第二章 熱泵系統及其發展現況
2.2 熱泵系統發展現況
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2.2 熱泵系統發展現況
應用熱泵技術作為供熱設備在歐美國家的使用相當普及，在緯度較高的國家 如北歐、加拿大等國，居民的室內暖房需求也相對較高，熱泵系統主要作為室內 暖氣供應的設備。在氣候條件相對溫暖的南歐國家，同時具有暖氣及空調的複合 式熱泵機組在市場上較受歡迎。然而在亞州的中國和日本，在溫暖的氣候區域造 成居民對室內暖房的需求較為薄弱，熱泵熱水系統是在亞洲地區主要的應用範 圍。
2.2.1 歐洲：
歐洲是全球使用熱泵技術最密集的地區，根據 2008 年的統計資料，每萬人 的熱泵銷售數字在挪威是 185 台、在瑞典則是 140 台。另外在歐盟八國32008 年 的熱泵合計銷售數字是 57.6 萬台相較 2007 年提高了 46%(EHPA，2009)。根據 BSRIA(Building Services Research and Information Association)的市場研 究報告中指出：歐洲熱泵市場的發展歸因於歐洲地區及歐洲國家的立法支持促進 再生能源使用，再加上建築能源效率的規範以及財政獎勵措施等，是熱泵在歐洲 市場得以持續快速發展的主因(HPC，2009)。
下圖 2.5 統計 2008 年歐洲市場各類型熱泵的銷售市占率。以熱泵類型來看，
空氣源熱泵仍是市場的大宗，成長速度也最快。ASHP 機種成本低廉，同時在老 舊建築改裝的條件較為寬鬆，可以避免複雜的管線配接、地面鑽井等工程，諸多 優點使得 ASHP 成為翻修住宅的用戶最具成本效益的選擇。地源熱泵方面則呈現 緩步成長的趨勢，目前在歐洲 GSHP 使用比率最高的兩個國家為瑞典及德國，在 2005~2008 年間分別銷售 10.2 萬台與 5.3 萬台。GSHP 市場在瑞典與德國兩國擴
3 歐盟八國統計數據為奧地利、芬蘭、法國、德國、義大利、挪威、瑞典、瑞士等八國銷售量、
由歐洲熱泵協會統計
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展相對快速，主要原因為政府補貼措施特別有利於 GSHP 的裝設。瑞典政府補貼 熱泵安裝施工費用(Labour costs)的 50%，對於需要龐大施工程序的 GSHP 較為 有利，德國則是依照熱泵形式的不同給予不同補助額度。然而真正影響 GSHP 無 法普及的障礙在於缺乏訓練良好的鑽井人員、自然條件的限制如不適合鑽井的岩 層以及土地使用權歸屬的法律問題(鄭維嶽、林師培，2009)。
資料來源：EHPA Outlook 2009
圖 2.5 歐洲市場各類熱泵系統銷售市占率(2008)
2.2.2 美國
熱泵設備在北美洲是一個技術成熟且持續成長的市場。自 2000 年貣美國房 地產市場的榮景帶動熱泵系統銷售量的持續攀升，在金融海嘯之前 2001~2005 年美國的熱泵銷售量帄均每年成長 9.8%，銷售量最高的 2005 年有近 220 萬台的 熱泵出貨量。2006 年美國次貸風暴爆發之後，熱泵設備在美國的銷量也應聲下 跌，2009 年全美熱泵銷售量約在 176 萬台，其中 93%是 ASHP，GSHP 只佔 7%(資 料來源 AHRI and EIA 網站)。
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美國 GSHP 設備的銷售量是全球最高，但是在人均使用的比例卻遠低於歐洲 國家。ORNL(Oak Ridge National Laboratory)在 2008 年曾進行一份研究，主要 在比較各個國家使用 GSHP 的情況，並且分析美國 GSHP 的使用無法快速成長的原 因，文章中歸納出幾點美國拓展 GSHP 市場的主要障礙(順序優先者越重要)：
1.對消費者而言過高的 GSHP 初始成本。
2.消費者缺乏對 GSHP 系統效益的認知與信心。
3.政策或法規制定者缺乏對 GSHP 效益的認知與信心。
4.GSHP 設計與業務規劃基礎佈署的限制。
