IEA -中國(guó)熱泵的未來(lái)-2024

IncollaborationwithTsinghuauniversityfullspectrumincludingoil,gascoalsupplyanddemand,renewableenergytechnologies,electricitymarkets,energyefficiency,demandsidemanagementandmuchmore.Throughadvocatespoliciesthatwillenhancethereliability,affordabilityandsustainabilityofcountriesandbeyond.Thispublicationandanymapincludedhereinarewithoutprejudicetothestatusoforsovereigntyoveranyterritory,tothedelimitationofinternationalfrontiersandboundariesandtothenameofanyterritory,cityorarea.IEAmembercountries:AustraliaAustriaBelgiumCanadaCzechRepublicDenmarkEstoniaFinlandFranceGermanyGreeceHungaryIrelandItalyJapanLithuaniaLuxembourgMexicoNetherlandsNewZealandNorwayPolandPortugalSlovakRepublicSpainSwedenSwitzerlandRepublicofTürkiyeUnitedKingdomUnitedStatesTheEuropeanCommissionalsoparticipatesintheworkoftheIEAcountries:ArgentinaChinaEgyptIndiaIndonesiaMoroccoSenegalSingaporeSouthAfricaThailandUkraineInternationalEnergyAgencyWebsite:Iea清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心的主要研包括：中國(guó)北方采暖，農(nóng)村住宅和BERC參與國(guó)際交流與合作項(xiàng)目，包括與建筑節(jié)能年度發(fā)展報(bào)告》（中文版EnergyandEmissionYearbook2023》（英文版），可從以7/978-981-99-7875-5.4供熱是一項(xiàng)需要進(jìn)一步脫碳的基本社會(huì)服務(wù)，而中國(guó)的供熱選擇對(duì)全球供熱趨勢(shì)通過(guò)熱泵推進(jìn)電氣化為供熱脫碳提供了關(guān)鍵杠桿。不斷增長(zhǎng)的空間供暖和熱水供這份報(bào)告是與清華大學(xué)合作撰寫(xiě)的，概述了中國(guó)建筑部門、工業(yè)部門和集中供暖在“十五五”規(guī)劃之前，本報(bào)告研究了能夠消除障礙、加速部署熱泵的關(guān)鍵政策5授負(fù)責(zé)報(bào)告的設(shè)計(jì)和指導(dǎo)。技術(shù)創(chuàng)新部門主任AraceliFernande導(dǎo)。ChiaraDelmastro和RafaConorGask（政策）和YannickMonscWillHall、KonstantinaKalogianni、JackLynch、VincentMinier、ANghiem、CorineNsangweBusinge、RichardSimon，以及JacLinFu、XiaofengLi、ZhaoyangLiu、WenxingShi、BaolonWei、YantingWu、XiaoyunXie、TianhaoXu、XudongYang、ZiyiYan6CurtisBrainard、JonCuster、HortensedeRoffignac、AstridDMerveErdil、GraceGordon、JulLucileWall、ThereseWalsh，以及Wo本報(bào)告反映了國(guó)際能源署秘書(shū)處和清華大學(xué)建筑節(jié)能AndrejJentschWeiFengPengchengLiMengLiuAllanBertelsenMatthewAylott7HongyouLuAlvinLinAndersHoveWeiZhong8 11 15 19 19 19 23 41 46 46 46 48 49 56 62 66 70 70 70 71 79 82 83 89 95 97 97 100 111 116 122 122 1239圖1.12010-2022年中國(guó)建筑和工業(yè)部門的供熱終端能源消費(fèi)及其在全球總量中的占比 21圖1.22022年中國(guó)不同部門各溫度水平的熱力終端能源消費(fèi) 24圖1.32022年每平方米建筑面積和人均的空間供暖和熱水相關(guān)二氧化碳排放量的跨國(guó)比較27圖1.42013-2021年住宅熱水器擁有情況和2021年安裝的主要住宅熱水設(shè)備類型 33圖1.52022年不同管網(wǎng)連接類型的建筑面積，以及2022-2050年承諾目標(biāo)情景和既定政策情景下建筑面積和有用空間供暖強(qiáng)度的演變 34圖1.62010-2050年承諾目標(biāo)情景和既定政策情景下空間供暖和熱水的終端能源消費(fèi) 35圖1.72010-2050年既定政策和承諾目標(biāo)情景下中國(guó)不同燃料和工業(yè)細(xì)分部門的能源需求38圖1.82022年、2030年和2050年承諾目標(biāo)情景下中國(guó)不同溫度水平的工業(yè)供熱需求 40圖1.92010-2050年既定政策情景和承諾目標(biāo)情景下中國(guó)輕工業(yè)供熱用能的燃料構(gòu)成 41圖1.102011-2023年中國(guó)供熱政策概況 45圖2.12015-2022年部分熱力市場(chǎng)中，熱泵在空間加熱設(shè)備銷量中的占比 51圖2.22022-2050年既定政策情景與承諾目標(biāo)情景下中國(guó)建筑熱泵的存量（左）和銷量（右） 52圖2.32022-2050年既定政策情景和承諾目標(biāo)情景下中國(guó)不同氣候區(qū)的建筑熱泵存量 54圖2.42022年，不同室外和室內(nèi)溫度條件下，空氣-空氣和空氣-水熱泵的性能系數(shù) 56圖2.5中國(guó)部分工業(yè)部門不同溫度水平和熱泵部署潛力范圍下，工業(yè)熱泵可滿足的供熱需求 61圖2.62030-2050年，既定政策情景和承諾目標(biāo)情景下，中國(guó)輕工業(yè)不同溫度水平的工業(yè)熱泵裝機(jī)容量 62圖2.7在區(qū)域供熱管網(wǎng)中集成熱泵和余熱 64圖2.8中國(guó)部分氣候區(qū)不同管網(wǎng)的供水和回水溫度 65圖2.92021和2050年，中國(guó)不同溫度水平和領(lǐng)域的余熱供應(yīng) 68圖2.102030和2050年，對(duì)中國(guó)發(fā)電廠和工業(yè)所產(chǎn)生的余熱進(jìn)行回收和再利用的熱泵的部署潛力 69圖3.12022-2050年既定政策情景和承諾目標(biāo)情景下中國(guó)空間供暖和熱水的二氧化碳直接減排情況72圖3.22022和2030年承諾目標(biāo)情景下電加熱器和熱泵與燃?xì)忮仩t的溫室氣體年排放量比較 73圖3.32022-2050年既定政策情景和承諾目標(biāo)情景下中國(guó)輕工業(yè)供熱二氧化碳直接排放變化 76圖3.42022-2030年承諾目標(biāo)情景下中國(guó)建筑空間供暖和熱水直接燃料燃燒產(chǎn)生的主要空氣污染物排放量 78圖3.52017-2020年中國(guó)建筑熱泵的國(guó)內(nèi)銷售和出口情況及2022年全球各地區(qū)熱泵產(chǎn)能份額 80圖3.62022年中國(guó)熱泵各板塊前三大制造商的市場(chǎng)份額和市值及各省產(chǎn)量份額 81圖3.72022-2030年既定政策情景和承諾目標(biāo)情景下中國(guó)建筑熱泵的產(chǎn)能和國(guó)內(nèi)需求預(yù)測(cè)82圖3.82022-2030年既定政策情景和承諾目標(biāo)情景下中國(guó)熱泵行業(yè)的就業(yè)情況 83圖3.92022-2050年既定政策情景和承諾目標(biāo)情景下中國(guó)建筑和輕工業(yè)熱泵的市場(chǎng)規(guī)模 84圖3.102023年居民用電價(jià)格與天然氣價(jià)格的比率 85圖3.11中國(guó)不同氣候區(qū)城市地區(qū)的住宅熱泵和替代方案的供熱供冷平準(zhǔn)化成本 86圖3.122023年北京農(nóng)村地區(qū)住宅熱泵和替代方案的供暖平準(zhǔn)化成本 87圖3.132022和2030年承諾目標(biāo)情景下中國(guó)輕工業(yè)不同技術(shù)的供熱平準(zhǔn)化成本 89圖3.142022-2050年在承諾目標(biāo)情景下不同供暖技術(shù)的建筑冬季高峰電力需求貢獻(xiàn)量以及不同技術(shù)的熱力設(shè)備保有量 90圖3.152030年承諾目標(biāo)情景下冬季和夏季不同終端用途的建筑日平均負(fù)荷曲線 91圖3.162001-2020年中國(guó)熱泵專利及其在全球熱泵專利中所占份額，以及2019-2020年各國(guó)熱泵專利分布情況 96圖4.1中國(guó)熱泵部署面臨的政策挑戰(zhàn) 98圖4.2政策建議摘要 99圖4.3推動(dòng)中國(guó)建筑部門熱泵部署的行動(dòng) 