ヒートポンプは私にとって効果的ですが、まだお金の節約にはなっていません

4時間前

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エヴァン・デイビス ラジオ4のPMの司会者

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BBC

すべての人が自宅を暖めるための正確な配管方法に興味があるわけではないことは承知していますが、私自身はこの話題に夢中になっています。その理由の一つは、フランス人の夫がいることと、数年前にフランス北部の非常に古くて漏れの多い家を購入し、その家にはすでにヒートポンプが設置されていたからです。

私はそれに一度も出会ったことがありませんでした。すぐに、ヒートポンプが正常に動作していないことがわかりましたが、幸い保証期間内だったため交換され、その後は非常に良く機能しました。実際、私たちはロフトの増築用にもう一台購入しました。

この話題に興味を持つもう一つの理由は、歴史的な変化を目の当たりにする可能性にワクワクしているからです。馬から車への転換のような瞬間です。石器時代以来、人々は一般的に火を燃やすことで暖を取ってきました。木や炭を火にくべたり、石油やガスをボイラーで燃やしたりしてきました。電気ヒートポンプへの社会全体の移行は、家庭内での熱の作り方に全く新しい変革をもたらすことになります。

この政府は英国人にヒートポンプを受け入れることを望んでいます（前政権も同様でした）。しかし、この変化は、電気代が非常に高い国では複雑な問題を伴います。現在、設置費用はガスボイラーより高く、運用コストも高くなる場合があります。そのため、主に環境意識の高い層や裕福な層を対象としています。

問題は：この数字は、平均的な消費者の節約につながるほど成立するのか？そして、ガスが根付いている国で、ヒートポンプは本当により環境に優しい未来のための適切な技術なのか？

幸せな家族

ロンドン郊外の緑豊かな地域に住むエミリーとスティーブン・ボイトンは、パンデミックの間に4寝室の一戸建てにヒートポンプを設置することに決めました。エミリーはちょうど50歳になり、人生や未来、退職、環境などさまざまなことについて考えていました。

「お金があって、スペースがあるなら、やるべきだと思います」と、彼女は今、自分のヒートポンプ購入の決断について語っています。

設置には新しい配管やラジエーターの交換が必要になることが多く、その日だけで済むものではありません。エミリーとスティーブンはキッチンのリフォームを決めていたため、ちょうど良い機会でした。

彼らは屋外に大きな空気源ヒートポンプを設置しています。空気中の熱を利用するため、その名前がついています。水を温め、それが地下の配管を通じて室内に流れ、ラジエーターや新しい床暖房に供給しています。

スティーブンとエミリー・ボイトンは4寝室の一戸建てにヒートポンプを設置しました

エミリーはスプレッドシートの管理を担当しており、そのコストを見せてくれました。多くの顧客と同様に、設置前には断熱性の向上を勧められました。これは、ヒートポンプはガスボイラーよりも穏やかな熱を提供するためです。その費用は5,000ポンドでした。その後、ヒートポンプ自体と床暖房に支払いました。

合計で17,000ポンドを支出しましたが、その代わりに5,000ポンドの政府補助金を受け取りました。

これは大きな資本支出です。別の言い方をすれば、17,000ポンドを25年の住宅ローンに組み込むと、金利4.5％の場合、月々の追加返済は約100ポンドになります。

しかし、エミリーはエネルギー使用量を追跡したスプレッドシートも見せてくれました。これはキロワット時（kWh）で測定されています。ヒートポンプ設置前の最近の1年間で、家は合計28,000kWhを消費していました。これはほとんどがガス暖房だったと考えられます。最新の1年では、子供たちが帰省したにもかかわらず、わずか10,000kWhしか使っていません。つまり、エネルギー使用量を約3分の2近く削減したことになります。

「これはヒートポンプの効率の良さと断熱の効果の反映だと思います」とエミリーは言います。

この点は特に覚えておく価値があります。なぜなら、多くの人がヒートポンプのアイデアに対して激しい批判を浴びせるからです。この技術はほぼ魔法のようなエネルギー削減を実現します。議論の的になりやすく、熱心さも宗教的とも言えるほどです。しかし、ヒートポンプはすでに英国の何十万もの家庭で使われており、ヨーロッパ全体では何千万もの家庭で利用されています。そして、満足しているヒートポンプの顧客もたくさんいます。

