在2021年山東省暖通空調(diào)制冷熱動學(xué)術(shù)年會上，全國工程勘察設(shè)計大師、中國建筑科學(xué)研究院建筑環(huán)境與節(jié)能研究院院長徐偉作了《雙碳目標(biāo)下的熱泵發(fā)展》的主題報告。

報告對熱泵的發(fā)展、熱泵技術(shù)和熱泵未來做了詳細(xì)的闡述，并認(rèn)為熱泵是零碳能源下電-熱轉(zhuǎn)化最佳方式，將突破千億市場規(guī)模。

以下為整理的文字實錄——

根據(jù)IEA數(shù)據(jù)，2018年中國碳排放約為100億噸CO2，其中建筑業(yè)約為18億噸CO2，占18%。

怎樣才能實現(xiàn)建筑領(lǐng)域的碳達峰目標(biāo)呢？那就是要進行熱源的替代。

國內(nèi)的供熱需求是長期存在的，包括建筑供暖、生活熱水、干燥加工、溫室養(yǎng)殖和工業(yè)用熱等等。

據(jù)統(tǒng)計，2018年北方供熱能耗為2.12億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占全國建筑總能耗21%，碳排放量約5.5億噸，占建筑用能總排放量的26%，仍以燃煤為主，其中燃煤占77%，燃?xì)?5%，其他為電供暖、熱泵、工業(yè)余熱及可再生能源供熱。

熱源替代包括三個方面——

一是工業(yè)余熱，從工業(yè)類型、余熱品味、熱源位置和輸配距離等方面著手實現(xiàn)工業(yè)余熱利用的變革，比如采用核能供熱，可以實現(xiàn)長距離的熱量輸送；

二是綠電直供，需要加強統(tǒng)一調(diào)度、提高電網(wǎng)建設(shè)能力、改變高質(zhì)低用的現(xiàn)狀；

三是可再生能源直供，目前存在的問題是品味低、不穩(wěn)定（太陽能）、資源賦存依賴程度高（地?zé)崮埽?/p>

在可再生能源領(lǐng)域，熱泵是利用低品位可再生能源清潔供熱的有效途徑，比直接電供熱節(jié)能約70%，具備了靈活高效、協(xié)同電網(wǎng)、消納綠電、可實現(xiàn)能量時空轉(zhuǎn)換等優(yōu)勢，因此熱泵是替代燃燒供熱、實現(xiàn)電力到熱量轉(zhuǎn)換的最佳方式，也是實現(xiàn)碳中和的重要支撐技術(shù)。

家用建筑領(lǐng)域熱能大概是哪些呢？

不同的領(lǐng)域所需的溫度是不同的，比如暖氣片、淋浴熱水等，對應(yīng)的溫度不同，但是居民用熱溫度基本上不會超過100℃，所以現(xiàn)在的趨勢是低溫供暖，溫度越來越低，30多攝氏度甚至20℃，都可以用于取暖需求，而熱泵提供了一個低溫的供暖形式，所以它的應(yīng)用場景會越來越大。

工業(yè)部門過去都是使用燃燒來產(chǎn)生高溫，例如紡織等輕工業(yè)。這些領(lǐng)域也有其所需的溫度范圍，隨著節(jié)能減排理念的貫徹，在設(shè)備替換方面，這也為熱泵在工業(yè)上的供熱提供了一個溫度區(qū)間。

有人預(yù)測，在電力碳減排之下，熱泵有可能成為最佳的低碳供熱技術(shù)，主要是基于它的能效比。

隨著綠電的占比越來越高，熱泵技術(shù)的優(yōu)勢會越來越明顯，在供熱量相同的情況下，熱泵的二氧化碳的減排量更少，因此它的優(yōu)勢就體現(xiàn)出來了。

除了熱源替代，接下來我將分析，熱泵技術(shù)的哪些發(fā)展軌跡，契合了未來碳中和、碳達峰的發(fā)展方向。

在寬度方面，熱泵的適應(yīng)性更寬，過去空氣源熱泵一直是在長江流域的夏熱冬冷地區(qū)使用?，F(xiàn)在逐漸過了黃河，在東北地區(qū)、西北地區(qū)、內(nèi)蒙等地廣泛使用。所以低溫適應(yīng)性，是近幾年熱泵發(fā)展的主要方向，特別是清潔供暖，極大地促進了熱泵的低溫適應(yīng)性。

另一個就是集成，現(xiàn)在，熱泵加蓄能、熱泵加其他常規(guī)能源的“熱泵+”系統(tǒng)，將會成為一種常規(guī)、普遍的能源系統(tǒng)，特別是暖通空調(diào)的應(yīng)用系統(tǒng)。

另外，還有熱泵供熱溫度的提升，以前一般是30℃，40℃，將來能不能達到100℃或200℃？高溫?zé)岜媚壳笆菄H上研究的潮流，主要應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。

在地源熱泵方面，經(jīng)過過去20年的發(fā)展，淺層地?zé)崮艿膽?yīng)用已經(jīng)很普遍。但中深層地?zé)崮艿睦?，目前?yīng)用較少，也就是說，我們要再往下打，利用地球核心的溫度。例如能不能發(fā)掘地下2000米左右的熱能，再通過熱泵技術(shù)的綜合利用，把它的造價降下來？

同時，我們針對住宅領(lǐng)域，又有集成了供熱、新風(fēng)、空氣凈化、生活熱水的新風(fēng)環(huán)境控制一體機，今年會頒布國家標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)展非常之快。

最后總結(jié)一下，在雙碳目標(biāo)下，我們的能源結(jié)構(gòu)要調(diào)整，有大能源的調(diào)整，比如建筑用能電氣化。也包括我們講的炊事電氣化、生活熱水電氣化、供暖的電氣化，而熱泵，是零碳能源電力下熱量轉(zhuǎn)換的最佳方式，這也是我今天的結(jié)論。

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