我國明確提出2030年前實(shí)現碳達峰、2060年前實(shí)現碳中和的戰略目標。在終端能源消費中，供熱與制冷占比近半，是實(shí)現雙碳目標的關(guān)鍵領(lǐng)域。
熱泵技術(shù)通過(guò)逆向熱力學(xué)循環(huán)提升低品位熱能，在建筑供暖、工業(yè)供熱等領(lǐng)域展現顯著(zhù)優(yōu)勢，已成為全球公認的高效節能技術(shù)。
01.熱泵供熱是提升供熱電氣化水平最現實(shí)的技術(shù)
作為電力驅動(dòng)的高效供能方式，熱泵系統全年熱能轉化效率超300%，較傳統鍋爐節能效果顯著(zhù)。在北方農村清潔取暖政策推動(dòng)下，該技術(shù)快速普及，不僅替代散煤供暖降低污染，更在生活熱水、工業(yè)干燥等領(lǐng)域持續拓展應用場(chǎng)景。其核心價(jià)值在于提升終端用能電氣化水平，推動(dòng)供熱體系低碳轉型。
在“碳達峰、碳中和”目標下，需要更快節奏、更大力度地推進(jìn)建筑用能低碳化，提升電氣化水平是推動(dòng)建筑領(lǐng)域綠色低碳發(fā)展的關(guān)鍵路徑。與化石燃料供熱方案相比，熱泵供熱產(chǎn)生的二氧化碳排放量明顯降低，更加節能環(huán)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(huì )超過(guò)100%。對分散采暖的家庭，比較適合采用熱泵供熱技術(shù)。而且，隨著(zhù)建筑節能標準的持續提升，未來(lái)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(lèi)建筑的采暖負荷，不再需要傳統的集中供熱管網(wǎng)供熱，僅用熱泵供熱技術(shù)進(jìn)行少量補熱即可滿(mǎn)足冬季采暖需求。熱泵技術(shù)在供熱領(lǐng)域的大規模應用，可以顯著(zhù)提升供熱電氣化水平，加速供熱系統清潔低碳發(fā)展。
在實(shí)現"雙碳"戰略的進(jìn)程中，建筑領(lǐng)域能源結構低碳化轉型亟需加速推進(jìn)，提升電氣化比率成為建筑減排的核心路徑。相比傳統化石能源供熱，熱泵技術(shù)展現出顯著(zhù)的環(huán)保優(yōu)勢：其全年熱能轉換效率突破300%，而傳統鍋爐熱效上限僅為100%，單位供熱量碳排放量降低60%以上。對于獨立采暖用戶(hù)，熱泵系統成為理想選擇。隨著(zhù)國家強制推行更高節能標準，超低能耗建筑的規?；瘧脤@著(zhù)削減建筑熱負荷需求，傳統集中供暖管網(wǎng)將被逐步替代，轉而采用熱泵技術(shù)進(jìn)行精準補熱即可滿(mǎn)足冬季供暖需求。熱泵技術(shù)的大范圍普及，將有效提升建筑供熱電氣化比率，驅動(dòng)供熱體系低碳化進(jìn)程。
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(fēng)機盤(pán)管直接送熱風(fēng)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(hù)使用又可集中使用?？諝庠礋岜貌膳芎膬H為直接電熱采暖能耗的1/3。
空氣源熱泵以滿(mǎn)足冬季供熱工況性能要求為主，環(huán)境溫度適應性、系統效率更好，還可以滿(mǎn)足夏季制冷需求。目前可以實(shí)現在-35℃的環(huán)境溫度下穩定工作，提供30℃~50℃的供暖熱水，與地板輻射盤(pán)管或散熱器組成采暖系統為住戶(hù)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(shí)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(xué)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(lái)前景廣闊
隨著(zhù)雙碳政策的全面推進(jìn)，熱泵技術(shù)應用在各領(lǐng)域前景廣闊。在建筑行業(yè)，可應用于新建建筑、既有建筑改造以及被動(dòng)式建筑的供暖制冷和熱水供應；對于工業(yè)生產(chǎn)，大容量的高溫工業(yè)熱泵是解決工業(yè)能源脫碳的有效方案之一；對農業(yè)部門(mén)，在農業(yè)環(huán)境調控、農產(chǎn)品干燥中的應用可節能20~60%；另外，在電動(dòng)汽車(chē)空調、地鐵等軌道交通領(lǐng)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(fā)展的需求，是破解零碳能源問(wèn)題的重要技術(shù)。在未來(lái)，通過(guò)使用電力減少碳排量是解決能源危機的關(guān)鍵，而能廣泛高效利用清潔能源的熱泵擁有巨大的潛力。
參考資料：
