미국은 가전제품으로는 힘든 히트펌프에 푹 빠진 것 같다. 그들은 물리학의 트릭을 사용하여 겨울 공기에서 따뜻함을 추출하여 실내로 가져옵니다. 이는 가스 난로보다 따뜻함을 유지하는 훨씬 더 효과적인 방법입니다. (화석 연료를 태워서 열을 발생시키는 것보다 한 곳에서 다른 곳으로 열을 이동시키는 것이 더 좋습니다. 추운 기후에 사용되는 열 펌프는 가장 추운 곳에서도 여전히 이 작업을 수행할 수 있습니다.) 보너스로 여름에는 열 펌프가 전통적인 에어컨처럼 작동하도록 이 과정을 역전시켜 사계절 내내 편안함을 제공합니다.
비영리 건물의 새로운 보고서에 따르면 탄소 제거 Alliance는 지난 15년 동안 히트펌프 판매량이 두 배로 늘었습니다. 올해 1분기에 가전제품은 화석연료 용광로의 출하량을 32% 앞섰고, 에어컨 장치를 간신히 놓쳤습니다. 2024년에는 신규 주택의 46%에 히트펌프가 설치된 반면, 강제 공기 난로는 47%에 달했습니다. (여기에는 천연가스 구동 모델과 거대한 헤어드라이어처럼 작동하는 전기 버전이 포함됩니다.)
Alliance의 분석 담당 부국장인 Kevin Carbonear는 “모든 추세는 가스뿐만 아니라 기존의 단방향 에어컨에 비해 열 펌프 채택이 증가하는 방향으로 향하고 있습니다.”라고 말했습니다. “열 펌프는 용광로보다 더 우수하고 편리하며 효율적일 뿐만 아니라 투인원 장치를 얻을 수 있습니다.”
이러한 전기화의 주요 동인은 새로운 주택입니다. 미국의 신규 아파트 중 4분의 3은 전기로 난방을 하고 있는데, 그렇게 한다면 전기스토브를 설치하는 것이 좋습니다. 그 시점에서 건축업자가 천연가스를 해당 장소에 공급하는 데 필요한 모든 비용을 지출하는 것은 이치에 맞지 않습니다. Alliance의 연구 담당 부국장인 Christine George Bagdanov는 “가전제품이 더 효율적이기 때문에 특히 이러한 새 건물에서는 전기만을 구축하는 것이 상식이 되었습니다.”라고 말했습니다.
까다로운 점은 주택 건축업자가 본질적으로 거대한 토스터인 베이스보드 히터와 같은 저항 가열을 선택하는 경우가 많다는 것입니다. 이러한 기기에는 “성능 계수”(COP 1)가 있습니다. 이는 기기에 들어가는 모든 에너지 단위에 대해 1단위의 열을 얻는다는 의미입니다. 이와 대조적으로 열 펌프의 COP는 2에서 4 사이이므로 효율성이 최소 두 배 이상 높습니다. (그리고 가장 진보된 가스 오븐보다 훨씬 더 많은 것).
그러나 아파트 건설업자들은 히트펌프를 사용하는 방향으로 움직이고 있는 것으로 보인다. 반세기 전만 해도 저항가열을 활용한 새로운 구조물은 소수에 불과했습니다. 그러나 비영리 사이트라인 연구소(Siteline Institute)의 최근 보고서에 따르면 2010년 이후 북서부 지역에서는 신규 주거용 건물의 18%에 열 펌프가 설치되어 있다고 합니다. 따라서 다가구 주택은 미국에서 탈탄소화를 위한 강력하고 매우 인기 있는 방법입니다. 민주당원과 공화당원 모두 미국에 새로운 주택이 절실히 필요하다는 점에 동의하기 때문입니다. 건설 탈탄소화 연합(Construction Decarbonization Alliance) 보고서는 또한 단독 주택을 포함한 전체 신규 주택에서 2024년에는 히트펌프 설치 기간이 거의 절반에 달할 것이라고 밝혔습니다.
또한 공공시설에서는 열 펌프를 사용하여 건물을 보다 효율적으로 가열하고 냉각하는 방법을 실험하고 있습니다. 그리드 연결 지열로 알려져 있음: 공공 시설에서는 땅에 구멍을 뚫고, 가스 파이프처럼 생긴 파이프를 설치하고, 그 파이프를 통해 액체를 펌핑하여 인근의 가정과 기업에 전달합니다. 열 펌프는 공기 대신 물을 사용하여 마법을 발휘합니다. 지면 온도는 화씨 50도를 유지하고 공기 온도는 영하로 떨어지기 때문에 장치는 겨울에 일정한 지열을 추출한 다음 여름 동안 구조물에서 열을 끌어와 유체에 추가하여 지면을 통해 다시 순환할 수 있습니다. 이는 동일한 가정에서 가스 난로를 사용하는 것보다 유틸리티의 지열 시스템을 최대 7~8배 더 효율적으로 만듭니다.
어쩌면 천연가스가 아닌 액체가 전기화된 주방만 있는 동네로 흘러 들어가는 미래를 상상할 수도 있습니다. Carbonnier는 “인프라 시스템 관리, 굴착, 거리에 파이프 설치 등 동일한 기술을 사용합니다.”라고 말했습니다. “가스 노동자들이 이미 하고 있는 것과 똑같은 일을 하고 있습니다.”
그리드 연결 지열과 같은 초효율 시스템은 전기로 작동하기 때문에 탈탄소화에 이상적일 뿐만 아니라 예를 들어, 미국이 대규모 데이터 센터를 그리드에 연결하여 전반적으로 더 많은 전기를 사용함에 따라 유틸리티는 에너지를 저장하기 위해 더 많은 태양열 및 풍력 발전소, 송전선 및 배터리 뱅크를 구축해야 합니다. 이러한 비용은 납세자에게 전가됩니다. 집을 난방하고 냉방하는 데 사용하는 에너지가 적을수록 필요한 전기와 추가 인프라가 줄어들어 에너지 비용이 절감됩니다. (전기 자동차는 유틸리티가 인프라 추가를 피하려는 또 다른 방법입니다. 모든 배터리는 그리드에 추가 수요를 제공하지만 필요할 때 전력을 보낼 수도 있습니다. 이는 또한 고객의 비용을 절감합니다.)
최근 에너지 법안이 폭발적으로 증가하여 정치적 시대정신에 돌입하면서 정치인들에게 뭔가 조치를 취하라는 압력이 가중되고 있습니다. 조지 바그다노프는 “개인 소비자들은 청구서가 비싸거나 불을 끄지 않았거나 온도 조절 장치를 너무 낮게 유지하거나 너무 높게 유지하는 것은 자신들의 잘못이라고 오랫동안 배워왔다”고 말했다. 이제 그들은 공공 유틸리티 수수료가 요율을 설정하는 방법, 추가 화석 연료 인프라 구축 비용에 할당되는 금액, 유틸리티 투자자가 재정적 보상을 얻는 방법에 대해 더 많이 배우고 있습니다. George Bagdanov는 “그리고 나서 우리는 이 법안에 관한 규정에 관해 논의하는 쪽으로 더 큰 변화가 일어나는 것을 보았습니다.”라고 말했습니다.
한편, 시장은 계속해서 히트펌프 쪽으로 이동하고 있습니다. Carbonnier는 “제조업체의 열 펌프가 화석 연료 용광로보다 더 많은 전력을 공급한 것은 4년 연속이었습니다.”라고 말했습니다. “우리는 전환점에 도달했다고 생각합니다.”
