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Dec 28, 2023

生涯コストが化石ボイラーよりも安いため、現在 30 か国以上がヒートポンプに補助金を出しています。

10 gennaio 2023 di Josh Gabbatiss La crescita globale delle pompe di calore

2023 年 1 月 10 日、ジョシュ・ガバティス著

ヒートポンプの世界的な成長により、2030 年までに暖房による可能な排出量のほぼ 40% を削減できる可能性があります。 （残りのほとんどは効率、主に断熱によるものです）とIEAは述べています。 これは、政府が気候変動に関する公約をすべて実行することを前提とした「発表された公約シナリオ」（APS）によるものです。建物の温度を保つことで、世界のエネルギー関連の CO2 排出量の 10 分の 1 が発生します。 。 したがって、APS のヒートポンプの成長予測は、すべてのエネルギー関連の CO2 排出量を 2% 削減する。カーボンブリーフでのジョシュ・ガバティス要約しますヒートポンプに関するIEA初の主要な報告書 、世界的な状況と関連するコストと利点を検討します。 ヒートポンプは高価であると考えている多くの人にとっては驚くかもしれません。すでに説明済み世界の暖房の約10分の1 。 2021 年の売上高は前年比 13% 増加し、EU では 35% とより高い成長率を記録しました。北米最も多くのヒートポンプが設置されており、中国最大の市場を持っています。 重要なことは、ヒートポンプが電力を化石燃料に依存している場合でも、排出量は減少します 、中国のような石炭を大量に使用する送電網も含まれます。 それの訳はヒートポンプは化石燃料ボイラーよりも 3 ～ 5 倍効率的です 。 その効率性は生涯コストが低いことを意味するため、国家レベルでは経済的に意味があります。 しかし、個々の世帯や建物の所有者は、高額な初期費用を負担することが予想されます。 それが理由です現在30カ国以上が補助金を提供している。

ヒートポンプは、各国が計画を実行すれば、10年末までに世界の暖房需要の5分の1が削減される、国際エネルギー機関（IEA）によると。

その中でこれらの電気機器の最初の全体的な評価として浮上したと同庁は言う。「安全で持続可能な暖房への世界的移行における中心技術」。

ガスボイラーやその他の化石燃料からヒートポンプに切り替えることで、2030年までにカナダの年間温室効果ガス排出量が年間生産量に相当する量を削減できるとIEAは結論づけています。

世界的なガソリン価格の高騰を受けて、特にヨーロッパではすでに販売が急増している 。 今年は記録的なレベルに達する見込みです。EU諸国はいずれも、ロシアからのガス輸入への依存を減らすことを目的とした奨励金を配布している、ウクライナ侵攻に続いて。

報告書は同庁の取り組みに焦点を当てている。「発表された誓約シナリオ」（APS） 。 これは、ロシアのガスへの依存を削減するというREPowerEU戦略などの最近の約束を含め、各国政府が気候変動とエネルギーに関するこれまでの約束をすべて完全に履行していることを前提としている。

これをIEAと比較すると、「明示されたポリシーのシナリオ」(STEPS) 、しっかりと実施されているポリシーのみを考慮しています。 それはまた、「2050 年までに 1.5C のネットゼロエミッション」 (NZE)シナリオ。

IEA は、ヒートポンプは排出量を削減し、エネルギー安全保障を強化し、そして -より高額な先行投資が必要であるにもかかわらず、全体的なコストを削減化石燃料の使用量が減少したため。

ヒートポンプは現在、世界的に人気が高まっています。 IEAは、気候変動への懸念やガス価格の高騰に関連した政策や奨励金がこれに拍車をかけていると述べている。

2021 年には世界の暖房ニーズの約 10 分の 1 がヒートポンプで満たされました 。 ヒートポンプの売上高は前年比 13% 増加し、EU では 35% というより高い成長率が見られました。

現状では、北米は最も多くのヒートポンプが設置されていますそして中国は最大の市場を持っている、 しかしEUは、ウクライナ侵攻以来、ロシアとのエネルギー関係の断絶に躍起になっており、最も急成長している市場である。。

IEAは、世界的なエネルギー危機への対応として、今年の売上高が記録的な水準に達すると予想していると述べた。 これは特に真実であることに注意してくださいヨーロッパでは、一部の国ではすでに今年上半期の売上が2021年と比較して2倍になっています。。

