2020年我國宣布力爭2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和。在全球終端能源消費量中，供熱和制冷能源消費量約占50%，是非常重要的終端能源需求，也是實現“碳中和”目標需要關注的重點領域。

　　熱泵是通過消耗能源做功，把處在較低溫度下的熱量提升到較高的溫度水平下釋放出來，以滿足熱量的使用要求。熱泵技術可廣泛應用于建筑供暖、生活熱水、工業供熱、作物烘干、溫室養殖等領域。它是21世紀全球最具價值的節能減碳技術之一。近年來，在我國清潔取暖政策的驅動下，熱泵供暖技術在我國北方農村地區得到迅速發展。熱泵技術作為有效利用可再生能源的技術措施，將是我國供熱領域低碳轉型的必選技術。除了清潔取暖中熱泵發揮替代作用外，在生活熱水、工業干燥等領域也可進一步擴大其應用范圍，為實現我國“碳達峰、碳中和”目標發揮重要作用。

 

　　01、熱泵供熱是提升供熱電氣化水平最現實的技術

　　全球熱泵市場正在持續增長，熱泵技術將是未來增長最快的供熱技術，也是各國支撐節能減碳的關鍵技術。目前，熱泵滿足著全球將近5%的供熱需求。根據國際能源署預測，到2050年全球實現“凈零”排放情景下，到2030年、2050年，熱泵占供暖需求的份額將分別達20%、55%，安裝的熱泵數量將分別達6億臺、18億臺。目前，我國熱泵產業發展規模和應用面積位居世界首位，尤其是空氣源熱泵市場應用規模已超過全球的一半，已從跟隨者變成了引領者。

 

　　在“碳達峰、碳中和”目標下，需要更快節奏、更大力度地推進建筑用能低碳化，提升電氣化水平是推動建筑領域綠色低碳發展的關鍵路徑。與化石燃料供熱方案相比，熱泵供熱產生的二氧化碳排放量明顯降低，更加節能環保。熱泵的電熱轉化效率全年可達到300%以上，而鍋爐的熱效率不會超過100%。對分散采暖的家庭，比較適合采用熱泵供熱技術。而且，隨著建筑節能標準的持續提升，未來超低能耗建筑和近零能耗建筑將大規模推廣，從而大幅降低此類建筑的采暖負荷，不再需要傳統的集中供熱管網供熱，僅用熱泵供熱技術進行少量補熱即可滿足冬季采暖需求。熱泵技術在供熱領域的大規模應用，可以顯著提升供熱電氣化水平，加速供熱系統清潔低碳發展。

 

　　02、以空氣源熱泵為例，看熱泵在建筑供熱中的應用

　　空氣源熱泵采暖的室內末端有多種方式，包括地暖、暖氣片和風機盤管直接送熱風采暖等。空氣源熱泵在居住建筑、公共建筑均可使用，既可分戶使用又可集中使用。空氣源熱泵采暖能耗僅為直接電熱采暖能耗的1/3。

　　空氣源熱泵以滿足冬季供熱工況性能要求為主，環境溫度適應性、系統效率更好，還可以滿足夏季制冷需求。目前可以實現在-35℃的環境溫度下穩定工作，提供30℃~50℃的供暖熱水，與地板輻射盤管或散熱器組成采暖系統為住戶供暖，提供穩定的室溫，舒適性較好。

 

　　根據低溫空氣源熱泵設備在農宅“煤改電”清潔取暖的實踐案例數據，采用空氣源熱泵替代散煤爐采暖系統，僅為采用散煤土暖氣能耗的1/2，為直接電熱取暖能耗的1/3。

 

　　根據清華大學建筑節能研究中心對北京農宅不同采暖系統的示范和跟蹤測試數據，低溫空氣源熱泵的單位采暖面積CO2 排放量分別約為33.8kg/㎡，比散煤爐采暖系統的CO2 排放量148.8kg/㎡分別減少77%。

 

　　03、熱泵未來前景廣闊

　　隨著雙碳政策的全面推進，熱泵技術應用在各領域前景廣闊。在建筑行業，可應用于新建建筑、既有建筑改造以及被動式建筑的供暖制冷和熱水供應；對于工業生產，大容量的高溫工業熱泵是解決工業能源脫碳的有效方案之一；對農業部門，在農業環境調控、農產品干燥中的應用可節能20~60%；另外，在電動汽車空調、地鐵等軌道交通領域均有廣闊的應用情景。

 

　　熱泵是電力高效轉為熱量的最佳途徑，契合終端用能電氣化發展的需求，是破解零碳能源問題的重要技術。在未來，通過使用電力減少碳排量是解決能源危機的關鍵，而能廣泛高效利用清潔能源的熱泵擁有巨大的潛力。