科学的な仕組み

では、ヒートポンプはどのように暖房を行い、エネルギーを節約するのでしょうか？

ヒートポンプは基本的に化学物質（冷媒）を閉じたループ内で循環させ、熱を移動させます。高温から低温へ、ガスから液体へ、圧縮と膨張を繰り返します。

ループの一端では、冷媒がガスの状態で、ヒートポンプはそれを圧縮して非常に高温にします（自転車のポンプが使われるときに熱くなるのと似ています）。その熱を利用して水を温め、ラジエーターを通じて循環させます。

ガスが熱を放出してラジエーターの水と結合すると、液体に凝縮します。その液体は膨張弁（減圧弁）を通過し、低圧の場所に噴霧され、その温度が急激に下がります。

ここで魔法が起きます：液体は非常に冷たくなり、外気温が-5°Cでも、比較的暖かく感じられるほどです。外気を利用して冷媒を沸騰させ、サイクルを繰り返します。圧縮機が冷媒を再び高温にし、より多くのラジエーターの水を暖めるのです。ただし、重要なのは、外気の熱を利用して冷媒を沸騰させることで、多くのエネルギーを節約できる点です。

エヴァン・デイビスは、冷媒をループ内で循環させて熱を生成するボイントン家のヒートポンプについて紹介しました。

私には、-5°Cの空気から熱を取り出して、50°Cの水を温めることができるという事実を理解するのが難しいです。

エミリーとスティーブンの家で見たエネルギー使用量の削減は普通のことなのか？答えは：はい、です。サルフォード大学の建築性能の教授リチャード・フィットンによると。

彼は「エネルギーハウス2」という実験室で働いています。そこには新築の家が巨大な密閉された温度制御倉庫内に設置されており、さまざまな暖房方法をテストしています。家は家具も備え付けられています。歩き回るのはちょっと奇妙な体験で、まるで『トゥルーマン・ショー』の世界のようです。

しかし、実験室の条件により、ヒートポンプの正確な性能を測定でき、エネルギーの入力と出力を正確に計測できます。

「1キロワット時のエネルギーを投入すると、3倍の出力が得られる」とフィットンは言います。

ガスでは、その1ユニットあたりの効率はもっと低いです。繰り返しますが、これはエネルギー効率の大きな変革です。

異なる種類の熱

ただし、問題もあります。

フィットンは、ヒートポンプが最も良い性能を発揮するには、低めの温度で動作する必要があると指摘します。ガスボイラーは70°Cまで水を温めてラジエーターを循環させることができますが、ヒートポンプは45°C程度でより良く動作します。そして、その温かさだけを提供するラジエーターでは、部屋を快適に保つためにラジエーターを拡張する必要があるかもしれません。

電力会社のエコトリシティのオーナー、デール・ヴィンスは率直に言います。彼は20年間ヒートポンプを使用していますが、企業はその制限について正直であるべきだと考えています。「一般的な経験は、ヒートポンプがガスボイラーよりも冷たい水を作るという事実に左右されており、ラジエーターを変えなければ家は寒くなる」と彼は言います。

寒い家に直面した場合、一部のユーザーはヒートポンプの出力を上げるかもしれませんが、その場合、多くの効率の利点が失われると彼は言います。

さらに、家の断熱が不十分な場合、多くのヒートポンプとラジエーターが必要になり、熱損失を防ぐために多くの熱を供給し続ける必要があります。

良いヒートポンプは実際にそんなに効率を失うのかという議論もありますが、一般的にはこの技術は遅いながらも異なる暖房方法を提供していると考えるのが良いでしょう。ガスや石油の場合、部屋をすぐに暖めることができます。仕事に出かけて家を冷ましてから、帰宅して暖房をつけることも可能です。しかし、ヒートポンプではそうはいきません。部屋を暖めるのに時間がかかるため、一定の温度を保つために常に運転し続ける必要があります。