100圖4.42023年中國(guó)不同熱水器的能效標(biāo)識(shí) 108圖4.5加強(qiáng)建筑部門熱泵普及的政策系列方案 110圖4.6推動(dòng)中國(guó)工業(yè)部門熱泵部署的行動(dòng) 111專欄1.1中國(guó)區(qū)域供熱和煤炭統(tǒng)計(jì) 21專欄1.2集中供暖：世界最大的工業(yè)和建筑部門供熱管網(wǎng) 25專欄1.3氣候區(qū)及其對(duì)空間供暖設(shè)備選擇的影響 27專欄1.4國(guó)際能源署估算工業(yè)供熱需求的方法 37專欄1.5中國(guó)北方清潔取暖試點(diǎn)示范 44 49專欄2.2熱泵熱水器的作用 54專欄2.3工業(yè)熱泵的技術(shù)規(guī)格 59專欄2.4吸收式熱泵以及深層和中深層地源熱泵在區(qū)域供熱管網(wǎng)中的作用 66專欄3.1限制制冷劑排放可進(jìn)一步提高熱泵的優(yōu)勢(shì) 73專欄3.2電網(wǎng)脫碳能加強(qiáng)熱泵減排 76專欄3.3空氣源熱泵的地理位置會(huì)在夏季和冬季影響城市熱島和熱泵運(yùn)營(yíng)效率 78專欄3.4中國(guó)居民供暖的分時(shí)電價(jià) 92專欄3.5供熱、電力和工業(yè)部門中的熱儲(chǔ)能 94專欄4.1荷蘭政府鼓勵(lì)“去天然氣化就緒”改造的方案 102專欄4.2加利福尼亞州更新建筑規(guī)范和措施，促進(jìn)新建建筑采用熱泵的可負(fù)擔(dān)性 103專欄4.3部分國(guó)家針對(duì)消費(fèi)者的熱泵政策支持方案 104專欄4.4OctopusEnergy將智能家居控制與經(jīng)濟(jì)型熱泵相結(jié)合以支持供暖脫碳 105專欄4.5日本對(duì)熱水技術(shù)標(biāo)識(shí)的統(tǒng)一化 108專欄4.6太陽(yáng)能熱泵推動(dòng)擁有光伏電池板的家庭優(yōu)化自發(fā)自用 109專欄4.7工業(yè)余熱回收為漢堡市區(qū)域供熱管網(wǎng)提供熱力 112專欄4.8國(guó)際能源署計(jì)劃推動(dòng)熱泵工業(yè)應(yīng)用的研究 113專欄4.9丹麥能效責(zé)任制度節(jié)能效果顯著 115專欄4.10熱泵已為中國(guó)一些輕工業(yè)部門帶來(lái)顯著的運(yùn)營(yíng)成本節(jié)省和節(jié)能的效果 116專欄4.11英國(guó)的清潔熱力市場(chǎng)機(jī)制促進(jìn)熱泵銷售 118專欄4.12EUCERT計(jì)劃為熱泵安裝人員提供培訓(xùn)和教育 119專欄4.13三菱在歐盟“REACT”項(xiàng)目中探索熱泵需求響應(yīng)成熟度 121表2.1不同溫度水平的工業(yè)熱泵技術(shù)成熟度 58表2.2中國(guó)將熱泵納入?yún)^(qū)域供熱系統(tǒng)的部分案例研究 65供熱是一項(xiàng)需要進(jìn)一步脫碳的基本社會(huì)服務(wù)供熱占全球工業(yè)和建筑部門用能的近20%，占能源部門排放量的約四分之一。中國(guó)建筑和工業(yè)約占全球熱力消費(fèi)的三分之一，因此對(duì)全球趨勢(shì)具有重大影響。過(guò)去十年中，中國(guó)建筑熱力消費(fèi)的增長(zhǎng)速度居各國(guó)之首，目前建筑空間供暖和熱水的目前中國(guó)供熱嚴(yán)重依賴煤炭。在建筑和工業(yè)供熱終端能源使用量中，約有一半為煤炭直接供熱。如果將用于區(qū)域供熱以及為建筑和工業(yè)供熱發(fā)電的煤炭計(jì)算在內(nèi)，改善空氣質(zhì)量、減少二氧化碳排放并最大限度提高能效，該比例在過(guò)去十年中下熱泵為中低溫供熱脫碳提供實(shí)證有效的解決方案和南方的一些地區(qū)，熱泵已成為新建和既有建筑供熱供冷的標(biāo)配。采用熱泵提供家用熱水正在興起，主要是在城市地區(qū)和商業(yè)建筑中，但熱水市場(chǎng)仍以傳統(tǒng)的電熱水器和燃?xì)忮仩t為主。熱泵的能耗平均只有電加熱器或化石燃料解決方案的五分之一到三分之一，但在工業(yè)供熱和區(qū)域供熱中的使用仍不常見(jiàn)，其原因包括認(rèn)與其他解決方案相比，購(gòu)買熱泵從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看物有所值，但高昂的前期成本仍構(gòu)成熱泵與前期成本較低但效率低下的電加熱器相比，全壽命周期成本更低。不過(guò)，空氣-水熱泵比燃?xì)忮仩t更昂貴，并且只有在電價(jià)與燃?xì)鈨r(jià)格比具有競(jìng)爭(zhēng)力的地區(qū)，才可以實(shí)現(xiàn)全壽命周期成本節(jié)約。工業(yè)熱泵的前期成本是燃?xì)忮仩t的六倍多，但工業(yè)熱泵的效率高，其全壽命周期成本現(xiàn)已遠(yuǎn)低于燃?xì)忮仩t和電鍋爐，成本競(jìng)爭(zhēng)熱泵在建筑和輕工業(yè)部門的部署具有最大擴(kuò)張潛力目前，中國(guó)建筑中安裝的分布式熱泵占全球總裝機(jī)的四分之一，其安裝總量超過(guò)在建筑部門，分布式熱泵的最大應(yīng)用潛力在于中國(guó)農(nóng)村以及南方和中部城市，其在中國(guó)北方城市的新建建筑中的應(yīng)用也預(yù)計(jì)將會(huì)增加。在承諾目標(biāo)情景中，到額預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)?？諝?水熱泵市場(chǎng)預(yù)計(jì)也將擴(kuò)大，特別是在中國(guó)北方的新建建筑中，年農(nóng)村地區(qū)的空氣-水熱泵銷量將增加到現(xiàn)在的七倍，用于空間供暖的空氣-空氣機(jī)組的增幅更大。要確保熱泵能高效運(yùn)行，就必須提高人們對(duì)熱泵技術(shù)及其應(yīng)用業(yè)、紙漿和造紙業(yè)以及化工行業(yè)，中低溫?zé)崃Φ氖褂帽容^普遍。目前，這些行業(yè)目前的工業(yè)脫碳計(jì)劃中，對(duì)熱泵的關(guān)注有限，而且由于熱泵需要根據(jù)具體的工藝過(guò)程進(jìn)行定制，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)化難度大，設(shè)備成本降低空間相對(duì)有限。因此，進(jìn)一步大型熱泵可集成到現(xiàn)有區(qū)域供熱系統(tǒng)中并優(yōu)化余熱利用應(yīng)用于區(qū)域供熱管網(wǎng)的熱泵為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)熱力脫碳提供機(jī)遇。中國(guó)北方城市的區(qū)炭。熱泵可以通過(guò)降低管網(wǎng)回水溫度來(lái)提高系統(tǒng)整體效率，若與熱儲(chǔ)能結(jié)合，還可能有助于避免波動(dòng)性可再生能源棄電。中國(guó)北方城市依賴于集中熱泵還為余熱回收提供機(jī)遇。中國(guó)已在水泥等行業(yè)系統(tǒng)推廣余熱回收，并且還有實(shí)施余熱回收戰(zhàn)略的經(jīng)濟(jì)效益，以及為發(fā)現(xiàn)共用區(qū)域供熱管網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的機(jī)遇而與其他熱力用戶和生產(chǎn)商的有效協(xié)調(diào)。政府采取行動(dòng)克服這些障礙將是進(jìn)一步開(kāi)熱泵部署必須與電網(wǎng)脫碳齊頭并進(jìn)承諾目標(biāo)情景中，到2050年分布式熱泵將貢獻(xiàn)中國(guó)建筑供熱領(lǐng)域直接減排量的約30%。由于在電氣化和能效方面加大努力，建筑供熱的二氧化碳直接排放量將從統(tǒng)生物質(zhì)供熱也可以大幅減少當(dāng)?shù)氐目諝馕廴疚铮?030年，居民供熱產(chǎn)生的若將直接和間接排放均計(jì)算在內(nèi)，則目前中國(guó)已安裝熱泵每年的平均排放量已比擴(kuò)大熱泵部署會(huì)在全供應(yīng)鏈創(chuàng)造增長(zhǎng)和就業(yè)機(jī)會(huì)中國(guó)是建筑用分布式熱泵的最大制造國(guó)，可迅速提高產(chǎn)量，以支持進(jìn)一步增長(zhǎng)。中國(guó)在熱泵技術(shù)創(chuàng)新和制造方面領(lǐng)先全球，2022年全球銷售的熱泵中約中國(guó)。中國(guó)熱泵行業(yè)的就業(yè)人數(shù)目前已超過(guò)30萬(wàn)；承諾目標(biāo)情景下，該數(shù)字到2050年將翻一番。相應(yīng)地，很可能需要對(duì)熱泵安裝人員等有關(guān)從業(yè)者進(jìn)行職業(yè)培承諾目標(biāo)情景下，工業(yè)和建筑部門用于加速熱泵部署的投資需求持續(xù)增加。在建推動(dòng)中國(guó)熱泵部署的政策建議制定全國(guó)熱力脫碳行動(dòng)計(jì)劃，包括熱泵部署具體行動(dòng)制定全國(guó)熱力脫碳行動(dòng)計(jì)劃，包括熱泵部署具體行動(dòng)建筑在新建建筑法規(guī)中納入更嚴(yán)格的性能要求，為熱泵普及做好鋪墊.在協(xié)調(diào)熱泵推廣工作中，支持對(duì)現(xiàn)有建筑進(jìn)行大規(guī)模系列改造.逐步取消對(duì)化石燃料熱力的補(bǔ)貼，以便釋放更多資金用于更清潔高效的熱力解決方案工業(yè).提高認(rèn)識(shí)，支持選擇熱泵解決方案.促進(jìn)熱泵研究示范項(xiàng)目.為克服安裝、運(yùn)行和維護(hù)成本障礙提供支持.