《热泵助力碳中和白皮书》技术解读107页

推进碳中和，再电气化（能源生产侧“清洁替代”，能源消费侧“电能替代”）是主要途径。

热泵在供热领域，是电制热最有效方式，为地热发电/供热、建筑、工业、农业、交通等领域中低温热能生产提供工具，是实现碳中和的可靠路径，是供热领域实现零碳的最好技术路径。

白皮书从热泵技术原理、应用现状、应用前景和减碳效益四个方面分析了热泵技术在碳达峰与碳中和中发挥的作用。

技术原理

热泵，一种在高位能（一般为电能、热能）的驱动下，将低位热源（通常是空气、水或土壤）的热能转移到高位热源的节能装置，从而为用户提供供暖、供冷及热水服务。

推进碳中和，再电气化（能源生产侧“清洁替代”，能源消费侧“电能替代”）是主要途径。

热泵在供热领域，是电制热最有效方式，为地热发电/供热、建筑、工业、农业、交通等领域中低温热能生产提供工具，是实现碳中和的可靠路径，是供热领域实现零碳的最好技术路径。

白皮书从热泵技术原理、应用现状、应用前景和减碳效益四个方面分析了热泵技术在碳达峰与碳中和中发挥的作用。

技术原理

热泵，一种在高位能（一般为电能、热能）的驱动下，将低位热源（通常是空气、水或土壤）的热能转移到高位热源的节能装置，从而为用户提供供暖、供冷及热水服务。

简单来说，热泵系统可以将热源中不可直接利用的热能变为用户可直接利用的再生热能，过程中的驱动能源为可再生能源（绿电、谁能、风能、太阳能等）时，热泵就是一个100%可再生、100%无排放的解决方案。

热泵应用现状

我国是热泵生产和安装大国，中国热泵产品年产量约占全球60%以上。

目前热泵主要应用于建筑供暖制冷、供热水，比如空调等。2019年，热泵应用中，供暖占47.5%，生活热水供应占45.8%。

工业领域，热泵主要用于回收工业余热及其他低品位能源代替部分先用的燃油、燃煤及燃气等锅炉设备，满足石油化工、发电、工业烘干、纺织、冶金、食品及屠宰等行业生产工艺中对高温热水或蒸汽的需求。

当前工业转型最前沿的脱碳选择是：通过提高工艺效率和新工艺来减少最终能源消耗，余热回收以及使用可再生能源代替化石能源，热泵余热回收也是工业部门碳中和的解决方案之一。

热泵在农业中有应用但规模很小，未来应用情景主要包括畜禽养殖供暖、农业大棚供暖以及农作物干燥等。

热泵式干衣机、洗碗机、电动汽车热泵空调等都已开始应用。

热泵应用前景

建筑主要碳排放源为居民和工业的供热制冷，该领域热泵应用可从“既有建筑改造”和“新建建筑热泵应用”两方面入手，用热泵替代锅炉取暖，替代传统热水器进行热水供应。

热泵在工业中具有较大发展潜力的典型应用有：

♦高温工业热泵。目前中低温热泵技术较成熟，提供的温度不超过90℃，再高的温度就需要高温热泵了，高温热泵是未来热泵技术研究的重要方向之一。

♦工业余热、电厂冷却水、工业废水和城市污水排放中所含热量回收的热泵应用前景广阔。

♦热泵在当前农业环境调控领域主要应用于农业生长环境调控与农产品加工（比如干燥等），开发应用潜力巨大。

热泵减碳效益

白皮书对建筑、工业和农业三大部门，热泵带来的碳排放潜力分别进行了定量分析，并计算其在碳交易市场带来的价值。

综合来看：

2020~2030，碳排放量略有下降;在2030年以后迅速下降，2060年降到7.48亿t/年；

2030年，热泵减排量为4.90亿t/年，电力端1.02亿t 年，需求侧增加1.64亿t/年；

2060年，热泵减排量达20.95亿t/年，电力端减排量达3.44亿t/年，需求侧减排量达5.67亿t/年。