節能新領域 – 熱泵

我們所熟悉的馬斯克，近月曾經公開提到，特斯拉會進入開拓另一個先進能源新領域 – 熱泵 (Heat Pump)。其實在緩解全球暖化的思路上，除了發展各種新能源以取代產生大量碳排放的石化能源之外，怎樣更有效的利用能量，令到能源消耗因此而減少，也是很有效的節能減碳對策。熱泵就是根據上述思路產生的解決方案。熱泵是一種通過移動熱量來進行供暖、製冷的系統，它不是通過消耗能源來產生熱量；而是從室外的空氣或地下提取熱量，並將之轉移至室內，所以不會產生任何碳排放。熱泵是使用冷媒來工作，所謂冷媒就是一種能在液態與氣態互相轉換的化學物質，它在液態與氣態轉變的過程中，會吸收並帶動熱量，釋放到空氣或水中。它冷卻後會變回液態，再次被循環使用。我們所熟悉的冷氣機「雪種」就是冷媒的其中一種應用，只不過冷氣機的製冷方式，是熱泵的反向操作。

由於熱泵在冷媒的作用下，吸取空氣、地面或室外水中的熱能，並移送到建築物的室內提供熱量，當中沒有使用化石燃料，所以是一種很有效率的環保供暖手段。現時在北歐的瑞典，雖然那裡的冬天溫度很低，但幾乎三分之一的空氣供暖都是使用熱泵。在2021年全球的室內供暖，已有約10%是由熱泵所提供；當中增長最迅速是中國。說到熱泵的效率，也是十分明顯；假設利用電來加熱的效率作為基準，熱泵是它的2至3倍，甚至更高。另一個熱泵的應用場景就是在特斯拉電動車上。由於鋰電池在低溫下的儲電效能會大幅下降，所以特斯拉在所有電動車上都使用了熱泵來供熱，為鋰電池保溫，間接提高在寒冷氣溫下電動車的續航力。 熱泵的應用也是有它的局限性，由於它是需要從室外空氣、地面或水中吸受熱能，在極寒的環境下，沒有足夠的熱量存在於環境中，可以想像熱泵不會很有效。而且熱泵像冷氣機一樣，有著一系列管道，也跟室外環境接觸，必須要進行定期清潔和維護。而且熱泵的初始投入成本較高，在短時間內難以大幅度普及。但由於它的高效率，所以長遠而言，還是比燃燒石化燃料有長期成本優勢。大家如有興趣，可以密切留意這項一般人沒有足夠留意的低碳供暖技術。