擴(kuò)大行動(dòng)，通過(guò)在輕工業(yè)和區(qū)域供熱領(lǐng)域使用熱泵，推動(dòng)余能回收.將熱泵作為部分行業(yè)熱力脫碳的推薦技術(shù)選擇供應(yīng)鏈.制定明確的清潔熱力分類標(biāo)準(zhǔn).設(shè)定熱泵銷售和部署增長(zhǎng)目標(biāo).熱泵推廣與可再生能源增長(zhǎng)齊頭并進(jìn).提升制造、安裝、操作和維護(hù)方面的就業(yè)機(jī)會(huì)和技能.加強(qiáng)數(shù)據(jù)監(jiān)督，從而更好地了解熱力脫碳機(jī)遇.考慮強(qiáng)化生命周期排放標(biāo)準(zhǔn)，以便為提高能效提供參考信息，包括氫氟碳化物、替代制冷劑使用等考慮.考慮未來(lái)熱力電氣化和熱泵部署對(duì)電力系統(tǒng)和需求靈活調(diào)節(jié)能力的影響依賴煤炭，但過(guò)去十年以來(lái)，由于政策驅(qū)動(dòng)了供熱脫煤，供熱結(jié)構(gòu)中的煤炭占比通過(guò)熱泵實(shí)現(xiàn)電氣化可為供熱脫碳提供關(guān)鍵杠桿，近年來(lái)在空間供暖和熱水需求增長(zhǎng)以及清潔供暖政策的推動(dòng)下，中國(guó)的熱泵銷量有所提升。中國(guó)是建筑熱泵的力巨大。雖然工業(yè)部門的熱泵普及率仍然有限，但部分產(chǎn)業(yè)在短期內(nèi)具有熱泵部本報(bào)告概述了熱泵在中國(guó)建筑、工業(yè)和區(qū)域供熱領(lǐng)域的現(xiàn)狀，考察了進(jìn)一步加快在第十五個(gè)五年規(guī)劃（“十五五”）時(shí)期之前，本報(bào)告探討了能夠消除普及障礙中部署熱泵。報(bào)告詳細(xì)描述各氣候區(qū)建筑中熱泵普及率的預(yù)測(cè)、熱泵在不同工業(yè)過(guò)程中的普及潛力，以及熱泵在輕工業(yè)部門中的前景。報(bào)告還特別重點(diǎn)介紹用于整合利用工業(yè)和區(qū)域供熱管網(wǎng)余熱的熱泵，以及該技術(shù)在區(qū)域供熱管網(wǎng)中的其他本報(bào)告中的情景、數(shù)據(jù)和部門界定之前已出臺(tái)的能源相關(guān)政策以及正在制定的政策進(jìn)行的評(píng)估，反映當(dāng)前政策情月底之前作出的各項(xiàng)氣候承諾（包括國(guó)家自主貢獻(xiàn)（NDC）和長(zhǎng)期凈零目標(biāo)，以及源署全球能源和氣候（GEC）模型。報(bào)告中未特別提及出處的數(shù)據(jù)均由國(guó)際能源署報(bào)告還收錄了中國(guó)清華大學(xué)以其基于模擬的中國(guó)建筑能耗和排放模型（CBEEM）為基礎(chǔ)所做的評(píng)估。該模型考慮了常住人口、城市化率、人均建筑指標(biāo)、建筑能效水工業(yè)細(xì)分部門以及建筑部門終端用途界定IEA.CCBY4.0.不同溫度水平的工藝過(guò)程和建筑供熱終端用途不同溫度水平的工藝過(guò)程和建筑供熱終端用途IEA.CCBY4.0.ElectrifyingIndustry;Mateu-RoyoC.(2021),DevelopmentofHighTemperatureHeatPumpsforIndustrial全球總量的三分之一。中國(guó)的供熱相當(dāng)大程度上依賴煤炭，全國(guó)供熱用煤量占煤炭燃料總用量的40%；在一系列空氣質(zhì)量、清潔供暖和節(jié)能政策的作用下，這一比熱力消費(fèi)量已增長(zhǎng)近75%，增速居各國(guó)之首。在中國(guó)北方氣候較為寒冷的城市地化是供熱脫碳的關(guān)鍵策略。中國(guó)建筑和工業(yè)部門的熱力消費(fèi)中，理論上約有40%可.空氣-空氣熱泵已成為未部署集中供暖管網(wǎng)的溫和氣候地區(qū)建筑供制冷的默認(rèn)方案，而空氣-水熱泵則是寒冷氣候地區(qū)和家用熱水方面的新興方案。2022年，熱泵得進(jìn)展，輕工業(yè)領(lǐng)域熱力消費(fèi)當(dāng)中由電力支持的份額將從2022年的35%提高到供熱是建筑和工業(yè)部門必需的能源服務(wù)，目前占全球終端能源消費(fèi)總量的三分之能源使用角度來(lái)看，熱力主要用于流體加熱、干燥和金屬冶煉，但也用于催化、供熱需求受多項(xiàng)因素驅(qū)動(dòng)。在建筑部門，供熱需求很大程度上受到氣候、文化和個(gè)人偏好、入住方式、建筑性能和總建筑面積等因素的影響。在工業(yè)部門，供熱需求的主要驅(qū)動(dòng)因素是各行業(yè)的工業(yè)活動(dòng)，如鋼鐵冶煉或造紙烘干。建筑和工業(yè)供熱有一點(diǎn)重要區(qū)別：工業(yè)的供熱需求通常在全年期間保持穩(wěn)定，而建筑的空間門熱力消費(fèi)在全球的占比高達(dá)40%，建筑部門熱力消費(fèi)在全球的占比約為20%。2022年，中國(guó)工業(yè)部門的供熱終端能源消費(fèi)是建筑部門的兩倍。然而，低于中國(guó)的供熱終端能源消費(fèi)嚴(yán)重依賴化石燃料，2022年化石燃料約占熱力消費(fèi)總量不過(guò)，與十年前相比，如今的供熱燃料結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了變化：十年前，供策有關(guān)，包括早期改善空氣質(zhì)量的政策，以及近期擴(kuò)大清潔低碳供熱的政策?？偭繋缀醴藘煞?，而電力消費(fèi)量則翻了近一番，在消費(fèi)者層面引領(lǐng)燃料脫煤。然1烹飪用能雖然也涉及加熱，但本報(bào)告中的熱力定2輕工業(yè)包括以下行業(yè)：建造、采礦和采石、食品和煙草、紡織和皮革、機(jī)械、交通運(yùn)輸設(shè)備，以及木材和木制品。紙漿和造紙、鋼鐵、化工、非金屬礦物以及有色金屬歸類為能源密集4在此背景下，區(qū)域供熱通常稱為集中供暖。而，在此期間，雖然技術(shù)不斷進(jìn)步，并且趨勢(shì)方向是從燃煤鍋爐轉(zhuǎn)向熱電聯(lián)產(chǎn)，96302010-2022年中國(guó)建筑和工業(yè)部門的供熱終端能源消費(fèi)及其在全球總量中的占比50%50%其他50%50%40%4040%電力40%4040%30%30%區(qū)域供熱30%30%20%20%20直接使用其他20%20%20直接使用煤炭0%0%020102015建筑2022201020152022輕工業(yè)以及紙漿和造紙20100%0%020102015建筑2022201020152022輕工業(yè)以及紙漿和造紙201020152022其他能源密集型產(chǎn)業(yè)中國(guó)在全球熱力需求中的占比注：其他能源密集型產(chǎn)業(yè)包括鋼鐵、非金屬礦物、有色金屬和化工。不包括非特定行業(yè)。集中供暖和建筑部門（包括住宅和非住宅）對(duì)其他化石燃料的直接使用數(shù)據(jù)由清華大學(xué)的中國(guó)建筑能耗和排放模型計(jì)算得出，其與中國(guó)集中供暖統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)有所中國(guó)熱力消費(fèi)占全球的33%，熱力部門使用的煤炭占全國(guó)煤炭用量的40%，比十年前低5%以上，這反映出中國(guó)開(kāi)始轉(zhuǎn)向脫煤。本章概述當(dāng)前和未來(lái)供熱需求及其驅(qū)動(dòng)因素、供熱燃料結(jié)構(gòu)和脫碳機(jī)會(huì)，以及近期供熱相關(guān)政策。本章為以下討論奠定基礎(chǔ)：熱泵在工業(yè)和建筑部門能夠發(fā)作用，以及在向這兩個(gè)部門提供熱力的區(qū)域供熱系統(tǒng)中能夠發(fā)揮的作用；并且對(duì)收集熱力統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，特別是考慮到所涉及的利益攸關(guān)方數(shù)量和類型繁多、跟蹤未售出熱力難度大，以及數(shù)據(jù)分類可能存在差異。在編寫(xiě)本報(bào)告的過(guò)設(shè)部開(kāi)展交流，以評(píng)估中國(guó)供熱燃料的歷史終端能源消費(fèi)情況。下文描述了這些合要想更有效地為供熱脫碳政策決策提供有關(guān)信息，提高各國(guó)熱力統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的一致性（包括國(guó)內(nèi)一致性和國(guó)與國(guó)之間一致性）非常重要。國(guó)際能源署將繼續(xù)與有關(guān)利益集中供暖：在中國(guó)官方統(tǒng)計(jì)中，建筑區(qū)域供熱通常被稱為“集中供暖”。根據(jù)中國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》以及國(guó)家統(tǒng)計(jì)局《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》報(bào)告的數(shù)據(jù)，2021年和2022年全國(guó)城市集中供暖面積約為110億平方米。清華大學(xué)《中國(guó)建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報(bào)告2022》指出，上述統(tǒng)計(jì)所覆蓋的集中供暖面積未包括由小型熱力企業(yè)提供的大量集中供暖。這類專用管網(wǎng)通常為大學(xué)、機(jī)構(gòu)和建筑群供熱。一些由大型企業(yè)自有并管理的集中供暖管網(wǎng)也未被官方統(tǒng)計(jì)收錄。