この記事は2025年1月に更新されました。
世界経済フォーラムの2024年報告書によると、ヒートポンプは現在、世界で最も普及している住宅暖房方式となっている。効果的なエネルギー転換の推進。
初期費用は高いものの、ヒートポンプは消費者の急増する光熱費の削減に役立つ。
建物の温度を効率よく調節でき、排出量を削減するという証拠もある。
エネルギー危機によって暖房や冷房の費用が上昇し続けるなか、ヒートポンプの人気が高まっている。
ヒートポンプは高価な場合もあるが、光熱費を減らし、最終的に節約につながると期待されている。二酸化炭素の排出を減らすため、地球環境にもより良いと専門家は指摘する。
では、どのように機能するのだろうか？
覚えておきたいことが2つある。まず、外がどれほど寒くても、気温が氷点下を大きく下回っても、空気や地中には常にある程度の熱エネルギーがある。ヒートポンプは、その熱を十分に住宅内へ取り込み、室内を暖めるよう設計されている。
ヒートポンプ：住宅への熱の移動と住宅からの熱の移動
2つ目は、何もしなければ熱は常に暖かい場所から冷たい場所へ移動するということだ。冬に家が冷え込むのはそのためである。ヒートポンプは、この自然な熱交換のプロセスを制御し、家を冷やしたり暖めたりできる。
ヒートポンプがそれを可能にするのは、銅製コイルの中に液体冷媒が入っているためだ。冷媒が屋外の空気から熱を吸収し、ポンプが電力を使って冷媒を圧縮し、温度を上昇させる。これによって熱が室内へ移動する。
ヒートポンプは自然な熱の流れを逆転させ、冷たい場所（屋外）にあるエネルギーを、より暖かい場所（住宅）へ移動させる。冷蔵庫と同じ原理で機能する。
実際、米国の発明家ロバート・C・ウェバーがこのアイデアを思いついたのは1940年代のことだった。大型冷凍庫の排気管にうっかり手を触れてやけどをしたのがきっかけだった。ウェバーはその管を自宅の試作暖房システムにつなぎ、こうしてヒートポンプが誕生した。
空気熱源ヒートポンプは地中から暖かさを得る一方、地中熱源システムは地中から熱を取り込む。地中熱源システムの方が高価な傾向にある。
クリーンエネルギーへの移行に向けて、世界経済フォーラムはどのような取り組みを行っているのか？
効率的な暖房の選択肢
ヒートポンプの購入と設置には1万ドルを超える費用がかかることもあり、短期的には安価な選択肢とは言えない。しかし、発生させる熱より少ないエネルギーで稼働するよう設計されているため、ヒートポンプは住宅を効率よく暖める手段となるはずだ。
具体的なシステムによって、ファンで室内の空気を暖めるタイプと、ラジエーターや床暖房を暖めるタイプがある。
夏に空気熱源ヒートポンプで家を冷やす場合は、単に運転を逆向きに切り替える。冷房モードのヒートポンプは、湿度も下げるため、家の中がより快適になる。
住宅を冷やし、排出量を削減
エアコンが一般的ではない一方で、気候変動によるより深刻な熱波に人々が対処しなければならなくなっている米国の一部地域では、この技術への需要が高いと、ブルームバーグは報じている。
クリーンエネルギー非営利団体RMIによるある研究では、シアトルでさまざまな冷房手段の性能をモデル化した。2021年6月に記録的な熱波が発生した際の分析で、研究者らは、ヒートポンプなら極端な高温下でも住宅を冷やせるうえ、冷暖房を別々のシステムでまかなう場合と比べて年間228ドル安くなることを明らかにした。
同じ研究では、住宅全体のCO2排出量が約4分の1削減されたと報告されている。
こうした節約効果は大きい。とりわけ、米国では現在、経済損失が10億ドルを超える異常気象が3週間ごとに発生していることを考えればなおさらだ。1980年代には4カ月ごとだったと、同国の国家気候評価は報告している。
しかし、ヒートポンプは暑い時期に主に役立つというのは誤解だ。スウェーデン、フィンランド、ノルウェーは欧州で最も寒冷な気候であるだけでなく、大陸内で世帯1,000世帯当たりのヒートポンプ販売台数が最も多いと、Carbon Briefは報じている。一方、政府が普及促進のための補助金を出しているにもかかわらず、ドイツと英国ではヒートポンプの普及が遅れている。
ネットゼロへの道のり
消費者向け雑誌Which?は、ヒートポンプは電力を使うため、ゼロカーボンではないと指摘する。太陽光や風力などの再生可能エネルギー由来の電力を使う場合はその限りではない。
しかし、ネットゼロへの道のりにおける解決策の一つと見なされている。実際、世界経済フォーラムの2024年報告書『効果的なエネルギー転換の推進』によると、エネルギー危機のピーク時にヒートポンプの販売は「大幅に伸び」、現在では「最も普及している住宅暖房方式となり、複数の国で化石燃料ベースのシステムを追い越している」。
ブラウン大学の気候変動研究者で経済学者のアレクサンダー・ガード＝マレー氏は、ワシントン・ポストにこう語った。「これは住宅の快適さの問題です。気候の問題です。安全保障の問題です。そのどれか一つだけでもヒートポンプの導入を積極的に進める理由になりますが、すべてを合わせれば、証拠は揺るぎないものだと思います。」