ヨーロッパにおけるヒートポンプの普及率は、次のような寒冷地域で最も高くなります。ノルウェーとフィンランド 、長年にわたる政府の支援によるものです。 IEA は、これについて次のように指摘しています。「ヒートポンプは寒冷地には適さないという議論を覆す」。

下のグラフが示すように、ポーランドとイタリアヒートポンプの設置を促進するために多額の金銭的奨励金を導入した企業は、2021年に60％を超える成長率を記録した。

EU (左) および一部の加盟国 (右) におけるヒートポンプの売上高と成長率、2021 年。青いバーはヒートポンプの販売数を示し、黄色の点は売上の成長率を示します2020 年から 2021 年まで/出典: IEA

世界的に見て、報告書は次のように述べています。ヒートポンプに対する補助金は現在 30 か国以上で利用可能であり、世界の住宅用暖房需要の約 70% をカバーしています。。

現在、ヒートポンプの合計容量は 1,000 ギガワット (GW) を超えています。 IEA は、2030 年までに、STEPS ではこれが 2 倍の 2,100GW に増加し、APS では 2,600GW が導入されると予想しています。STEPSの大幅な増加は、米国のインフレ抑制法などの重要な政策介入によるものと考えられます。。

ヒートポンプによるこの増加により、APS の暖房ニーズの約 5 分の 1 がカバーされることが、以下のグラフでわかります。 また、中国におけるヒートポンプ市場の拡大が今後10年間に果たす重要な役割。

2021 年と比較した 2030 年までの STEPS および APS シナリオにおける国/地域別の建物のヒートポンプ能力の増加 / 出典: IEA

地球温暖化を1.5℃（NZE）に抑制するというパリ協定の目標と一致する追加シナリオでは、ヒートポンプの販売がさらに加速し、2030年までに暖房需要の4分の1を占めることになる。

この報告書は、ヒートポンプが世界のガスやその他の化石燃料への依存を迅速に削減できる可能性を強調しています。

現状では、世界のガス使用量の 6 分の 1 以上が建物の保温に使用されています 。 現在、ロシア産ガスからの撤退を目指しているEUでは、この数字は3分の1である。

APSはREPowerEU計画の一環として2030年までにロシアからの輸入を削減することを示唆しているEU内のヒートポンプの数は4,500万台に達するには3倍にする必要がある。

このシナリオではヒートポンプの年間売上高が2030年までに700万に近づく予定で、REPowerEUに沿って、域内の建物のガス消費量は2030年までに210億立方メートル（bcm）削減されることになる。IEAは、これはおよそ15億立方メートル（bcm）に相当すると指摘している。 EUがロシアとの化石燃料関係を縮小する措置を講じる前の、2021年のロシアのEUへの輸入量の%。

他の国々、例えば日本と韓国 、輸入化石燃料にも大きく依存しています。 下のグラフは、APS のヒートポンプへの大規模な切り替えが、化石燃料の輸入の必要性を大幅に削減し、エネルギー安全保障をどのように強化するかを示しています。

2030 年までの APS の選択された地域/国における燃料別の輸入化石燃料によって満たされる建物の暖房の割合 (2021 年と比較) / 出典: IEA

全体として、APS では、世界の建物でのガス使用量は 2030 年までに 21% 減少し、160bcm が節約されます。これは、2021 年の英国とノルウェーの年間生産量を合わせたものよりも多くなります。2030 年までのこの削減量は、STEPS で見られた量の 3 倍以上になります。

石油と石炭の使用も削減されており、後者は中国やポーランドなど一部の国で依然として暖房に使用されています。 APS では、スペースや給湯のためのこれらの燃料の使用が 29% 減少します。

より広くガスと化石燃料の両方について、2030 年までの使用量削減の約半分はヒートポンプによるものと考えられます 。 残りは改善によるものです建物の断熱材。

これらの削減は以下のグラフで確認できます。 左側のグラフは、これらの変化によって建物の熱源としての石炭の使用がほぼなくなり、IEAが「無視できる」レベルと呼ぶレベルにまで減少することを示しています。