以北京為例，《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》統(tǒng)計(jì)的2020年集中供暖面積為6.6億平方米，而北京市“十四五”時(shí)期供熱發(fā)展建設(shè)規(guī)劃文件中的估計(jì)值為8.95億平方米，與官方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)相差25%。如果將中國(guó)北方這些額外的管網(wǎng)計(jì)算在內(nèi)，集中供暖的連入建筑面積估計(jì)約為140億平方米?！叭珖?guó)城市集中供熱”的定義也不同于全國(guó)能源平衡表中“供熱”的定義，后者只包括部分集中供暖，而純熱力廠則部分計(jì)入建筑部門終端能源消費(fèi)。國(guó)際能源署能源平衡表基于國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)，建筑終端集中供暖總量包括住宅和服務(wù)部門兩個(gè)組成部分。在建筑部門的集中供暖能源需求方面，本報(bào)告決定采用清華大學(xué)的評(píng)估結(jié)果，其數(shù)值是國(guó)際能源署2010年和2022年統(tǒng)計(jì)數(shù)建筑直接燃料用量重新分配給集中供暖，對(duì)這一差異在終端建筑能源需求層面上做了校正，從而確保建筑終端能源消費(fèi)總量與國(guó)際能源署能源平衡表和公共統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)保持一致。的分析之間也存在差異，清華大學(xué)的分析考慮到了農(nóng)村地區(qū)使用的開(kāi)采自小煤礦的該差異到2022年（本報(bào)告使用的基準(zhǔn)年）已不復(fù)存在。因此，本報(bào)告使用的建筑之處在于本報(bào)告將終端消費(fèi)中其他地方未說(shuō)明的煤炭用量的一部分分配給建筑部國(guó)際能源署能源平衡表中反映的工業(yè)供熱需求和公用事業(yè)熱力供應(yīng)來(lái)自于國(guó)家統(tǒng)計(jì)據(jù)調(diào)查進(jìn)行比對(duì)。因此，本報(bào)告中使用的工業(yè)部門區(qū)域供熱能源需求數(shù)據(jù)直接來(lái)源在建筑部門，脫碳的關(guān)鍵杠桿包括：首先，通過(guò)改善建筑設(shè)計(jì)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能、推動(dòng)文化常態(tài)和實(shí)踐5轉(zhuǎn)向節(jié)能、放棄化石燃料以及提高供熱設(shè)備效率，減少供熱需要以降低需求需求。此外，建筑和熱力管網(wǎng)還能夠?qū)﹄娏π枨筮M(jìn)行分流、轉(zhuǎn)移在工業(yè)部門，脫碳的關(guān)鍵杠桿首先是材料利用效率，包括通過(guò)高效產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造技術(shù)避免對(duì)原材料的需求，轉(zhuǎn)向能源和資源消耗更低、更耐用的產(chǎn)品，同時(shí)結(jié)合再利用和再循環(huán)方面的進(jìn)展。在更廣泛的層面上，制造工藝過(guò)程脫碳行動(dòng)包括提高現(xiàn)有生產(chǎn)路線的能效和燃料替代，以及部署基于氫能、直接電氣化、碳捕集與封存、或替代原材料創(chuàng)新使用的近零排放創(chuàng)新生產(chǎn)路線。電氣化，特別是通過(guò)而且就能耗而言，熱泵只有替代設(shè)備的五分之一到三分之一，有助于減少供熱所熱管網(wǎng)的靈活性。在中國(guó)，目前熱泵在工業(yè)熱力生產(chǎn)方面的應(yīng)用還很有限，但在 圖25201.22022年中國(guó)不同部門各溫度水平的熱力終端能先進(jìn)熱泵應(yīng)用的作業(yè)溫度區(qū)間<60°C60-100°C100-200°C200-400°C建筑工業(yè)：化工鋼鐵有色金屬非金屬礦物紙漿和造紙>400°C輕工業(yè)注：不包括熱力以外的能源使用。先進(jìn)熱泵應(yīng)用是指目前，熱力終端能源消費(fèi)中約有40%有潛力在短期內(nèi)集成熱泵，主要是建筑部門和200°C以下工業(yè)的熱泵。然而，在建筑中集成熱泵還涉及技術(shù)可用性之外的其他考量，如經(jīng)濟(jì)可負(fù)擔(dān)性、周邊建筑環(huán)境兼容性（空間、美觀、噪音），以及整體建筑設(shè)計(jì)，包括與配熱系統(tǒng)、電網(wǎng)和管網(wǎng)的兼容性。要擴(kuò)大熱泵的部署范圍，就需要消費(fèi)者和安 間；首創(chuàng)新型商業(yè)熱泵應(yīng)用（高達(dá)140°C）、商業(yè)化前示范和大規(guī)模原型（高達(dá)200°C）已開(kāi)始出現(xiàn)。然而，80%以上的工業(yè)供熱需求（其中約一半用于鋼鐵生產(chǎn)）其他低碳替代方案相比，尚處于較早的發(fā)展階段。此外，即使在低溫工業(yè)工藝過(guò)7指的是一系列能量比耗低于能源密集型產(chǎn)業(yè)的行業(yè)，包括機(jī)械、食品、紡織、車輛和木材生產(chǎn)等不同行業(yè)，還包括千公里革命戰(zhàn)略（2016-2030）和中國(guó)北方地區(qū)冬季千公里革命戰(zhàn)略（2016-2030）和中國(guó)北方地區(qū)冬季專欄1.2集中供暖：世界最大的工業(yè)和建筑中國(guó)中國(guó)自上世紀(jì)50年代起開(kāi)始建設(shè)集中供暖系統(tǒng)，最初是為了連接工業(yè)場(chǎng)點(diǎn)。居住建筑和非居住建筑建筑和非居住建筑從上世紀(jì)80年代開(kāi)始連入供熱管網(wǎng)，但集中供暖系統(tǒng)在中國(guó)北中，中國(guó)已成為全球最大的集中供暖市場(chǎng)，俄羅斯聯(lián)邦（俄羅斯）和歐洲位居其中，中國(guó)已成為全球最大的集中供暖市場(chǎng)，俄羅斯聯(lián)邦（俄羅斯）和歐洲位居其集中供暖煤炭用量占中國(guó)集中供暖煤炭用量占中國(guó)煤炭使用總量的比例10%8%6%4%2%0%200020112022燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)燃煤鍋爐燃?xì)忮仩t工業(yè)余熱其他不同熱力來(lái)源的集中供暖建筑面積占比200020112022201020152020管網(wǎng)長(zhǎng)度100%40%20%60%80%4002003005000% 嶺淮河以南地區(qū)也開(kāi)發(fā)了一些供熱管網(wǎng)嶺淮河以南地區(qū)也開(kāi)發(fā)了一些供熱管網(wǎng)。管網(wǎng)損耗平均約為12%，與其他國(guó)家的損加熱過(guò)度和熱力管理不善的問(wèn)題。對(duì)集中供暖的高額補(bǔ)貼有時(shí)會(huì)導(dǎo)致發(fā)電方式轉(zhuǎn)向），“政策概況“政策概況”部分這些行動(dòng)已產(chǎn)生可見(jiàn)影響。根據(jù)清華大學(xué)《中國(guó)建筑節(jié)能年6%，燃煤鍋爐則減少了13%。如果排除熱電聯(lián)產(chǎn)，燃?xì)夤崤c燃煤鍋爐的占比相之和分別達(dá)到了90%以上和75%。考慮到中國(guó)在熱力基礎(chǔ)設(shè)施和管理升級(jí)、可再生建筑中國(guó)是世界主要供熱市場(chǎng)之一；2022年，中國(guó)建筑空間供暖和熱水的能源總需求位居全球第二，僅次于美國(guó)。中國(guó)空間供暖和熱水導(dǎo)致的二氧化碳排放居全球之以上現(xiàn)狀主要由兩大因素驅(qū)動(dòng)。首先，空間供暖和熱水設(shè)備在中國(guó)中部、南方以及農(nóng)村地區(qū)的市占率和使用率較低（但呈現(xiàn)增加趨勢(shì)），并且僅在部分時(shí)間和部分空間使用設(shè)備的現(xiàn)象較為普遍，即一天中的部分時(shí)間僅有一個(gè)房間采暖（這在世界其他地方并不常見(jiàn)）。這部分面積占需要供暖總建筑面積的70%（見(jiàn)專欄），其次，中國(guó)有多個(gè)氣候區(qū)，建筑面積中相當(dāng)大一部分位于冬季溫和的地區(qū)，因此總體平均供暖強(qiáng)度較低。然而，在中國(guó)氣候寒冷的北方城市，空間供暖強(qiáng)度與其度增幅被限制在10%的水平。由于需求不斷增長(zhǎng)，中國(guó)的人均熱水消費(fèi)持續(xù)增加1.32022年每平方米建筑面積和人均的空間供暖和熱水相關(guān)二氧化碳排放量的跨國(guó)比較90bb0注：二氧化碳排放包括直接和間接排放。圓圈大小與能源消費(fèi)成正比。左圖中，中國(guó)的建筑面積指的是需要供熱的建筑面積。雖然政策于近期發(fā)生了變化，但由于設(shè)備市占率和使用率不斷提高，中國(guó)供熱能源消費(fèi)和排放強(qiáng)度仍在增加了一番還包括農(nóng)村地區(qū)從非商業(yè)化燃料（如傳統(tǒng)生物質(zhì)）轉(zhuǎn)向商業(yè)化能源（如電力），以及夏熱冬冷氣候區(qū)和農(nóng)村地區(qū)內(nèi)沒(méi)有集中供暖的地區(qū)的供熱設(shè)備專欄1.3氣候區(qū)及其對(duì)空間供暖設(shè)備選擇的影響從建筑設(shè)計(jì)角度區(qū)分，中國(guó)氣候分為五大溫度氣候帶，這在很大程度從建筑設(shè)計(jì)角度區(qū)分，中國(guó)氣候分為五大溫度氣候帶，這在很大程度長(zhǎng)期以來(lái)，中國(guó)南北方以秦嶺-淮河為界。這條界線也是提供集中供暖的長(zhǎng)期以來(lái)，中國(guó)南北方以秦嶺-淮河為界。