即使由肮脏的电网供电，热泵也能减少排放

这个故事最初发表于 金丝雀传媒。

您可能会认为热泵是一种诱人的气候解决方案（他们是）和一个你可以自己收养的人（很多有）。 但也许你已经推迟购买一个，想知道如果一个肮脏的电网正在为你提供电力，那么它们真正会产生多大的影响——也就是说，一个电网的电力至少部分是由化石气体、煤炭或石油。

对于大多数美国家庭来说确实如此：虽然电网组合是 改善，距离干净还很远。 2023 年，可再生能源仅占美国发电量的 21%，其中无碳核能占 19%。 另一个 60% 的电力来自燃烧化石燃料。

那么，如果电动热泵使用肮脏的电网电力运行，真的会降低排放吗？

答案是肯定的。 即使采用高碳饮食，与其他供暖系统相比，热泵每年也能消除大量排放。

这 最新研究 为了强调这一点，发表于 焦耳 上个月由国家可再生能源实验室发布。 该团队对美国整个住房存量进行了建模，发现在该设备 16 年的预期使用寿命内，改用热泵加热器/交流电可以减少邻近 48 个州每一个州的排放量。

事实上，即使清理美国电网的进程比专家预期的要慢，热泵也能减少碳污染。 NREL 团队使用了六种不同的电网未来情景，从激进的 脱碳 （到 2035 年实现 95% 的无碳电力）变得迟缓（到 2035 年只有 50% 的无碳电力，如果可再生能源的成本最终超过其当前轨迹预测）。 他们发现，根据场景和效率水平，热泵平均可将家庭年能源排放量降低 36% 至 64%，即 2.5 至 4.4 公吨二氧化碳₂ 每个住房单元每年相当于。

这是一个惊人的排放量。 作为背景，减少 2.5 吨二氧化碳排放₂ 排放量 相当于 不燃烧 2,800 磅煤。 或者半年不开车。 或者切换 纯素饮食 14 个月。 在研究范围的高端，4.4 公吨二氧化碳₂ 几乎相当于从纽约市到东京的往返航班的排放量（4.6吨）。

NREL 高级研究工程师、该研究的主要作者埃里克·威尔逊 (Eric Wilson) 告诉我，“我经常听到人们说，‘哦，你应该等待安装热泵，因为电网仍然很脏。’”但这只是事实。错误的逻辑。 â�<“最好现在就更换，而不是稍后更换，而不是再锁定煤气炉或锅炉 20 年。”

研究表明，在冬季较冷且使用燃油加热器的州（例如缅因州），减排量往往更高。 （缅因州似乎比研究人员领先一步：事实证明，热泵在那里非常受欢迎，以至于该州已经 超出了热泵采用目标 比原计划提前了两年。）

因此，肮脏的电网并不会抵消热泵的气候效益。 但热泵会像标准空调一样产生排放：通过泄漏制冷剂，这些化学物质使这些设备能够围绕热量移动。 虽然它正在 逐步减少，HVAC标准制冷剂R-410A是 2,088次 比二氧化碳更有效的温室气体₂，因此即使很小的泄漏也会产生巨大的影响。

NREL 团队发现，考虑到热泵避免了排放，热泵制冷剂泄漏造成的排放量增加几乎没有什么影响。 R-410A 的典型泄漏率平均仅增加 0.07 公吨二氧化碳排放量₂ Wilson 表示，每年相当于 2.5 吨的总节约量，仅减少了 3%。

A 2023年分析 气候智库 RMI 进一步支持了热泵的气候诚意。 RMI 发现，在 48 个大陆州，用高效热泵取代煤气炉不仅可以在设备的整个生命周期内累积排放，而且在安装的第一年也可以减少排放。 RMI 估计，第一年减少的排放量为燃气炉排放量的 13% 至 72%（具体取决于各州）。 （Canary Media 是 RMI 的独立附属机构。）

RMI 和 NREL 的研究都集中在空气源热泵上，这种热泵在寒冷的天气里从室外空气中吸收热量，效率是燃气炉的三到四倍。 但据 RMI 称，地源热泵的效率是燃气炉的五倍以上，从而可以更大程度地减少温室气体排放。

改用热泵可以降低多少 你的 家里的碳排放量？ 对于高级别的估计，NREL 给出了 交互式仪表板。 在 â�<“州”选项卡中，您可以过滤到您所在的州、建筑类型和加热燃料。 例如，根据我所在的科罗拉多州电网适度脱碳的情景，将燃气炉换成热泵的单户住宅可以减少高达 6 吨的二氧化碳排放量₂。

您还可以从 Rewiring America 获得估算 个人电气化规划师，其中使用有关您房屋的更具体信息，或者询问能源审计师或 全屋脱碳公司 如果他们能够计算减排量作为 家庭能源审计。

威尔逊分享的最后一个要点是：如果每个使用天然气、石油或低效电阻供暖的美国家庭现在就将其更换为热泵供暖，那么整个美国经济的排放量将减少 5% 至 9%。 这就是热泵脱碳工具的威力。