ヒートポンプは、汚れたグリッドから電力を供給されている場合でも排出量を削減します

この記事はもともと Canary Media によって出版されました。

ヒートポンプは魅力的な気候変動対策であり（実際にそうなっている）、自分でも導入できるものである（たくさん持っている）と考えるかもしれません。 しかし、おそらくあなたは、汚れた送電網が電力供給に使用している電力を供給している場合、つまり電力の少なくとも一部が発電されている送電網である場合に、実際にどれほどの違いがあるのかと疑問に思い、購入を控えたことがあるでしょう。化石ガス、石炭、または石油。

それは確かに米国のほとんどの家庭に当てはまります。電力網の構成は改善されつつありますが、まだきれいとは言えません。 2023年、再生可能エネルギー源は米国の発電量のわずか21パーセントを供給し、カーボンフリー原子力エネルギーは19パーセントとなった。 電力の残りの 60% は化石燃料の燃焼によるものでした。

それでは、電気ヒートポンプは、汚れたグリッド電力で稼働した場合、本当に排出量を削減できるのでしょうか?

答えは明確に「はい」です。 炭素を多く含む食生活を送っている場合でも、ヒートポンプは他の暖房システムと比較して年間何トンもの排出量を削減します。

この点を痛感させる最新の研究が、 ジュール 国立再生可能エネルギー研究所が先月発表した。 研究チームは米国の住宅ストック全体をモデル化し、家電製品の予想耐用年数である 16 年間にわたって、ヒートポンプ ヒーター/エアコンに切り替えると、隣接する 48 州すべてで排出量が削減されることを発見しました。

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、アグレッシブなシナリオから、グリッドの 6 つの異なる将来シナリオを使用しました。 脱炭素化 (2035 年までに 95% のカーボンフリー電力) から低迷 (再生可能エネルギーのコストが現在の軌道予測より高くなる場合、2035 年までに 50% のみのカーボンフリー電力)。 彼らは、シナリオと効率のレベルに応じて、ヒートポンプは家庭の年間エネルギー排出量を平均して 36% ～ 64%、つまり 2.5 ～ 4.4 トンの CO を削減できることを発見しました。₂ 住宅ユニットごとに年間に相当します。

驚くべき排出量だ。 文脈としては、2.5 トンの CO を防止すること₂ 排出量は、2,800 ポンドの石炭を燃やさないことに相当します。 あるいは半年も運転しなかったとか。 または、14か月間ビーガン食に切り替えることもできます。 そして、研究範囲の上限に達すると、CO は 4.4 トンに達します。₂ これは、ニューヨーク市から東京までの往復航空便による排出量（4.6トン）にほぼ匹敵します。

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、私にこう言いました。間違ったロジック。 ,war「後で切り替えるのではなく、今切り替えたほうが良いです。ガス炉やボイラーをさらに 20 年間使用し続ける必要はありません。」

研究によると、メイン州のように冬が寒く、暖房器具が燃料油で稼働している州では、排出量削減効果が高くなる傾向にあるという。 （メイン州は研究者よりも一歩先を行っているようです。メイン州ではヒートポンプの人気が非常に高いことが証明されており、同州はすでにヒートポンプ導入目標を予定より2年早く超えています。）

したがって、グリッドが汚れていても、ヒートポンプによる気候変動への利点が相殺されるわけではありません。 しかし、ヒートポンプは、標準的なエアコンと同じように、機器が熱の周りを移動できるようにする化学物質である冷媒が漏れることによって、排出物を生成する可能性があります。 段階的に削減されていますが、HVAC の標準冷媒 R-410A は CO の 2,088 倍強力な温室効果ガスです。₂そのため、たとえ小さな漏れであっても大きな影響を及ぼします。

しかし、ヒートポンプの冷媒漏れによる追加の排出は、ヒートポンプが回避する排出を考慮すると、ほとんど影響を及ぼさないことをNRELチームは発見した。 R-410A の一般的な漏洩率では、平均で排出量が増加するのはわずか 0.07 トンの CO だけです。₂ これは年間 2.5 トンに相当し、全体で 2.5 トンの節約がわずか 3% 削減されるだけだとウィルソン氏は述べています。

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の正当性をさらに裏付けています。 RMI は、本土 48 州にわたって、ガス炉を効率的なヒートポンプに置き換えると、機器の耐用年数全体にわたって累積的に排出量が削減されるだけでなく、機器が設置された最初の年にも排出量が削減されることを発見しました。 RMI は、最初の 1 年に防止された排出量は、州に応じてガス炉の排出量と比較して 13 ～ 72% であると推定しました。 (Canary Media は RMI の独立関連会社です。)

RMI と NREL の両方の研究は、空気熱源ヒート ポンプに焦点を当てていました。空気熱源ヒート ポンプは、寒い天候で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ます。 しかし、RMI によれば、地中熱ヒートポンプはガス炉に比べて効率が 5 倍以上になる可能性があるため、さらに大きな温室効果ガス削減が可能になります。

ヒートポンプに切り替えるとどれくらい削減できるか あなたの 家の二酸化炭素排出量は？ 大まかな見積もりのために、NREL はインタラクティブなダッシュボードを公開しました。[州]タブでは、州、建物の種類、暖房用燃料を絞り込むことができます。 たとえば、私の住む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交換する一戸建て住宅では、CO 排出量をなんと 6 トン削減できる可能性があります。₂。

また、Rewiring America のパーソナル電化プランナーから見積もりを入手することもできます。このプランナーでは、ご自宅に関するより具体的な情報が使用されます。また、エネルギー監査人または家全体の脱炭素化会社に、家庭のエネルギー監査の一環として排出削減量を計算できるかどうか問い合わせることもできます。

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、今すぐヒートポンプ暖房に交換した場合、米国経済全体の排出量は 5 パーセントから 9 パーセント削減されるでしょう。 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。