這條界線也是提供集中供暖的地區(qū)（北方）與不提供集中供暖的地區(qū)的分界線，直到最近才有所改變。在此線以方）與不提供集中供暖的地區(qū)的分界線，直到最近才有所改變。在此線以中國(guó)北方屬于寒冷和嚴(yán)寒兩大氣候區(qū)，冬季氣溫低、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)（每年90-180天）。集中供暖管網(wǎng)是北方城市地區(qū)最常見(jiàn)的空間采暖解決方案，分布于15個(gè)省級(jí)行政區(qū)（包括省、直轄市和自治區(qū)）。近幾十年來(lái)，由于建筑能源規(guī)范日趨嚴(yán)方城市，由于建筑能源規(guī)范對(duì)熱力需求的關(guān)注較少，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的性能劣），溫和氣候區(qū)的一些地區(qū)也用到空間供暖，該氣候區(qū)冬季平均氣溫低于5°C，每年冬季天數(shù)不超過(guò)90天。分散式供暖方案在該地區(qū)較為普遍。20222022年不同氣候區(qū)的空間供暖需求、建筑面積和主要空間加熱設(shè)備月平均氣溫(°C）鍋爐；各類電加熱器；燃?xì)獗趻欤?/在冬季也被單獨(dú)或與其他設(shè)備配合用于房間快速采暖。中國(guó)于2022年統(tǒng)計(jì)局（2022《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》（建筑面積劃分?jǐn)?shù)據(jù)）。中國(guó)北方城市空間供暖中國(guó)北方城鎮(zhèn)空間供暖以集中供暖管網(wǎng)系統(tǒng)（見(jiàn)專欄1.2）為主，連入管網(wǎng)的建筑面積在自分散式設(shè)備：燃煤鍋爐（41%）、電加熱器（22%）、燃?xì)忮仩t（19%）和電熱泵（18不同類型設(shè)備供熱的建筑面積100%集中供暖-其他管網(wǎng)集中供暖-大型公用事業(yè)電力-熱泵電力-其他天然氣煤炭0%050100150200250千瓦時(shí)/平方米 注：?jiǎn)挝幻娣e熱力消費(fèi)來(lái)自清華大學(xué)和中國(guó)城市供熱協(xié)會(huì)。大型公用事業(yè)的區(qū)域供熱建筑面積基于2022年《城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)201020152022空間供暖強(qiáng)度分布25%50%75%480溫度設(shè)定值(°C）注：空間供暖強(qiáng)度是指終端能源消費(fèi)。根據(jù)清華大學(xué)的一項(xiàng)評(píng)估，下降潛力包括針對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)和供熱設(shè)備所未來(lái)主要考量因素：未來(lái)主要考量因素：減少熱力需求的根本在于改善建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能、改造設(shè)備，并采取降低溫度設(shè)定值和過(guò)度供熱的熱力管理策略，這些做法也將為在建筑和集中供暖管網(wǎng)中集成熱泵提供機(jī)會(huì)。在價(jià)值鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)，提高消費(fèi)者和供熱行業(yè)人員對(duì)可用供熱選夏熱冬冷氣候區(qū)城市空間供暖在冬季（長(zhǎng)達(dá)3-4個(gè)月），該地區(qū)的住宅由建筑配備的各類分散式設(shè)備在部分時(shí)間、部分空間供暖。許多住戶仍然沒(méi)有供熱設(shè)備；大多數(shù)住戶通常每天開(kāi)窗通風(fēng)3小時(shí)以上，如果20182018年夏熱冬冷氣候區(qū)城市供熱設(shè)備分布情況起居室 夏熱冬冷氣候區(qū)的建筑面積、空間供暖能源強(qiáng)度和溫度設(shè)定值溫度設(shè)定值(°C）未來(lái)主要考量因素：未來(lái)主要考量因素：在這類地區(qū)，由于氣候較溫和，冬季時(shí)間較短，大規(guī)模部署集中供暖很可能不具有成本效益。可逆式空氣-空氣熱泵有潛力成為兼顧供熱供冷的關(guān)鍵技制該地區(qū)能源消費(fèi)增長(zhǎng)的至關(guān)重要因素有：改善建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的供熱供冷性能，以及提各氣候區(qū)農(nóng)村地區(qū)的空間供暖平均而言，農(nóng)村建筑的能效低于城市建筑，能耗是節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的兩到三倍。過(guò)去十年來(lái)，政20222022年不同氣候區(qū)農(nóng)村的建筑面積比例和設(shè)備份額不同氣候區(qū)的建筑面積占比（%2022煤爐燃?xì)忮仩t生物質(zhì)爐電暖器熱泵中國(guó)北方夏熱冬冷其他設(shè)備占比（%2022農(nóng)村地區(qū)的建筑面積、空間供暖能源強(qiáng)度和溫度設(shè)定值溫度設(shè)定值(°C）未來(lái)主要考量因素：未來(lái)主要考量因素：與城市地區(qū)相比，農(nóng)村地區(qū)整合熱泵和可再生能源的空間更大。提高清潔供熱方案的可負(fù)擔(dān)性，對(duì)于持續(xù)脫煤和避免未來(lái)鎖定天還應(yīng)采取措施提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)質(zhì)量，以降低能源損失（和消費(fèi)者的能源支出）。提高熱水器擁有情況熱水器擁有情況與許多其他供熱市場(chǎng)不同，中國(guó)的熱水相關(guān)排放和消費(fèi)強(qiáng)度仍在增加，從趨勢(shì)看圖1.42013-2021年住宅熱水器擁有情況和2021年安裝的25020132015201720192021農(nóng)村城市2021年不同熱水設(shè)備占比(%)燃?xì)鉄崴魈?yáng)能熱水器電熱水器電熱泵注：熱水器擁有情況（左圖）基于每戶居民的平均擁有臺(tái)數(shù)。不同熱水設(shè)備類型的份額基于清華大學(xué)的分析。熱泵占比是國(guó)來(lái)源：國(guó)際能源署，數(shù)據(jù)基于國(guó)家統(tǒng)計(jì)局（202熱水設(shè)備的擁有量正在快速上升，其中約60%的設(shè)備是有別于空間供暖技術(shù)的電熱水器。筑面積將持續(xù)隨著城市化的推進(jìn)而擴(kuò)大，不過(guò)增速比近年水平要慢得多。我們預(yù)米。非居住建筑面積的增長(zhǎng)預(yù)計(jì)將超過(guò)居住建筑面積的增長(zhǎng)，到2050年將增加十億平方米有用能源強(qiáng)度（十億平方米有用能源強(qiáng)度（2022=1）圖1.52022年不同管網(wǎng)連接類型的建筑面積，以及2022-2050年承景下建筑面積和有用空間供暖強(qiáng)度的演變502502022年不同管網(wǎng)鏈接類型的建筑面積連接到管網(wǎng)沒(méi)有連接無(wú)設(shè)備75%50%25%0%不同氣候和有用能源強(qiáng)度的建筑面積202220502030202220500.8到管網(wǎng)集中供暖（公共設(shè)施）天然氣無(wú)設(shè)備集中供暖（其他）其他無(wú)設(shè)備要求北方城市其他城市有用能源強(qiáng)度:APS夏熱冬冷城市農(nóng)村STEPS有用能源強(qiáng)度是指用于空間供暖的有用能源與加熱建筑盡管約三分之二的現(xiàn)有供熱建筑面積并未鎖定到既有管網(wǎng)連接上，但任何燃料轉(zhuǎn)型策略都應(yīng)結(jié)合供熱能效改善措施。言，集成各類新的供熱設(shè)備比較容易，但已有的建筑面積可能存在一些熱泵集成限制。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有供熱和配熱系統(tǒng)的質(zhì)量會(huì)影響到供熱設(shè)備的尺寸和類型。目前，大約三分之二需要供熱的建筑并沒(méi)有與現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施鎖定（區(qū)域供熱），的建筑面積而言，具有熱力技術(shù)選擇空間。然而，需要關(guān)注建筑物的熱工質(zhì)量，才能實(shí)現(xiàn)熱泵最高效運(yùn)行。通過(guò)提高既有建筑的翻新率、確保新建建筑的高性能，考慮到供熱設(shè)備不斷增加的市場(chǎng)占有率和普及率。在承諾目標(biāo)情景（與碳中和目9是指至少達(dá)到2022年《建筑節(jié)能與可再生能源0%0%在這兩種情景下，存量建筑性能改善可以促進(jìn)高效清潔供熱技術(shù)（如熱泵）和可能和燃料轉(zhuǎn)型措施，供熱能源消費(fèi)的增速比過(guò)去十年低很多。在承諾目標(biāo)情景中，年，農(nóng)村地區(qū)的供熱能源消耗將大體持平，但由于能效提高和人口減少將抵消供熱設(shè)備市占率和使用量的增加，農(nóng)村地區(qū)在建筑供熱終端能源消費(fèi)中所占的比例諾目標(biāo)情景的兩倍，這是因?yàn)槌兄Z目標(biāo)情景下建筑物的能效較低，并且中部地區(qū)和農(nóng)村地區(qū)有較多建筑的熱力系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行（而不是部分時(shí)間、部分空間運(yùn)行）。