工業(yè)供熱綠色轉型,熱泵技術(shù)的機遇與挑戰
工業(yè)用熱是我國乃至全球能源消費的重要領(lǐng)域。能源轉型大勢下,工業(yè)用熱的綠色低碳改造已刻不容緩。如何讓高度依賴(lài)化石能源的工業(yè)供熱領(lǐng)域“綠化煥新”?業(yè)內人士普遍認為,循序漸進(jìn)擴大清潔能源技術(shù)利用、因地制宜實(shí)施低碳解決方案或是答案,其中,空氣源熱泵的應用成為其中的熱點(diǎn)之一。從熱泵自身特點(diǎn)來(lái)說(shuō),目前成熟的低溫熱泵技術(shù)已經(jīng)廣泛應用于工業(yè)用熱的很多領(lǐng)域,而高溫熱泵則有著(zhù)更廣泛的應用范疇,相關(guān)的技術(shù)和產(chǎn)品有待進(jìn)一步升級。
供熱清潔替代勢在必行
清華大學(xué)建筑學(xué)院副教授夏建軍表示:“從工業(yè)用能現狀來(lái)看,化石燃料鍋爐都是其主要熱源形式之一。煤炭、天然氣、石油等化石能源供熱比例相對較高,能否推動(dòng)工業(yè)用熱的低碳乃至零碳化,將是我國工業(yè)領(lǐng)域能否達成‘雙碳’目標的關(guān)鍵所在?!?/p>
國家能源局發(fā)布的《2025年能源工作指導意見(jiàn)》明確,在工業(yè)、交通、建筑、數據中心等重點(diǎn)領(lǐng)域大力實(shí)施可再生能源替代行動(dòng),拓展地熱能、生物質(zhì)能、太陽(yáng)能等可再生能源供暖應用。該意見(jiàn)進(jìn)一步明確了可再生能源的應用范疇,給熱泵等清潔能源的使用提供了明確的政策支持。
“因地制宜”應對供熱需求落地
從目前市場(chǎng)情況來(lái)看,低碳供熱技術(shù)包括太陽(yáng)能供熱、生物質(zhì)能供熱、地熱能、儲熱、工業(yè)余熱、熱泵供熱、核能供熱等多項關(guān)鍵技術(shù),這些技術(shù)在建筑供暖、工業(yè)用熱、農業(yè)養殖等場(chǎng)景領(lǐng)域都有不同范圍和程度的應用落地。
盡管落地項目不斷涌現,但多位業(yè)內人士也表示,如何為特定的工業(yè)場(chǎng)景從大量低碳技術(shù)中選定合適的技術(shù)卻并非易事,工業(yè)供熱低碳轉型實(shí)際存在諸多挑戰。其中,如何因地制宜的將能源進(jìn)行充分利用,如何引導用戶(hù)結合各種能源技術(shù)給出解決方案,需要進(jìn)行新的探討。
自然資源保護協(xié)會(huì )能源轉型項目官員吳婧涵認為,工業(yè)用熱低碳發(fā)展還面臨三個(gè)挑戰:第一,目前工業(yè)供熱仍以燃煤鍋爐為主,對熱源品質(zhì)要求相對較高,低碳供熱直接替代還存在一定難度;第二,盡管工業(yè)廢熱資源豐富,但仍存在供需不匹配、“有熱無(wú)用、用熱無(wú)源”等問(wèn)題;第三,當前新能源與熱泵系統整合程度相對較低,多能耦合體系不夠完備制約了多能高效利用前景。
什么是高能效建筑?
業(yè)界普遍認為,工業(yè)供熱低碳化是一項涉及技術(shù)創(chuàng )新、能源結構調整、工業(yè)流程優(yōu)化、產(chǎn)業(yè)協(xié)同以及政策適配等的系統工程,需要循序漸進(jìn)地尋找因地制宜且經(jīng)濟適配的解決方案。
吳婧涵表示,當前,許多國家出臺了相關(guān)政策支持工業(yè)供熱清潔轉型,例如,德國的“工業(yè)可再生熱激勵計劃”對熱泵、太陽(yáng)能熱、生物質(zhì)等技術(shù)給予資金支持,加快其在工業(yè)場(chǎng)景中的應用。
楊鸝進(jìn)一步指出,考慮到工業(yè)供熱低碳化對我國實(shí)現“雙碳”目標的重要支撐作用,有必要系統分析現有應用案例及示范試點(diǎn)情況,深入識別不同替代技術(shù)路線(xiàn)所需要的實(shí)施條件,為構建完善的政策體系提供現實(shí)依據。
綜合來(lái)說(shuō),在推進(jìn)工業(yè)供熱的能源轉型過(guò)程中,需要有清晰的政策支持舉措,需要引導市場(chǎng)結合供需來(lái)加強多能耦合技術(shù)的應用,并降低清潔能源技術(shù)的成本,讓熱泵等節能產(chǎn)品與解決方案為工業(yè)供熱的能源轉型做出貢獻。