热泵推广面临成本挑战,美国多地家庭供暖电气化存障碍
2026-01-31 09:21
来源:The Conversation
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热泵技术有助于降低建筑物供暖相关的碳排放。美国多州设定了在未来数十年内提升热泵普及率的目标。然而,尽管热泵在新建筑中具备经济性,但在现有住宅中推广安装仍面临诸多困难。当前能源价格,特别是不断上涨的电价,意味着房主若用热泵替代现有供暖系统,可能面临更高的取暖费用,这一情况在美国部分地区尤为明显。

研究显示,热泵在美国家庭中的整体使用率约为14%,且主要集中在佛罗里达等冬季供暖需求较低的南部温暖各州。在气候寒冷、采暖期更长的东北部地区,仅有约5%的家庭使用热泵。研究人员丹·施拉格表示:“我们想了解在哪些地方热泵可能已经具有成本效益,以及在哪些地方其他因素可能阻止家庭进行转换。”

家庭供暖方式在美国各地差异显著,这主要受气候、燃料价格和基础设施影响。在北方及落基山脉各州,天然气或丙烷是主流供暖燃料。在南部如德克萨斯州等电价较低地区,电力供暖更为普遍。社区类型也影响选择,城市家庭更倾向使用天然气,而农村地区则更多依赖燃油或丙烷。在东北部新英格兰地区,约三分之一的家庭仍使用燃油供暖。

热泵通过电力驱动搬运热量,而非直接燃烧化石燃料,其运行效率受当地气候影响。与化石燃料系统相比,空气源热泵可减少家庭供暖能耗30%至50%。对于目前使用燃油、丙烷或电阻式电暖器的家庭,安装热泵有望降低年度取暖费用,平均每年可节省200至500美元,在东北部某些地区节省额可能更高。

然而,对于约占全美一半供暖需求的、使用天然气的北方家庭而言,由于电价远高于天然气价格,改用热泵可能导致年度取暖费用增加,增幅最高可达1200美元。此外,高昂的初始安装成本构成另一主要障碍。安装一台空气源热泵平均需花费17000美元,地源热泵则通常超过30000美元,若需升级房屋电气系统,费用可能进一步增加。

电力成本是影响热泵推广的核心因素。美国各地电价近年来因多种原因显著上涨。尽管热泵普及会加大电网高峰电力需求,但其若能结合分时电价等机制,也可能为电网调节提供机会。部分州已要求公用事业公司为安装热泵的家庭提供电费折扣。总体而言,推动家庭采用热泵及实现更广泛的经济电气化,不仅需要技术方案,更依赖于电价的降低。

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