圖1.62010-2050年承諾目標(biāo)情景和既定政策情景下空間供暖和熱水的終端能源消費(fèi)2084030%24%6%20102022既定政策情景承諾目標(biāo)情景2030既定政策情景承諾目標(biāo)情景2050熱水農(nóng)村夏熱冬冷城市中國(guó)北方城市電力在熱力消費(fèi)中的占比注：不同氣候和城市/農(nóng)村的空間供暖終端能源消費(fèi)數(shù)據(jù)為清華大學(xué)的評(píng)估。在技術(shù)結(jié)構(gòu)以外，評(píng)估熱水需求時(shí)，還假定城根據(jù)承諾目標(biāo)，2050年約有25%的熱力終端能源消費(fèi)將由電力滿足。中國(guó)農(nóng)村各地區(qū)和中部及南方城市地區(qū)的潛力最大。供熱管網(wǎng)輸送的比例都將略有提升，主要集中在北方城市，并主要依靠現(xiàn)有的大型基礎(chǔ)設(shè)施。電力的份額在承諾目標(biāo)情景和既定政策情景中將分別躍升至26%和能效較低，并且電熱泵的普及率較低，而其他能效較低電加熱器的普及率較高。電力，盡管一些電阻式電熱器仍用于提供生活熱水，尤其是在空間限制可能會(huì)制在承諾目標(biāo)情景中，由于在建筑層面避免需求并采用替代燃料，以及發(fā)電（專欄工業(yè)領(lǐng)域的領(lǐng)先大國(guó)。目前，中國(guó)的鋁材、水泥和鋼鐵產(chǎn)量分別占全球的50%、51%和這是多項(xiàng)因素共同作用的結(jié)果。首先，能源強(qiáng)度大大降低。中國(guó)擁有全球效率最第二項(xiàng)關(guān)鍵因素是燃料轉(zhuǎn)型：過(guò)去十年間，能源需求增量以電力為主，電力在工轉(zhuǎn)變的部分原因是中國(guó)產(chǎn)業(yè)構(gòu)成發(fā)生變化，例如，化工行業(yè)增速大大快于鋼鐵行業(yè)，從而導(dǎo)致燃料用量發(fā)生變化。在轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展、努力改善空氣質(zhì)量的大背源的其他主要用途包括機(jī)械能生產(chǎn)、照明和制冷，其均以電力為主；而中國(guó)的工我們從不同燃料來(lái)源的工業(yè)能源需求著手估算各工業(yè)細(xì)分部門和溫度水平的熱力用設(shè)的依據(jù)是，工業(yè)用化石燃料中約有90%用于熱力，其余用于機(jī)械能或其他非特定或制冷）的部分。電力中用于供熱的比例根據(jù)各工業(yè)細(xì)分部門的具體情況而有所不上述供熱需求基于各類科研文章和報(bào)告中的數(shù)值劃分為不同溫度水平的供熱需求。文獻(xiàn)記載的溫度水平劃分適用于全球，因?yàn)楣に囘^(guò)程的熱能需求取決于特定細(xì)分部統(tǒng)一歸入以下溫度區(qū)間：<60°C、60-100°C、100-200°C、200-400°C，以資料來(lái)源包括：EcoHeatCoolstudy(2012),Taibietal.(2010),Vannonietal.(2008),ARENA-ITP(2019)。由此承諾目標(biāo)情景下，根據(jù)中國(guó)為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)而采取的措施，我們估計(jì)中國(guó)工業(yè)歷史歷史歷史歷史圖1.72010-2050年既定政策和承諾目標(biāo)情景下中國(guó)不同燃料和工業(yè)細(xì)分部門的能源需求不同燃料既定政策情景承諾目標(biāo)情景既定政策情景承諾目標(biāo)情景00不同細(xì)分部門既定政策情景承諾目標(biāo)情景既定政策情景承諾目標(biāo)情景配備CCUS其他能源工業(yè)細(xì)分部門鋼鐵有色金屬非金屬礦物其他部門得益于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和政策激勵(lì)，煤炭在工業(yè)能源需求中占比自2010年以來(lái)已縮減20%，并且下降趨勢(shì)仍在持續(xù)，為電氣化開(kāi)辟了道路。景中，材料效率更高。以建筑材料為例，不僅可以通過(guò)優(yōu)化翻新來(lái)延長(zhǎng)既有建筑的使用壽命，還可以通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)、減少結(jié)構(gòu)元素用量，在保持建筑舒適度和安全性的前提下，大大減少能源需求。此外，也可以通過(guò)降低水泥與混凝土的比率或使用木材等替代建筑材料，進(jìn)一步降低能源需求。在上述避免需求的各項(xiàng)措施其次，承諾目標(biāo)情景下，鋼鐵、塑料和紙張等材料的循環(huán)利用得到加速；中國(guó)廢材料成分的變化也會(huì)影響工業(yè)能源需求。例如，在承諾目標(biāo)情景中，中國(guó)的熟料-此外，隨著先進(jìn)技術(shù)部署的推廣和生產(chǎn)方法的改進(jìn)（例如水泥窯的熱能強(qiáng)度改善，一些技術(shù)變革同樣會(huì)影響能源需求。例如制氫，目前中國(guó)主要制氫生產(chǎn)路線是需要大量熱能的煤炭氣化和蒸汽甲烷重整。未來(lái)，電解技術(shù)的發(fā)展將減少制氫對(duì)供這些因素對(duì)不同工業(yè)細(xì)分部門的影響各不相同，對(duì)供熱需求的影響也不盡相同。熱需求的90%。這些細(xì)分部門是：鋼鐵、化工、產(chǎn)行業(yè)，以及采礦（10%）和建造（9%）等多種不同行業(yè)。13與能源密集型產(chǎn)業(yè)相這兩類細(xì)分部門之間還存在其他差異。平均而言，能源密集型產(chǎn)業(yè)與輕工業(yè)相比，在承諾目標(biāo)情景和既定政策情景中，預(yù)計(jì)能源用量增幅最大的工業(yè)細(xì)分部門都是在承諾目標(biāo)情景中，由于活動(dòng)量增加以及電氣化發(fā)展，中低溫供熱需求日漸突出，除了以上各個(gè)細(xì)分部門的變化以外，電氣化在既定政策情景（+10%）和承諾目標(biāo)情景（+30%）下都有所進(jìn)展。材料和能源效率、燃料轉(zhuǎn)型以14關(guān)于如何預(yù)測(cè)工業(yè)活動(dòng)的詳細(xì)解釋，請(qǐng)參見(jiàn)國(guó)際能源署艾焦艾焦4321040先進(jìn)熱泵應(yīng)用的溫度區(qū)間30200<60°C60-100°C100-200°C200-400°C>400°C202220302050輕工業(yè)、化工以及紙漿和造紙?jiān)诔兄Z目標(biāo)情景中，2022-2050年期間，中低溫供熱在中國(guó)工業(yè)供熱需求總量中的占比將從五分之一增加到四分之一。輕工業(yè)的平均工藝過(guò)程溫度與能源密集型產(chǎn)業(yè)相比較低，因此在短期內(nèi)集成熱泵承諾目標(biāo)情景的前景與既定政策情景有兩大不同之處。首先，在能源轉(zhuǎn)型的推動(dòng)下，生產(chǎn)電池、太陽(yáng)能光伏板、熱泵等清潔技術(shù)物資的一些輕工產(chǎn)業(yè)將會(huì)更加活16機(jī)械行業(yè)包括金屬產(chǎn)品、機(jī)械和設(shè)備（交通運(yùn)輸設(shè)備除外）的制造。采礦和采石行業(yè)包括礦石、石材、沙材和粘土的開(kāi)采艾焦艾焦的供熱需求，生物能、太陽(yáng)能、地?zé)岷蜌淠軐M足大部分其余供熱需求。到2050圖1.92010-2050年既定政策情景和承諾目標(biāo)情景下中國(guó)輕工業(yè)供熱用能的燃料構(gòu)成54321020102022既定政策情景承諾目標(biāo)情景2030既定政策情景承諾目標(biāo)情景2050煤炭石油天然氣電力生物能進(jìn)口熱力其他有用熱力需求注：涵蓋的行業(yè)包括建造、食品和煙草、紡織和皮革、機(jī)械、交通運(yùn)輸設(shè)備、木材和木制品，以及采礦和采石。生物能包括承諾目標(biāo)情景下，得益于電氣化，輕工業(yè)熱力生產(chǎn)的平均能效到2030年將提高7%，到2050年將提高20%。的能源需求。一直以來(lái)，煤炭是中國(guó)紙漿和造紙行業(yè)用能的主要來(lái)源，2010年占過(guò)去十年來(lái)，中國(guó)國(guó)家、省、市、縣各級(jí)政策行動(dòng)都對(duì)供熱部門予以關(guān)注，以期實(shí)現(xiàn)改善空氣質(zhì)量、轉(zhuǎn)向清潔熱力17解決方案的目標(biāo)。此17在中國(guó)的政策中，“清潔”供熱是指使用天然氣、電力、地?zé)?、生物質(zhì)、太陽(yáng)能、工業(yè)余熱、清潔煤（超低排放）或核能進(jìn)節(jié)能、提升建筑性能、提高現(xiàn)有供熱方案的可負(fù)擔(dān)性，并通過(guò)能源標(biāo)識(shí)來(lái)增進(jìn)熱行業(yè)轉(zhuǎn)型的雄心壯志。轉(zhuǎn)型重點(diǎn)最初是改革北方城市的供熱計(jì)量系統(tǒng)，隨后擴(kuò)大到鼓勵(lì)實(shí)施節(jié)能措施、減少排放和利用清潔能源。為推動(dòng)節(jié)能減排行動(dòng)，政府2020年，中央政府宣布了力爭(zhēng)于2030年前碳達(dá)峰、努力爭(zhēng)取2060年前碳中和的目標(biāo)。隨后，政府又制定了一系列部門藍(lán)圖，例如建筑部門藍(lán)圖設(shè)定的目標(biāo)包括起，供熱政策目標(biāo)擴(kuò)大，納入了與國(guó)家氣候變化戰(zhàn)略點(diǎn)已擴(kuò)大到對(duì)供熱管網(wǎng)和建筑做出規(guī)定；例如針對(duì)中國(guó)北方當(dāng)?shù)貤l件的冬季清潔取暖戰(zhàn)略，旨在提高集中供暖管網(wǎng)效率，包括在選定城市開(kāi)展試點(diǎn)項(xiàng)目（專欄1.5）。