「私たちはそれに触れず、考えもしません。奇妙に聞こえるかもしれませんが」とエミリー・ボイトンは言います。「ただそこにあって、家は十分暖かいのです。」

そのフレーズを覚えておいてください、暖かすぎないこと。寒い日には、よく調整されたヒートポンプシステムはあなたを暖かく保ちますが、私の経験では、家をトーストのようにすることはほぼ不可能です。もし熱い状態を望むなら、時々使うための追加のトップアップ装置を用意した方が良いかもしれません。

イギリスにとっての適切な選択？

ヒートポンプが国全体の戦略として意味があるかどうかの大きな課題は、基本的な数学に帰着します。

非常に良く設計されたヒートポンプは、そのガスボイラーの4分の1のエネルギーしか使わないかもしれません。しかし、イギリスでは、1キロワット時あたりの電気代はガスの約4倍です。これは大まかな数字ですが、一般的に高い初期コストを考慮して、ヒートポンプを採用するにはどうすれば経済的に成り立つのか？

大量市場でヒートポンプを普及させるには、電気代がガスより高くても、それほど差がない必要があります。

フランスでは事情が異なります。私のフランスの家では、ほとんどの日中は1kWhあたり約18ペンスの電気料金を支払っています（夜間はもっと安い）。一方、ロンドンの最新の請求書では28ペンスです。その差は10ペンスです。

英国最大の小売エネルギー供給会社であり、ヒートポンプの最大販売者でもあるオクタポスの最高経営責任者グレッグ・ジャクソンは、この技術に熱意を示しています。「私たちは月に約1,000台設置しています」と彼は言います。「政策の障壁はまだ多いですが、設置した人たちは非常に満足しています。」

しかし、彼は英国の電気料金の「狂ったほど高い」ことを認めています。「現在、英国では電気はガスの約4倍の価格です。ドイツでは3倍、フランスではガスのほぼ2倍、スカンジナビアではほぼ同等です」と述べています。

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「電気自動車やヒートポンプにとって良くない、産業にとっても最悪です。」

彼は、より良い料金プランに切り替え、ピーク外の時間帯にほとんどの暖房を行うことで、しばしばお金を節約できると指摘します。

すべての問題にもかかわらず、彼は英国がヒートポンプを受け入れる必要があると広く考えています。「化石燃料の技術は成熟しており、これ以上良くなることはありません」と彼は言います。「しかし、電化の技術は指数関数的に進歩しています。今、化石燃料の世界に固執すれば、10年、20年後には本当に後悔することになるでしょう。電化はエネルギーの安全保障を高め、常に改善しています。」

また、私たちの国のエネルギー耐性の問題もあります。特に今週末は、イラン紛争によるヨーロッパのガス価格高騰の中で重要です。実情として、ヒートポンプはすぐにエネルギーの安定性を高めることはできません。なぜなら、私たちの電力の多くは現在ガスから作られているからです。しかし、長期的には、最終的にガスから再生可能エネルギーや原子力に切り替えることができれば、ヒートポンプは国際的なエネルギー市場の乱高下に対して依存度を下げることができるでしょう。

ネットゼロの目標

そして、これはイギリスのネットゼロの目標に関するより大きな問題に繋がります。

もちろん、ネットゼロに関心がなければ、解決すべき問題はありません。できるだけ長くガスを燃やし続けるだけです—これはアメリカ大統領ドナルド・トランプの「掘れ、掘れ、掘れ」戦略の一種です。

しかし、政府が本気で化石燃料に代わるエネルギー源を推進しようとしているなら、暖房や交通のほとんどを電化する方法を見つける必要があります。そして、現状ではそれを自然に実現する方法は見つかっていません。

ヒートポンプはその移行の重要な一部となるでしょう。そして、平均的な消費者が購入を正当化できるように、コストを合理的にする方法を見つける必要があります。

実際、電気代の高さは、むしろネットゼロを目指す場合、ヒートポンプが必要な理由の一つとも言えます。なぜなら、他に少ない電気暖房の方法が見つかりにくいからです。

しかし、20世紀初頭の馬から車への移行のように、それは決して簡単ではないでしょう。

トップ画像クレジット：Getty.