我明白並非每個人都對家中供暖的精確管道系統感興趣，但這是我最近著迷的議題。部分原因是我有一位法國籍的丈夫，幾年前我們在法國北部買了一間非常老舊且漏水的房子，當時已經安裝了一台熱泵。
我以前從未接觸過熱泵。很快地，我們發現這台熱泵運作不正常，但幸運的是它還在保固期內，更換後就運作得非常好。事實上，我們後來又為閣樓增建處購買了第二台。
我對這個議題感興趣的另一個原因是，我對見證一場歷史性變革感到興奮——就像從馬匹時代進入汽車時代一樣。自石器時代以來，人們通常透過燃燒東西來取暖——燃燒木材或煤炭生火，或是在鍋爐中燃燒油或氣體。社會全面轉向電熱泵將標誌著居家供暖方式的全新轉變。
本屆政府（以及上一屆政府）希望英國民眾接受熱泵。但在一個電力成本如此高昂的國家，這種轉變伴隨著複雜的問題。目前，熱泵的安裝成本比燃氣鍋爐更高，運行成本也可能更高。因此，它們主要針對環保意識強且經濟較寬裕的族群。
問題是：這些數字能否讓一般消費者省錢？在燃氣如此普及的國家，熱泵是否真的是綠色未來的正確技術？
居住在倫敦市郊的艾蜜莉和史蒂芬·博伊頓夫婦，在疫情期間決定為他們四臥室的獨立房屋安裝熱泵。艾蜜莉剛滿五十歲，開始反思人生、未來、退休、環境等各種問題。
「如果你有錢，也有空間，那麼你大概應該開始做了，」她現在談到購買熱泵的決定時說。
安裝熱泵通常需要更換部分管道，甚至新的散熱器；這不是在你家的燃氣鍋爐壞掉時，可以隨時更換的設備。艾蜜莉和史蒂芬當時決定翻修廚房，所以是進行這項比較擾人的工程的好時機。
他們在戶外安裝了一台大型空氣源熱泵。顧名思義，它利用空氣中的熱量。它加熱水，然後通過埋在地下的管道輸送到室內，為散熱器以及他們廚房的新地板供暖系統供熱。
艾蜜莉負責管理試算表——她向我展示了成本。像許多客戶一樣，在安裝前，他們被建議改善房屋的隔熱。這是因為，正如我們將看到的，熱泵通常比燃氣鍋爐提供的熱量更溫和。隔熱工程花費了 5,000 英鎊。然後他們支付了熱泵本身以及地板供暖的費用。
總共他們花了 17,000 英鎊，但獲得了 5,000 英鎊的政府補助。
這是一筆龐大的資本支出。換句話說，如果你要透過 25 年期、利率 4.5% 的抵押貸款來融資這筆 17,000 英鎊的費用，你每月的額外抵押貸款還款將約為 100 英鎊。
但隨後艾蜜莉向我展示了她追蹤能源使用量的試算表，以千瓦時 (kWh) 為單位。在安裝熱泵的前一年，房屋總共消耗了 28,000 千瓦時的能源，其中大部分是燃氣供暖。在最近一年，他們僅使用了 10,000 千瓦時，儘管在此期間有成年子女搬回家住。換句話說，他們的能源使用量減少了近三分之二。
「我猜這反映了熱泵的效率有多高，以及隔熱措施的效果，」艾蜜莉說。
這一點值得記住——尤其是在聽到人們對熱泵這個想法惡言相向時。這項技術帶來了近乎神奇的能源削減水平。它們可能是——恕我開個雙關語——一個熱烈爭論的對象，幾乎帶有宗教狂熱。但熱泵已經在英國數十萬戶家庭以及歐洲數千萬戶家庭中使用。而且並不難找到滿意的熱泵客戶。
那麼，熱泵是如何供暖的？又是如何節省能源的？
熱泵基本上是在一個封閉迴路中循環一種化學物質——製冷劑——從熱到冷，從氣體到液體，從壓縮到減壓。重複這個過程。
在迴路的這一端，當製冷劑呈氣態時，熱泵會壓縮它使其變得超級熱（就像你使用自行車打氣筒時，打氣筒會變熱一樣）。然後它就可以利用這些熱量來加熱水，通過散熱器循環。
當氣體將其熱量傳遞給散熱器水時，它會凝結成液體；然後這種液體通過膨脹閥（減壓），噴入低壓區域，導致其溫度驟降。
這就是奇蹟發生的地方：液體現在變得極其寒冷，即使是零下的室外空氣與之相比也顯得溫暖。室外空氣可以用來沸騰製冷劑，從而使循環得以重複：壓縮機將其壓縮並使其再次變得超級熱，準備好加熱更多的散熱器水。但關鍵在於，當製冷劑寒冷時，你透過讓室外空氣的熱量來完成大部分沸騰製冷劑的繁重工作，從而獲得了免費的能源。
我仍然難以理解，你竟然可以從零下 5°C 的空氣中提取熱量，來幫助將水加熱到 50°C。
那麼，我在艾蜜莉和史蒂芬家看到的能源使用量減少是否正常？答案是肯定的，根據薩爾福德大學建築性能教授理查德·菲頓的說法。
他在「能源屋 2」工作，這是薩爾福德大學的一個實驗室，裡面有一個巨大的、密封的、溫度可控的倉庫，裡面有新建的房屋。他們的目標是測試不同的供暖方法，包括熱泵。這些房屋甚至配備了家具。在裡面走動是一種相當奇怪的體驗，就像在《楚門的世界》裡一樣。