5.GSHP 安裝相關基礎建設的限制。
6.缺乏新的技術與工藝來降低 GSHP 成本以及提升能效表現。
針對目前 GSHP 的主要障礙，在文中也提出建議，包括：進行有效的數據統 計建立 GSHP 成本效益的硬體資料、評估積極佈署熱泵系統的國家效益、開發及 提供 GSHP 普及化基礎建設的方案等(Hughes，2008)。
過去美國的電力業者普遍會提供優惠折扣獎勵電力用戶安裝高效率的空調 設備與熱泵來替換使用其他燃料或較不效率的舊設備。而在最近的調查中發現電 力業者已較少提供相關折扣，這歸因於政府逐漸減少電業管制的趨勢。美國政府 透過能源之星計畫促進高效率設備的使用，能源之星認可設備符合一定的能效標 準(鄭維嶽、韋宗楒，2008)。目前，為符合能源之星要求分離式熱泵機組 SEER4不 得小於 15，HSPF5不得小於 8.5。為獎勵消費者，在 2009 年 12 月以後購買符合 能源之星認證的熱泵產品得享有租稅扣抵的優惠。藉由能源之星計畫的執行將有
4 SEER(Seasonal energy efficiency rario)：用以計算熱泵系統的冷房效率指標，它是由供冷季節”
空間總移出熱量(Btu)”除以供冷季節”總電能消費(watt-hours)”計算所得。
5 HSPF(Heating season performance factor)：用以計算熱泵系統的暖氣效率指標，它是由供暖季節”
總空間暖氣需求(Btu)”除以供暖季節”總電能消費(watt-hours)”計算所得。
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助淘汰市面上能源效率較低的熱泵產品。
2.2.3 亞洲
氣候相對溫暖的亞洲地區，熱泵技術主要應用在於冷凍空調方面的領域。尤 其在人口密集的都市地區空調市場的增長相當快速。2003 年亞洲地區的窗型冷 氣機/箱型冷氣機總市場大約 2,800 萬台，其中以中國 1,800 萬台和日本 720 萬 台為最大市場。值得關注的是 2,800 萬台中有 60%為冷暖氣複合式的可逆式熱泵，
顯示在氣候相對溫暖的亞洲地區仍然有季節性的暖氣需求。冷氣機的市場在這個 地區的各個國家有不同的滲透率，例如在日本窗型冷氣的滲透率達 90%，而在開 發中國家如印度則不到 10%，亞洲國家間的差異成為明顯的對比，但也顯示這個 區域仍有極大的市場潛力(鄭維嶽、廖建順，2008)。
使用 CO2作為冷媒的氣源熱泵熱水器「Eco-cute6」是在亞洲地區相當特殊的 熱泵產品，自 2001 年問世以來，僅有短短數年的發展成長卻相當快速。由於 CO2 冷媒的工作特性，Eco-cute 可以產生攝氏 90 度的高溫熱水，相較於一般熱泵熱 水器 65 度 C 左右的出水溫度，Eco-cut 更具有工業應用的潛力。在形式上 Eco-cute 採用儲備式的熱水桶，可以使用深夜離峰較低電費的時段運轉，運轉 成本僅有一般瓦斯熱水器的 1/4~1/5(廖建順、韋宗楒，2009)。Eco-cute 產品優 異的節能表現受到日本政府的重視，2002 年即訂定補助方案推廣產品的使用。
下圖 2.6 為 Eco-cute 產品的歷年銷售量，截至 2009 年 Eco-cute 產品的市場累 積銷售量就達到 200 萬台，足見該產品受歡迎的程度。
GSHP 在亞洲地區的發展非常緩慢，近年來卻逐漸受到關注。中國廣泛的使 用地下水做為熱源以及散熱，發展水對水的熱泵系統。日本與韓國則對地熱源系
6 Eco-cute 為 2001 年日本 Denso 公司率先開發的 CO2 冷媒熱泵熱水器，爾後日本各家熱泵廠商 相繼推出該類產品，並協議以 Eco-cute 作為該產品的統一名稱。
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統較感興趣，主要是受到歐美 GSHP 發展成熟的市場所影響。然而複雜的地質結 構以及國家地震本質仍然是 GSHP 在這個區域發展的主要障礙(鄭維嶽、廖建順，
2008)。
資料來源：JRAIA 網站
圖 2.6 日本 Eco-cute 產品歷年銷售量