與此同時(shí)，截至2020年，已實(shí)施的煤炭替代政策覆蓋了京津冀及周邊地區(qū)以及汾渭平原的幾乎所有住戶。2020年起出臺(tái)的政策鼓勵(lì)使用余熱、熱泵、清潔和可再生能源在城市熱力系統(tǒng)中的大規(guī)模整合，加快可再生能源在農(nóng)村地區(qū)供熱一直開(kāi)展能效行動(dòng)，近期還開(kāi)展了綠色建筑、超低能耗建筑和預(yù)制建筑方面的行），施，對(duì)各氣候區(qū)的居住建筑、非居住建筑和工業(yè)建筑的能效和排放做出了強(qiáng)制性量化規(guī)定。《規(guī)范》涵蓋新建建筑以及既有建筑的重建、擴(kuò)建和翻新，相關(guān)的能效計(jì)算覆蓋空間供暖、空調(diào)、照明、電梯、生活熱水和可再生能源發(fā)電比例?！兑?guī)范》要求所有新建建筑都必須安裝太陽(yáng)能系統(tǒng)?！兑?guī)范》對(duì)于不同氣候區(qū)墻冷地區(qū)連入集中供暖管網(wǎng)的居住建筑。這套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了對(duì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部分熱其他氣候區(qū)的建筑規(guī)范出臺(tái)較晚，并且對(duì)熱力性能不做要求。在夏熱冬冷氣候區(qū)，建筑翻新目標(biāo)也與清潔供熱和熱泵有關(guān)。中國(guó)北方地區(qū)冬季清潔取暖規(guī)劃（2017-2021年）重點(diǎn)對(duì)城市建筑翻新、能效改善和高效室內(nèi)采暖終端推廣做了規(guī)劃。目前，該制度覆蓋家用熱泵熱水器、多聯(lián)式空調(diào)熱泵機(jī)組、水源和地源熱泵機(jī)組，開(kāi)展既有建筑節(jié)能改造。重點(diǎn)支持對(duì)象是京津冀及周邊地區(qū)的“2+26”城市。首批審中考慮了當(dāng)?shù)匾蛩?，如清潔取暖資源可用性、擬議技術(shù)方法可行性、投融資擔(dān)保、定價(jià)、當(dāng)?shù)刂С终吆脱a(bǔ)貼、監(jiān)管措施等。示范項(xiàng)目每年撥款額為直轄市1.4城市主要采用“煤改氣”和“煤改電”技術(shù)轉(zhuǎn)型作為清潔熱源的替（4.40先進(jìn)（5.60對(duì)于50000瓦＜CC≤68000瓦的機(jī)型，性能系數(shù)等級(jí)為：準(zhǔn)入（3.30節(jié)能（422清潔供熱產(chǎn)業(yè)委員會(huì)（CHIC）。氣源熱泵的銷量恢復(fù)增長(zhǎng)，主要由空間供暖熱泵驅(qū)動(dòng)，家用熱水熱泵的銷量保持在2022年水平?？諝?空氣熱泵在中國(guó)占有主導(dǎo)地位，目前約占總裝機(jī)容量的增長(zhǎng)可能促進(jìn)熱泵在氣候較溫和地區(qū)的部署力度，并降低消費(fèi)者的采暖成本。在食品和機(jī)械行業(yè)。目前，中國(guó)工業(yè)部門安裝的熱泵數(shù)量還很少，但預(yù)計(jì)到2050在終端能源消費(fèi)中的比例持續(xù)下降，而電力占比則有所上升。在建筑部門，過(guò)去幾年中，熱泵已推動(dòng)電氣化水平持續(xù)提升。中國(guó)空間供暖熱泵的市場(chǎng)份額從2015建筑用熱泵已具有較高的技術(shù)成熟度（TRL）23，不僅在中國(guó)，而且在美國(guó)、歐洲和日本等其他供熱市場(chǎng)也得到了廣泛應(yīng)用。家庭常用的空氣-空氣、空氣-水和地商用和大規(guī)模居住建筑使用的大型熱泵的技術(shù)同樣成熟，但由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)通常更為復(fù)雜，需要更大規(guī)模的安裝，其普及程度不及小型熱泵。但是，許多商用熱泵，特別是集成到暖通空調(diào)（HVAC）系統(tǒng)中的熱泵，已進(jìn)入較高發(fā)展階段，為大型建在工業(yè)領(lǐng)域，熱泵在中國(guó)和其他國(guó)家的使用才剛剛開(kāi)始，目前在工業(yè)供熱設(shè)備中的占比微乎其微。盡管如此，烘干用熱泵在中國(guó)輕工業(yè)中仍具有廣闊前景，近年熱泵的使用在中國(guó)也并不普遍。全球只有瑞典等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家在區(qū)域供熱結(jié)構(gòu)中大量使用熱泵。對(duì)于某些工業(yè)過(guò)程和區(qū)域供熱而言，商用技術(shù)已經(jīng)存在，但部署水平較低。技術(shù)改進(jìn)將有助于清除一些部署方面的障礙，但熱泵并不需要重大的本章將評(píng)估熱泵在建筑和工業(yè)部門中的應(yīng)用前景，重點(diǎn)關(guān)注在當(dāng)前政策趨勢(shì)下，的特別關(guān)注部分還介紹了熱泵在整合工業(yè)領(lǐng)域和區(qū)域供熱管網(wǎng)中的余熱方面的作建筑熱泵：該類別涵蓋直接向家庭、居住或商業(yè)建筑供熱，用于空間供暖和/或生活用熱水的熱泵。包括自然源熱泵，如作為主要熱力設(shè)備的可逆空調(diào)；不包括僅用于制冷或作-空氣-空氣熱泵，包括作為主要熱力源單戶、小型居住和商業(yè)單戶、多戶建筑和服務(wù)瓦根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域正確選擇熱泵時(shí)，需要考慮周圍氣候與建成環(huán)境，以及所需的輸出溫度和建筑內(nèi)的配熱系統(tǒng)。例如，嚴(yán)寒環(huán)境對(duì)空氣源熱泵的挑戰(zhàn)更大，因?yàn)樵诘蜏貤l件下，空氣源熱泵的性能系數(shù)（COP）會(huì)降低（見(jiàn)圖2.4），溫度的急劇下降可能件下運(yùn)行的熱泵已經(jīng)問(wèn)世，性能也在不斷提高。此外，位于密集城區(qū)的大型空氣源熱泵冬季可能會(huì)加劇冷島效應(yīng)，影響附近機(jī)組效率，因此必須注意室外機(jī)的安裝位對(duì)于空氣-空氣可逆式熱泵機(jī)組（既供熱也供冷）而言，需要考慮是否優(yōu)化供暖或制冷模式的系統(tǒng)性能。在夏季制冷負(fù)荷較高的地區(qū)，可是確定不同季節(jié)舒適度的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)：如果室內(nèi)機(jī)安裝于最適合制冷的方位，那工業(yè)熱泵的安裝，除考慮與工業(yè)過(guò)程所需輸出溫度或足夠溫度的余熱相關(guān)的要求外，還可能需要升級(jí)或更換變壓器以及設(shè)施的電氣連接擁有足夠空間（在小型工業(yè)中可能有限）和一定溫度水平的余熱也可能制約工業(yè)熱倍，目前，無(wú)論在何處安裝熱泵取代化石燃料鍋爐，幾乎都會(huì)減少二氧化碳排放。在夏熱冬冷地區(qū)，熱泵已成為大多數(shù)家庭的標(biāo)配，不僅是冬季的主要供暖系統(tǒng)，在中國(guó)北方城市，直接在建筑中使用熱泵比較少見(jiàn)，因?yàn)榇蟛糠脂F(xiàn)存的建筑面積已接入集中供暖系統(tǒng)。不過(guò)，對(duì)未接入集中供暖系統(tǒng)的新建建筑，或?yàn)榫幼』蛏倘蚴袌?chǎng)趨勢(shì)建筑熱泵24的全球銷量在2022年增加11%，連續(xù)2年實(shí)現(xiàn)兩位是推動(dòng)全球熱泵普及率增長(zhǎng)的主要力量，其化石燃料供熱設(shè)備仍占主導(dǎo)地位。在盡管2022年全球熱泵市場(chǎng)發(fā)展勢(shì)頭良好，但2023年的數(shù)據(jù)顯示下滑趨勢(shì)，由于天然氣價(jià)格下降、建造業(yè)發(fā)展放緩，以及熱泵政策和支持計(jì)劃的不確定性，全球銷量降幅較大。在美國(guó)，盡管，但其表現(xiàn)仍優(yōu)于化石燃料設(shè)備，燃?xì)鉅t的銷量與），24“建筑熱泵”是指建筑物層面使用的技術(shù)，不包括集中供暖管網(wǎng)中使用的向建筑供熱的熱泵。想了解更多信息，請(qǐng)查閱2015-2022年部分熱力市場(chǎng)中，熱泵在空間加熱設(shè)備銷量中的占比●2022來(lái)源：國(guó)際能源署基于以下所做的分析：ChinaIOL;EHPA(2023);AHRI(2023);ResidentialEnergyConsumptionSurvey(2023);CanadaNationalStatisticalOffice(2023);JRAIA;BundesverbandW?rmepum空間供暖熱泵的市場(chǎng)份額在所有主要熱力市場(chǎng)中都有增加，但要保持這種趨勢(shì)，就必須解決規(guī)模發(fā)展的障礙。中國(guó)的概況與前景氣-空氣機(jī)組主要安裝于夏熱冬冷地區(qū)（用于供暖和制冷在部分時(shí)間和部分空熱泵在居住建筑中較為普遍，但在商業(yè)和公共建筑中也日趨重要，這得益于建筑使用獨(dú)立燃?xì)忮仩t進(jìn)行空間供暖，并且按照現(xiàn)行法規(guī)，需要安裝熱泵或混合系統(tǒng)25熱泵的大小按輸出功率的瓦數(shù)計(jì)量，以便各地區(qū)間對(duì)比。各地區(qū)熱泵存量的平均容量差異很大。北美和歐洲等地區(qū)的熱泵量可定為約5千瓦。