左側のグラフは、2021 年と比較した、2030 年までの APS 内の建物のスペースと給湯に関する世界のエネルギー消費量の変化を示しています。右側のグラフは、さまざまな燃料の使用における変化をエクサジュール (EJ) で示しています。 2021 年から 2030 年まで。濃紺色は、ヒートポンプの膨張に起因すると考えられるこの変化の部分を示します。ライトブルー色は、住宅の断熱性の向上による全体的なエネルギー需要の減少など、他の要因に起因すると考えられる部分を示しています / 出典: IEA

IEAは次のように指摘していますが、ヒートポンプの規模拡大は「必然的に」電力需要の増加を意味し、「効率がはるかに優れているため、化石燃料の節約がそれをはるかに上回ります」 。 （上のグラフでは、ヒートポンプは 2030 年までに電力需要を 2EJ 増加させますが、石炭、石油、ガスの需要もそれぞれ約 2EJ 削減します。）

APSでのヒートポンプの導入は「主要暖房地域」の電力需要を「ほとんど」増加させないだろう , IEAによると、2030年までに2021年の水準よりもおよそ1.5～2.5%上昇する見込みです。 ただし、これには容量、顧客接続、配電網、柔軟性への追加投資が依然として必要になる可能性があると付け加えています。

建物を暖かく保つことで、世界のエネルギー関連の二酸化炭素 (CO2) 排出量の 10 分の 1 が発生します。 。 したがって、建物を暖房するための化石燃料の使用を削減すると、大幅な排出削減が実現します。

APS では、建物の暖房からの CO2 排出量が 12 億トン (GtCO2) 減少し、これは 4 分の 1 以上減少します。ガスやその他の化石燃料を燃料とするボイラーからヒートポンプへの大規模な切り替えは、このうち 500MtCO2 の削減に貢献します。。

これは、今日のエネルギー関連の CO2 排出量全体のほぼ 2% に相当します。 これはカナダの2021年の排出量に相当するとIEAは指摘している。

重要なことは、ヒートポンプは中国のような石炭を多く使用する送電網を含め、電力として化石燃料の燃焼に依存することが多いにもかかわらず、排出量が減少することである。 それの訳はヒートポンプは化石燃料ボイラーよりも 3 ～ 5 倍効率的です。

排出削減量には、ヒートポンプの製造および使用中に放出される可能性がある強力な温室効果ガスである F ガスの漏洩も考慮されています。

IEA は次のように推定しています。ヒートポンプは現在、「排出量の多い電力で稼働している場合でも」ガスボイラーと比較して排出量を「少なくとも20％」削減している 。 よりクリーンなグリッドで実行すると、これは 80% まで上昇する可能性があります。

これは、カナダを比較的低炭素送電網の例として示し、中国を石炭への依存により排出強度が高い例として示す以下の図で見ることができます。

黄色のバーは、供給される熱の単位当たりのガスボイラーからの排出量を示します。 F-ガスが環境中に「完全に漏れる」ヒートポンプからの排出量は、ガスボイラーよりもはるかに低いです。 緑色のバーは、炭化水素ベース (HC) 冷媒を使用するヒートポンプからの排出量を示します。

さまざまな冷媒オプションに応じた、ガスボイラー (黄色) とヒートポンプ (青と緑) の有効熱出力のメガワット時 (MWh) あたりの温室効果ガス排出量。 濃い青色のバーは比較的高い F-ガス漏洩率を示し、水色と緑色のバーは排出量が低いオプションを示します / 出典: IEA

左下のグラフは、APS に基づく建物のスペースと給湯による全体的な排出削減量を示しています。 ヒートポンプにより電気暖房の需要が増加しているにもかかわらず、APSにおける低炭素電力への移行が広がっているため、電力に関連した排出量は減少しています。

右のグラフは、ヒートポンプが APS の排出量削減の鍵となる一方で、家庭でのエネルギー効率化対策が大幅な削減の原因となっている。

APS における宇宙および建物の給湯による世界の CO2 排出量、2021 ～ 2030 年 / 出典: IEA

IEAによると、ガス価格の高騰により、ヒートポンプはランニングコストの点で従来のガスボイラーに比べてはるかに競争力が高まっているという。

世界的なエネルギー危機が起きる前から、多くの国ではすでにヒートポンプのランニングコストがガスボイラーよりも低かったそして、下のグラフが示すように、ガソリン価格の高騰により、この利点はさらに増大しました。