但實驗室條件意味著他們可以準確地測試熱泵，測量輸入的確切能量和輸出的熱量。
「你實際上只輸入一單位能量，一千瓦時，卻得到三單位出來，」菲頓告訴我。
燃氣甚至達不到一比一。我無法重複強調這一點：這是能源效率的轉變。
正如菲頓指出的，為了讓熱泵發揮最佳性能，它們需要在相對較低的溫度下運行。而燃氣鍋爐可能會將水加熱到 70°C 來循環散熱器，熱泵在 45°C 下效果更好。如果你的散熱器只提供溫和的溫暖，你可能會發現你需要擴大散熱器，才能讓房間舒適。
電力公司 Ecotricity 的老闆戴爾·文斯直言不諱。他使用熱泵已有 20 年，但他認為公司需要誠實地說明其局限性。「典型的體驗受到熱泵產生的水比燃氣鍋爐冷這一事實的影響，如果你不更換散熱器，你的房子就會很冷，」他說。
面對寒冷的房子，一些用戶可能會調高熱泵的功率——但如果你這樣做，效率優勢就會大大流失，他說。
此外，如果你的房屋隔熱不良，你需要一個強大的熱泵和大量的散熱器，才能防止熱量散失的速度快於熱泵產生的速度。
關於好的熱泵是否真的會損失那麼多效率，這存在爭議，但總的來說，最好將這項技術視為一種不同、較慢的供暖形式。使用燃氣或燃油，你可以非常快速地加熱房間。你可能會外出工作，讓房子變冷；然後回家啟動鍋爐。熱泵則不行。它加熱房間的速度太慢，所以你需要保持恆溫運行。
「我們不去碰它，我們也不去想它，這聽起來很奇怪，」艾蜜莉·博伊頓說。「它就放在那裡，房子也足夠溫暖。」
記住「足夠溫暖」這個詞。在寒冷的日子裡，配置良好的熱泵系統會讓你保持溫暖，但至少根據我的經驗，它不太可能讓房子變得非常溫暖。如果你想要非常熱，你最好額外準備一個額外的設備供偶爾使用。
當談到熱泵作為更廣泛的國家戰略是否可行時，最大的挑戰歸結為一些基本的數學問題。
一個配置非常好的熱泵可能只使用其燃氣鍋爐對應設備四分之一的能源。但在英國，每千瓦時的電力成本大約是燃氣的四倍。這些是粗略的數字，但考慮到其普遍較高的前期成本，你如何讓熱泵有利可圖？
要讓熱泵進入大眾市場，電力可以比燃氣貴，但不能貴太多。
現在在法國，情況就不同了。在我法國的家，我一天大部分時間為每千瓦時電力支付約 18 便士（晚上更少）。在倫敦，我最新的帳單顯示我支付 28 便士。這 10 便士的差異至關重要。
Octopus 的首席執行官格雷格·傑克遜——英國最大的零售能源供應商，也是最大的熱泵銷售商——對這項技術充滿熱情。「我們通常每月安裝約 1,000 台，」他說。「仍然存在很多政策障礙，但得到它們的人都非常非常高興。」
但他承認英國「瘋狂高昂」的電價是一個問題。「在英國，目前電力比燃氣貴四倍多。在德國，是三倍，在法國是兩倍多。在斯堪的納維亞，有些地方幾乎持平，」他說。
「這對熱泵不利，對電動汽車也不利，對工業更是糟糕。」
他指出，透過選擇更好的電價方案並在離峰時段進行大部分供暖，通常可以省錢。
儘管存在所有問題，他仍然普遍認為英國需要擁抱熱泵。「化石燃料的技術已經成熟——它們不會再有什麼進步了，」他說。「但電氣化的技術……正在呈指數級增長。如果你現在鎖定在化石燃料的世界裡，那麼在 10 到 20 年後，你將會非常後悔。電氣化為我們提供了更多的能源安全，而且它一直在不斷進步。」
還有我們國家能源韌性的問題——這在歐洲天然氣價格因伊朗衝突而飆升的本週末尤其重要。事實是，熱泵短期內對提升我們的能源穩定性作用不大，因為我們目前的電力很大一部分是通過燃氣生產的。但從長遠來看，如果我們最終能夠擺脫對天然氣的依賴（轉向可再生能源和核能），那麼熱泵將使我們減少對動盪的國際能源市場的依賴。
這引出了一個關於英國淨零排放目標的更大問題。
顯然，如果你不關心淨零排放，那就沒有問題需要處理。我們就盡可能地燃燒天然氣——這是一種美國總統唐納·川普「鑽，寶貝，鑽」方法的變體。
但如果政府是認真地要取代主導我們國家能源使用的化石燃料——正如他們所說的那樣——我們將不得不找到一種方法來電氣化我們的大部分供暖和交通。而目前我們還沒有真正找到一種讓這種情況自然發生的方法。
熱泵必須是這一轉型的重要組成部分——我們需要找到一種方法來讓這些數字加起來，使其對一般消費者來說在經濟上是合理的。
事實上，高昂的電價可以說是我們確實需要熱泵的原因（如果我們的目標是淨零排放），因為我們不太可能找到另一種耗能更少的家用電氣供暖方式。
但就像 20 世紀初從馬匹到汽車的轉變一樣，這肯定不會容易。
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