熱泵的大小也取決于建筑存當(dāng)前有利于清潔取暖解決方案的政策正在推高新建建筑對(duì)熱泵的需求，以及以熱泵替代現(xiàn)有的分布式鍋爐的需求。在供暖和制冷需求并存的中部和南方地區(qū)，能滿足雙需的熱泵設(shè)備的市場(chǎng)占有率也在快速增長(zhǎng)。既定政策情景下，受到當(dāng)前政圖2.22022-2050年既定政策情景與承諾目標(biāo)情景下中國(guó)建筑熱泵的存量（左）和銷量11110APS00APS承諾目標(biāo)情景與既定政策情景下，2030和2050年的熱泵銷量都將大幅增加，從而鞏固中國(guó)在銷量和存量方面三大熱泵市場(chǎng)之一的地位。既定政策情景和承諾目標(biāo)情景下，熱泵部署發(fā)展擴(kuò)大，成為了空間供暖和熱水的在這兩種情景中，分布式熱泵和區(qū)域供熱將滿足的供熱需求比例最大。承諾目標(biāo)以上的總供熱需求，從而大幅減少直接排放。與電網(wǎng)和區(qū)域供熱管網(wǎng)脫碳相結(jié)合，幅預(yù)計(jì)將在夏熱冬冷氣候區(qū)（空氣-空氣熱泵一般在冬季供暖，夏季制冷，見(jiàn)圖泵也將有重大增長(zhǎng)，主要原因是其在中國(guó)北方農(nóng)村地區(qū)的市占率不斷提高，以及仍將連接集中供暖管網(wǎng)。既定政策情景下，到2050年，空氣-水熱泵的存量將達(dá)到水管輸送熱量并連接到散熱器、風(fēng)機(jī)盤(pán)管或地暖）的熱泵機(jī)組在兩種情景下均占盡管既定政策情景和承諾目標(biāo)情景下的大部分熱泵裝機(jī)容量主要用于空間供暖，在每種情景中，熱泵在城市和農(nóng)村地區(qū)均發(fā)揮重要作用。既定政策情景和承諾目100萬(wàn)千瓦100萬(wàn)千瓦圖2.32022-2050年既定政策情景和承諾目標(biāo)情景下中國(guó)不同氣候區(qū)的建筑熱泵存量6004002000北方-城市所有地區(qū)北方-城市所有地區(qū)-農(nóng)村202220302050STEPS20302050APS202220302050STEPS20302050APS202220302050STEPS20302050APS空氣-空氣空氣-水（包括熱泵熱水器）地源既定政策情景和承諾目標(biāo)情景下，中國(guó)所有氣候區(qū)的熱泵裝機(jī)容量都有增加。頭良好，尤其是在日本、歐盟和中國(guó)。在日本，2022年熱泵熱水器的泵熱水器的銷量在過(guò)去幾年中不斷擴(kuò)大，2022年超過(guò)30萬(wàn)臺(tái)，占熱泵總銷量的然而，不同熱水技術(shù)的適用性取決于多種因太陽(yáng)能熱水器燃?xì)鉄崴鳠岜脽崴麟姛崴鞯透咧械??高低中高運(yùn)行成本更低、以及運(yùn)行性二氧化碳排放量更少等。然而，在熱泵熱水器的面也存在一些障礙，如前期成本較高，安裝過(guò)程較為復(fù)雜，不僅在管道安裝方面在新建建筑中，熱泵熱水器與光伏系統(tǒng)的重要性都在與日俱增。例如，浙江省間，完成太陽(yáng)能和空氣源熱泵熱水器的建筑應(yīng)用面積1億平方米。該政策可為通常只進(jìn)行空間供暖或熱水，而不是兩種功能兼?zhèn)?。在中歐等其他地區(qū)，熱同時(shí)滿足空間供暖和熱水的需求。在中國(guó)未接入集中供暖的地區(qū)，有機(jī)會(huì)提兩種功能的熱泵的市占率，但在集中供暖地區(qū)則不然，因?yàn)樵谙募静惶赡鼙M管熱泵熱水器發(fā)展迅速，但它目前滿足中國(guó)熱水需求的比例還很小，各年前實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，需要對(duì)熱泵熱水器進(jìn)行進(jìn)一步部署，以完成相應(yīng)里程碑承諾目標(biāo)情景下，得益于嚴(yán)格的建筑能源規(guī)范和高改造率目標(biāo)，加上清潔取暖政密性）將改善，這意味著滿足家庭取暖需求所需的熱泵平均容量和利用率將小于既定政策情景。除了減少能源費(fèi)用外，改善建筑性能還有助于緩解電氣化程度提不僅如此，建筑性能的提升還能降低配熱溫度，從而提高熱泵運(yùn)行的性能系數(shù)。熱泵的性能系數(shù)直接受到所需溫升（即輸入和輸出溫差）的影響。所需溫升既受天氣條件的制約，因?yàn)闇囟仍降停璧臏厣仍酱?；也受到建筑性能的影響，在中?guó)，寒冷氣候條件下也能高效運(yùn)行的熱泵已經(jīng)上市。例如，在西藏，供暖季的平均氣溫為-10°C，空氣-水熱泵的性能系數(shù)為1.5-3（當(dāng)建筑內(nèi)的配水溫度較這種熱泵的效率要高出很多。在北方寒冷氣候區(qū)的城市中，如北京或天津，冬季圖2.42022年，不同室外和室內(nèi)溫度條件下，空氣-空氣和空氣-水熱泵的性能系數(shù)空氣-水（10千瓦）5432143在中國(guó)各地，由于地理位置和建筑性能等多種因素的作用，熱泵的性能系數(shù)可能從小于2到大于4不等，對(duì)技術(shù)的選用產(chǎn)生影響。雖然工業(yè)熱泵的應(yīng)用才剛剛起步，但在全球范圍內(nèi)，工業(yè)中電力供熱已經(jīng)非常普電弧爐等眾多電加熱技術(shù)。每種技術(shù)都有自己的操作溫度和應(yīng)用范圍。例如，感應(yīng)爐和電弧爐可用于熔化金屬，而介電和紅外線可用于高溫干燥。熱泵可以應(yīng)用于各種工業(yè)過(guò)程，例如為蒸餾或煮沸過(guò)程生產(chǎn)熱水，為加熱或消毒過(guò)程生產(chǎn)蒸汽，或?yàn)楦稍镞^(guò)程生產(chǎn)熱空氣。工業(yè)熱泵還可以與區(qū)域供熱系統(tǒng)協(xié)同增效，在從供熱全球市場(chǎng)趨勢(shì)工業(yè)熱泵只占當(dāng)今全球已安裝工業(yè)供熱設(shè)備存量的一小部分，而化石燃料鍋爐和其他電加熱設(shè)備則占據(jù)主導(dǎo)地位，主要原因是它們能產(chǎn)生更高溫度。除此之外，在多個(gè)市場(chǎng)中，對(duì)電力的征稅遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于天然氣，損害了電加熱產(chǎn)品整個(gè)生命周期技術(shù)考量許多工業(yè)領(lǐng)域熱泵，包括高溫?zé)岜茫℉THP）26，已達(dá)到市場(chǎng)采用水平（表2.1）。上的熱泵應(yīng)用還十分罕見(jiàn)，只有少數(shù)特定商用應(yīng)用被部署在擁有高溫余熱的小型系統(tǒng)中，所需的溫升較低。目前，只有少數(shù)早期原型產(chǎn)品的溫度可超過(guò)200°C，與傳統(tǒng)的電加熱器或化石燃料鍋爐相比，目前熱泵的操作溫度區(qū)間非常窄，但其重要的一點(diǎn)是，與建筑熱泵不同，大多數(shù)工業(yè)熱泵不能使用環(huán)境空氣作為熱源，紙和食品等工業(yè)過(guò)程相匹配的高輸出溫度，熱源溫度必須夠高。在這種情況下，熱泵通常采用封閉循環(huán)，工作介質(zhì)在循環(huán)中經(jīng)壓縮和膨脹以改變溫度，但也有運(yùn)用開(kāi)放循環(huán)的機(jī)械蒸汽再壓縮（MVR）設(shè)備。這種設(shè)備有時(shí)被稱為開(kāi)式循環(huán)蒸汽熱泵。在機(jī)械蒸汽再壓縮設(shè)備中，余汽本身經(jīng)壓縮來(lái)升溫。熱泵與機(jī)械蒸汽再壓縮設(shè)備有相似之處，但又有足夠不同，可被視為兩種不同技術(shù)。輸出溫度高于表2.1不同溫度水平的工業(yè)熱泵技術(shù)成熟度至至至至至至至至業(yè)化并具有競(jìng)爭(zhēng)力，但SkalaFabrikkAGO各類工業(yè)：蒸汽生產(chǎn)型各類工業(yè)：高溫蒸至各類工業(yè)至各類工業(yè)：高溫工藝型各類工業(yè)：超高溫 各類工業(yè)：超高溫storageinenergysystems:Areview占地面積（平方米）占地面積（平方米）熱泵的尺寸也決定了安裝所需的空間，與其他供熱技熱泵的尺寸也決定了安裝所需的空間，與其他供熱技術(shù)相比，熱泵所需的空間更各種熱泵、燃?xì)忮仩t和電鍋爐的尺寸與容量各種熱泵、燃?xì)忮仩t和電鍋爐的尺寸與容量00 注：這里使用了Annex58所列出的30種熱泵 來(lái)源：IEAHPTTCPAnnex58(2023)High-TemperatureHeatPumps;Cochran(2013)IndustrialSpecifications;熱需求還是由輸出容量更大的傳統(tǒng)鍋爐來(lái)滿足。例如，在美國(guó)，超過(guò)70%的工業(yè)鍋該行業(yè)大約一半的供熱需求理論上可由熱泵滿足，但造紙業(yè)也是鍋爐平均規(guī)模最大該行業(yè)大約一半的供熱需求理論上可由熱泵滿足，但造紙業(yè)也是鍋爐平均規(guī)模最大優(yōu)點(diǎn)以及如何選擇最高效熱泵的認(rèn)識(shí)有限，限制了熱泵在優(yōu)點(diǎn)以及如何選擇最高效熱泵的認(rèn)識(shí)有限，限制了熱泵在容量（1000容量（1000千瓦）性能系數(shù)不同熱泵的裝機(jī)容量和性能系數(shù)，與輸出溫度和溫升的對(duì)比不同熱泵的裝機(jī)容量和性能系數(shù)，與輸出溫度和溫升的對(duì)比100100125150175200輸出溫度（攝氏度）前川SkalaFabrikkOlvondoGEA江森自控AGOEnergieTurboden曼恩動(dòng)力設(shè)備 150溫升（攝氏度）0.012001000.1504268001熱泵在中國(guó)工業(yè)中的潛力與能源密集型產(chǎn)業(yè)相比，輕工業(yè)的平均工藝溫度較低，集成熱泵的潛力最大。平例可高達(dá)50%左右。如果使用熱泵來(lái)滿足這些供熱需求，則需要現(xiàn)在部署