2020年我国宣布力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。在全球终端能源消费量中，供热和制冷能源消费量约占50%，是非常重要的终端能源需求，也是实现“碳中和”目标需要关注的重点领域。
热泵是通过消耗能源做功，把处在较低温度下的热量提升到较高的温度水平下释放出来，以满足热量的使用要求。热泵技术可广泛应用于建筑供暖、生活热水、工业供热、作物烘干、温室养殖等领域。它是21世纪全球最具价值的节能减碳技术之一。近年来，在我国清洁取暖政策的驱动下，热泵供暖技术在我国北方农村地区得到迅速发展。热泵技术作为有效利用可再生能源的技术措施，将是我国供热领域低碳转型的必选技术。除了清洁取暖中热泵发挥替代作用外，在生活热水、工业干燥等领域也可进一步扩大其应用范围，为实现我国“碳达峰、碳中和”目标发挥重要作用。
01.热泵供热是提升供热电气化水平最现实的技术
全球热泵市场正在持续增长，热泵技术将是未来增长最快的供热技术，也是各国支撑节能减碳的关键技术。目前，热泵满足着全球将近5%的供热需求。根据国际能源署预测，到2050年全球实现“净零”排放情景下，到2030年、2050年，热泵占供暖需求的份额将分别达20%、55%，安装的热泵数量将分别达6亿台、18亿台。目前，我国热泵产业发展规模和应用面积位居世界首位，尤其是空气源热泵市场应用规模已超过全球的一半，已从跟随者变成了引领者。
在“碳达峰、碳中和”目标下，需要更快节奏、更大力度地推进建筑用能低碳化，提升电气化水平是推动建筑领域绿色低碳发展的关键路径。与化石燃料供热方案相比，热泵供热产生的二氧化碳排放量明显降低，更加节能环保。热泵的电热转化效率全年可达到300%以上，而锅炉的热效率不会超过100%。对分散采暖的家庭，比较适合采用热泵供热技术。而且，随着建筑节能标准的持续提升，未来超低能耗建筑和近零能耗建筑将大规模推广，从而大幅降低此类建筑的采暖负荷，不再需要传统的集中供热管网供热，仅用热泵供热技术进行少量补热即可满足冬季采暖需求。热泵技术在供热领域的大规模应用，可以显著提升供热电气化水平，加速供热系统清洁低碳发展。
02.以空气源热泵为例，看热泵在建筑供热中的应用
空气源热泵采暖的室内末端有多种方式，包括地暖、暖气片和风机盘管直接送热风采暖等。空气源热泵在居住建筑、公共建筑均可使用，既可分户使用又可集中使用。空气源热泵采暖能耗仅为直接电热采暖能耗的1/3。
空气源热泵以满足冬季供热工况性能要求为主，环境温度适应性、系统效率更好，还可以满足夏季制冷需求。目前可以实现在-35℃的环境温度下稳定工作，提供30℃~50℃的供暖热水，与地板辐射盘管或散热器组成采暖系统为住户供暖，提供稳定的室温，舒适性较好。
根据低温空气源热泵设备在农宅“煤改电”清洁取暖的实践案例数据，采用空气源热泵替代散煤炉采暖系统，仅为采用散煤土暖气能耗的1/2，为直接电热取暖能耗的1/3。
根据清华大学建筑节能研究中心对北京农宅不同采暖系统的示范和跟踪测试数据，低温空气源热泵的单位采暖面积CO2 排放量分别约为33.8kg/㎡，比散煤炉采暖系统的CO2 排放量148.8kg/㎡分别减少77%。
03.热泵未来前景广阔
随着双碳政策的全面推进，热泵技术应用在各领域前景广阔。在建筑行业，可应用于新建建筑、既有建筑改造以及被动式建筑的供暖制冷和热水供应；对于工业生产，大容量的高温工业热泵是解决工业能源脱碳的有效方案之一；对农业部门，在农业环境调控、农产品干燥中的应用可节能20~60%；另外，在电动汽车空调、地铁等轨道交通领域均有广阔的应用情景。
热泵是电力高效转为热量的最佳途径，契合终端用能电气化发展的需求，是破解零碳能源问题的重要技术。在未来，通过使用电力减少碳排量是解决能源危机的关键，而能广泛高效利用清洁能源的热泵拥有巨大的潜力。
