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熱泵的應(yīng)用情景
現(xiàn)階段
,我國建筑業(yè)、工業(yè)和農(nóng)業(yè)消耗大量中低溫?zé)崮?div id="m50uktp" class="box-center"> ,且大部分由化石燃料制備,可再生能源利用比例低?020年,我國建筑運行中化石能源消耗相關(guān)的碳排放約22億噸,其中與供暖和熱水相關(guān)的碳排放接近一半;工業(yè)能耗約1400兆噸,其中50%~70%為化石燃料生產(chǎn)的熱能形式消耗,小于160℃的熱量消耗高達(dá)42億GJ。建筑部門作為熱泵應(yīng)用市場主導(dǎo)行業(yè)的供暖/供熱水占比仍不超過10%,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)中使用的情況更低。
熱泵是一種利用高位能(多為電能)驅(qū)動
,將低位熱源(通常是空氣、水、土壤/巖土體及低溫廢熱等)的熱能轉(zhuǎn)移到高位熱源的節(jié)能裝置,從而為用戶提供中低溫?zé)崃?div id="4qifd00" class="flower right">
熱泵技術(shù)的優(yōu)勢在于整合可再生或廢棄的環(huán)境熱源
,有效和可控地供熱,從而替代對化石能源的需求。在建筑行業(yè),熱泵技術(shù)可應(yīng)用于我國不同氣候區(qū)的新建建筑和既有建筑改造的供暖制冷和熱水供應(yīng),這也是目前熱泵技術(shù)應(yīng)用最多的場景,尤其是2016年清潔取暖提出之后,發(fā)展很快。
目前
,熱泵技術(shù)應(yīng)用在建筑領(lǐng)域不論是技術(shù)還是經(jīng)濟上均具有顯著的競爭力。對于工業(yè)生產(chǎn),目前中低溫?zé)岜眉夹g(shù)已有商業(yè)化產(chǎn)品,溫度高達(dá)150℃的熱泵我國已有解決方案,不久將能產(chǎn)生高達(dá)180℃的熱量,制備高溫?zé)崴?div id="4qifd00" class="flower right">
熱泵的減碳效益
熱泵應(yīng)用的節(jié)能減排效果也逐漸顯現(xiàn)
。截至2021年,我國空氣源熱泵(含供暖、熱水和干燥)內(nèi)銷約1500萬臺,地源熱泵應(yīng)用面積約5.7億平方米。已安裝的熱泵系統(tǒng)累計供熱量達(dá)53億GJ,實現(xiàn)近2.73億噸的碳減排量,其中2021年度我國熱泵碳減排量達(dá)0.81億噸。在熱泵應(yīng)用規(guī)模顯著增長情景下,由熱泵應(yīng)用、電力生產(chǎn)方式改革、需求側(cè)改造的共同作用下,2060年建筑供暖與熱水供應(yīng)、工業(yè)中低溫用熱、農(nóng)業(yè)環(huán)境調(diào)控領(lǐng)域?qū)⒛軐崿F(xiàn)65%的碳減排,其中熱泵減排量達(dá)14.5億噸,相當(dāng)于現(xiàn)階段我國碳排放總量的14%。若2060年電力實現(xiàn)零碳,熱泵在中低溫供熱領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全覆蓋,則中低溫供熱領(lǐng)域有望實現(xiàn)零碳。此外,按目前的價格體系,北方農(nóng)村地區(qū)煤改空氣源熱泵的減碳成本僅為145元/噸CO?,具有極佳的減碳經(jīng)濟效益。
當(dāng)然
,熱泵大規(guī)模推廣也會增加電網(wǎng)負(fù)荷,尤其是冬季供暖季節(jié)性用電需求的增加,與冬季水電、光電的季節(jié)性削弱正好矛盾。隨著終端部門電氣化水平的提升,據(jù)預(yù)測2060年全社會總電力需求將達(dá)18.7萬億kWh,熱泵消耗的電力約占10.5%。雖然相對電直熱供熱節(jié)電明顯
熱泵發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)
熱泵技術(shù)的推廣應(yīng)用能有效降低用戶的碳排放,但熱泵設(shè)備生產(chǎn)
發(fā)展實踐表明
本文原載于《中國建材報》8月8日3版