの冬の寒さです。そこではヒートポンプが州よりも普及していることが証明されている すでにヒートポンプ導入目標を超えています 予定より2年早い。グリッドが汚れていても、ヒートポンプの気候への利点が相殺されるわけではありません。それがNREL研究の重要性です。

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空気熱源および地中熱源ヒートポンプ

気候シンクタンク RMI の 2023 年の分析は、ヒートポンプの気候変動をさらに裏付けています 善意。 RMI は、本土 48 州全体で、ガス炉をヒートポンプに置き換えると、設置初年度から排出量が削減され始め、その後は耐用年数全体を通じて毎年排出量が削減されることを発見しました。

RMI と NREL の両方の研究は、屋外の空気から熱を引き出し、ガス炉の 3 ～ 4 倍の効率を実現できる空気源ヒート ポンプに焦点を当てています。しかし 地上熱源ヒートポンプ はますます普及しており、ガス炉よりも効率が 5 倍以上高く、温室効果ガスのさらなる削減が可能になります。

NREL はオンラインを作成しました インタラクティブなダッシュボード これを使用して、ヒートポンプに切り替えると各州の家庭の二酸化炭素排出量がどの程度削減されるかを判断できます。で「状態」タブ、州、建物の種類、暖房用燃料まで絞り込むことができます。たとえば、コロラド州におけるグリッドの適度な脱炭素化のシナリオに基づくと、ガス炉をヒートポンプに置き換えた一戸建て住宅では、毎年なんと 6 トンもの二酸化炭素排出量を削減できる可能性があります。

アメリカの配線を変える パーソナル電化プランナー は、住宅に関するより具体的な情報を使用しており、住宅エネルギー監査の一環として排出削減量を計算するエネルギー監査人や家全体の脱炭素化企業と同様に、有用なリソースでもあります。

ウィルソン氏が共有した最後の教訓は、ガス、石油、または非効率な電気抵抗暖房を使用しているすべてのアメリカの家庭がそれらをヒートポンプに交換した場合、米国経済全体の排出量は 5% ～ 9% 削減されることになるということです。それほど、ヒートポンプは脱炭素化ツールとして強力なのです。

テイクアウト

ここにメッセージがあるとすれば、それは、ヒートポンプや電気自動車に切り替える前に、お住まいの地域の送電網が 100% 再生可能エネルギーで供給されるのを待つ必要はないということです。どちらもガスボイラー、石油炉、従来の自動車よりも効率が非常に高いため、炭素排出量を削減する利点は、最も汚れた送電網の影響を上回ります。 ヒートポンプ給湯器 住宅所有者が得られるメリットが増えるだけです。

という言葉が出てきています。からのデータによると、 空調暖房冷凍研究所、アメリカ人が買った 視聴者の３８%が より多くのヒートポンプを導入 2023 メタン燃焼ガス炉よりも優れています。これは、従来の炉を超える最大の鉛ヒートポンプです。 20年 業界団体が記録を取り始めて以来。

米国が総炭素排出量を大幅に削減しようとする場合、ヒートポンプはそのプロセスに不可欠な部分となるでしょう。

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• 情報源： https://cleantechnica.com/2024/03/11/heat-pumps-are-still-a-good-investment-even-if-your-grid-is-powered-by-coal/