熱ポンプは住宅および商業用暖房の未来を担うか？

世界各国の政府がガスボイラーの代替手段を探し求める中、熱ポンプが注目を集めています。熱ポンプは建物を暖房や冷房することができ、化石燃料ではなく電力で動作し、住宅やオフィスの脱炭素化を支援します。世界各国の政府が、古いボイラーを革新的な熱ポンプ技術に取り替えるために技術への投資を本格化させています。

長らく、住宅やオフィスビルの暖房には化石燃料に頼ってきました。ほとんどのボイラーは引き続き天然ガスで動作しており、これは大気中にCO2を放出する要因となっています。しかし、世界中のいくつかの企業が、再生可能エネルギー源からの電力を利用して動作する代替熱ポンプ技術を提供しており、ネットゼロの暖房と冷房を実現しています。

熱ポンプは、周囲の空気、地中に蓄積された地熱、近隣の水源や工場の廃熱など、さまざまな源泉から熱を抽出して利用します。熱を増幅させ、必要な場所に転送します。熱ポンプは熱を生産するのではなく転送するため、他の暖房技術に比べてはるかに効率的で、エネルギービルにも繋がります。熱ポンプは、冷却にも使用され、室内の熱を室外に排出します。熱ポンプは圧縮機と熱交換器から構成され、熱源から熱を抽出します。熱は、強制空気やラジエーター、床下暖房などのハイドロニックシステムを介して提供されます。また、タンクと組み合わせて給湯に使用することもできます。

熱ポンプの広範囲な導入に対する主な課題の一つは、電力ネットワークの過負荷の脅威です。多くの国では、現行の電気インフラが時代遅れであり、新規再生可能エネルギープロジェクトを住宅や企業に接続する十分な容量を備えていません。多くの電力グリッドは、主に石炭、石油、ガスで供給されるエネルギーハブを中心に構築されました。企業が非典型的エネルギー地域で再生可能エネルギープロジェクトを開発するにつれ、このエネルギーをグリッドに接続するために新しい送電インフラが必要となります。しかしながら、多くの場合、これには全面改修が必要であり、多くの時間と費用がかかります。したがって、ほとんどの地域では現時点では、ガスボイラーから熱ポンプへの国全体での移行を実現することはまだ不可能です。そのため、数々の政府がボイラーを段階的に廃止し、クリーンな代替手段を今後数十年で推進する方針を発表しています。

近年、熱ポンプ技術の大幅な改善が企業の関心を高めており、世界中の政府の支援が増加しています。米国では、消費者に熱ポンプシステムの購入とインストールに魅力的な税額控除やリベートが提供されています。これにより、予想外のプレーヤーも熱ポンプ技術への大規模な投資に乗り出しています。エアコンを発明したCarrier Globalは熱ポンプへの大規模な投資を行っており、今年4月にはドイツの熱ポンプ企業Viessmann Climate Solutionsを約130億ドルで買収しました。Carrier GlobalのCEOであるDavid Gitlinは「持続可能性が巨大なトレンドであることはみなさんご存知です...HVACはこの種の重要なシートを持つ必要があります。」と述べました。

Carrierの最高技術責任者であり持続可能性責任者であるHakan Yilmazは、「現在、HVACは転換点にあり、化石燃料を燃焼するボイラーや炉から熱ポンプに移行しています。」と説明しました。Yilmazはさらに「さらにHVACの冷却側は、2050年までに3倍になると予想され、28億人が暑い気候地域に住んでおり、今日の約8%しかHVACを利用していません。」と付け加えました。

国際エネルギー機関（IEA）は、熱ポンプ技術をグローバルな緑の転換の推進要因と見なしています。中国の熱ポンプ利用の可能性に関するIEAの報告書は、中国が暖房ニーズに石炭に依存している現状を明らかにしています。中国の産業では、2010年から2022年までの間に熱消費量が13%増加しました。さらに、熱供給は中国のCO2排出量と石炭使用の40%を占めています。中国では、熱ポンプの利用が一般化しており、2022年にはビルの暖房設備のうち8％を熱ポンプ技術が占めています。中国は、ビル向けの分散型熱ポンプの最大の製造国であり、システムの商業展開をサポートするために生産を増やすことができ、今後数年で大幅に炭素排出を削減するでしょう。

イギリスでは、熱ポンプ補助金の申請数が昨年急激に増加し、2月には新規補助金申請が昨年同月比で75%増加しました。政府は2年前に暖房の脱炭素化を目指すボイラーアップグレード計画を導入しました。エネルギー効率とグリーンファイナンス担当大臣のLord Callananは「熱ポンプに対する需要が急増しており、大きな前払い費用なしで電気暖房に切り替えやすくなっています... 強化された7,500ポンドの補助金は、人々が快適な家を作り、自己排出量を削減するのに役立っています。 2月末までに、35,741件の申請があり、顧客に127百万ポンド近くのバウチャーが支払われました。

近年の熱ポンプ技術の大幅な改善により、この技術への関心が高まっています。政府は技術への支出を増やし、企業も税制優遇や補助金などの財政的インセンティブを受けながら製造プロジェクトに投資しています。数カ国が、ボイラーから再生可能電力の熱ポンプへの移行を計画しており、暖房の脱炭素化に貢献しています。しかし、こうした目標を達成するには、政府は清潔なエネルギーを住宅や企業に確実に供給するために、必要なインフラ改良に大規模に投資する必要があります。

Felicity Bradstock氏によるOilprice.comからの情報

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