楊靈艷：熱泵構(gòu)建新型分布式能源體系

編者按：“第二十屆中國分布式能源國際論壇”于2024年10月29日在北京召開，本次大會由由中國能源研究會指導(dǎo)，中國能源研究會分布式能源專委會、中國能源網(wǎng)主辦。會上，中國建筑科學(xué)研究院環(huán)能院熱泵中心總工、全國暖通空調(diào)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟熱泵專委會秘書長楊靈艷做了主題為《熱泵構(gòu)建新型分布式能源體系》的報告。

以下內(nèi)容根據(jù)論壇演講實錄進行整理。

熱泵是新型分布式能源重要組成部分，這是跟裝置的先進性和技術(shù)的特性相關(guān)的。熱泵是一個高效利用可再生能源的裝置，可以承擔(dān)熱回收和轉(zhuǎn)換的作用，可以實現(xiàn)多種能源的協(xié)同，克服單一可再生能源的弊端，擴大了可再生能源利用，加速供熱系統(tǒng)的低碳化。它可以利用多種可再生能源，消納綠電的同時提升終端的電氣化，與未來能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的高比例的電氣化終端趨勢是相契合的。共同通過熱泵轉(zhuǎn)換之后提質(zhì)增量，實現(xiàn)清潔供暖。

熱泵熱電轉(zhuǎn)換的優(yōu)勢是需求比較大，中低溫供熱的需求是長期存在的，包括建筑供暖、生活熱水、工業(yè)加工干燥、農(nóng)業(yè)溫室養(yǎng)殖，目前來說占比最大的仍然是建筑供暖，為了實現(xiàn)雙碳目標(biāo)，在中低溫供熱領(lǐng)域的低碳化是必須被重視的領(lǐng)域。

熱泵是利用可再生能源的高效途徑，跟綠電直供可以具有比較高的效率，用能的品類可以進一步提升，可以發(fā)揮高質(zhì)高用的特點。同時，它還可以消納綠電，來滿足時空轉(zhuǎn)化的特性，整體總結(jié)一下，它是替代化石能源供熱，實現(xiàn)熱電轉(zhuǎn)換最佳的方式和途徑。

熱泵技術(shù)的應(yīng)用場景主要在建筑、區(qū)域供熱、工業(yè)和農(nóng)業(yè)。其中應(yīng)用最大的領(lǐng)域還是在建筑領(lǐng)域。我們進行了劃分，針對氣候多樣性、國土廣闊、氣候差異，對不同的氣候區(qū)分析了建筑用熱需求的差異，對于熱泵利用不同的可再生能源進行適配性的分析。

以寒冷地區(qū)為例，這個地方熱負荷大，功能能量密度需求高，夏天冷負荷很低，以供熱為主，制冷需求少，推薦的熱泵形式是應(yīng)用余熱熱泵，分散的用低溫覆疊式的能適應(yīng)低環(huán)溫的機型來應(yīng)用。

對于北京所在的京津冀以及山東和山西區(qū)域，兼顧冷熱需求，地埋管地源熱泵以及低溫空氣源熱泵在這個區(qū)域是比較適用的。

對于長江流域，供冷是主要的，但是近些年來區(qū)域內(nèi)人們生活水平的提高，供熱需求逐年增長，在這個區(qū)域結(jié)合資源條件，地表水源熱泵和空氣源熱泵是比較適用的技術(shù)形式。

對于另兩個區(qū)域，夏熱冬暖基本沒有采暖需求，常規(guī)的空氣源就能解決一兩個星期的需求，而對于溫和地區(qū)，不管冷熱需求都很少，基本是各種分散性的熱泵解決的。

做一個小結(jié)，現(xiàn)在熱泵是一個高效的熱電轉(zhuǎn)換的途徑，是新型分布式能源的重要組成部分，未來會發(fā)揮更大的節(jié)能降碳效益。展望未來，隨著熱泵自身技術(shù)的發(fā)展，除了作為建筑的分布式能源的熱源以外，未來它更大的空間是作為工業(yè)用熱的分布式熱源，有更大的節(jié)能減碳作用的發(fā)揮。