IEA は、低所得世帯にとって、貯蓄額は世帯収入の 2 ～ 6% に達する可能性があり、これはヒートポンプが「エネルギー貧困に有意義に対処できる」ことを意味します。。

一部の地域/国におけるガスボイラーからヒートポンプに切り替えた家庭のエネルギー代節約額、$、2021 年および 2022 年 / 出典: IEA

こうした運用コストの削減は、ヒートポンプは設置コストが高いにもかかわらず、総所有コストベースですでにガスボイラーと競合していることがよくあります。。

以下のグラフは、冷暖房の「平準化コスト」 – 設備や設置、運用コスト、メンテナンスコストを含む– それを実証しますいくつかの主要な暖房市場では、空対空ヒートポンプはすでにガス代替品よりも安価になっています。

英国やカナダなど一部の国では、ヒートポンプのコスト競争力を高めるために依然として補助金が必要です。

一部の国における平準化された冷暖房費、住宅用空気-空気および空気-水ヒートポンプおよびその代替品（ガスボイラーおよび空調と組み合わせたガスボイラーを含む）のメガワット時あたりのドル（MWh）、2021年。黄色の点は、均等化コストに対する補助金の影響 / 出典: IEA

IEAによれば、ヒートポンプは多くの理由からガスボイラーよりも魅力的な見通しだという。 エネルギー効率が 3 ～ 5 倍高いだけでなく、多くの場合、次のことも可能です。暖房と冷房の両方を必要とする地域に住む 26 億人の人々のためのエアコンとして機能します。2050年までに。

それに対してIEAは、ガスボイラーの低炭素代替品としての水素を否定する 。 報告書は、2030年までにAPSの暖房と給湯の燃料混合において、それが「無視できる役割」を持つだろうと述べている。

「主な理由は、水素の変換、輸送、使用に関連するエネルギー損失を考慮すると、建物で使用する水素技術はヒートポンプやその他の利用可能なオプションに比べて効率がはるかに低いことです。」

ヒートポンプには利点があるにもかかわらず、報告書は次のことを認めています。高額な初期費用によってもたらされる障壁。

以下のグラフが示すように、少数の国ではすでに空対空ヒートポンプの方がガスボイラーよりも設置コストが安くなる可能性がありますが、ほとんどの国ではIEAは次のように述べています。「空対水および地上ソースユニットの競争力を高めるには、補助金が引き続き鍵となる」。

主要な住宅用暖房技術の最も安価なモデルの設備と設置コスト、2022 年。黄色の点はコストに対する補助金の影響を示します / 出典: IEA

全体として、APS には次のものが必要です。建物所有者による設備と設置への支出の「大幅な増加」 – 投資は2030年までに3倍の3,500億ドルに。

これはガスボイラーなどの従来の暖房システムの設置コストよりも 1,600 億ドル高いとIEAは述べています。 ただし、この追加投資の多くはすでに政府の奨励金によって賄われていると同報告書は指摘している。 さらに、追加コストは燃料節約によって返済されます:

「特に世界的なエネルギー危機が続く場合、（ヒートポンプへの切り替えへの投資による）増加コストは、経済全体の燃料節約のほうが上回ります。」

APSでは、雇用ヒートポンプ産業の従業員数は約 3 倍に増加し、2030 年には 130 万人に達します。

しかし、報告書は、その必要性を警告しています。トレーニングプログラム十分な労働者を確保するために、部分的に公的資金で賄われています。 また、関連するスキルの多くは化石燃料暖房産業と互換性がありますつまり、人々は再訓練される可能性があります。

最後に、APS は温室効果ガスの排出量を削減するだけでなく、主要な大気汚染物質を削減それは人々の健康に害を及ぼす可能性があります。

全体として、IEA は、この経路により排出量が 15 ～ 40% 削減され、一酸化炭素の漏れ、爆発、火災の危険など、燃料の燃焼に関連する他の危険も軽減されると結論付けています。

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ジョシュ・ガバティス気候とエネルギーのジャーナリストです。カーボンブリーフ

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