工業供熱綠色轉型,熱泵技術的機遇與挑戰
工業用熱是我國乃至全球能源消費的重要領域。能源轉型大勢下,工業用熱的綠色低碳改造已刻不容緩。如何讓高度依賴化石能源的工業供熱領域“綠化煥新”?業內人士普遍認為,循序漸進擴大清潔能源技術利用、因地制宜實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之一。從熱泵自身特點來說,目前成熟的低溫熱泵技術已經廣泛應用于工業用熱的很多領域,而高溫熱泵則有著更廣泛的應用范疇,相關的技術和產品有待進一步升級。
供熱清潔替代勢在必行
清華大學建筑學院副教授夏建軍表示:“從工業用能現狀來看,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,能否推動工業用熱的低碳乃至零碳化,將是我國工業領域能否達成‘雙碳’目標的關鍵所在。”

國家能源局發布的《2025年能源工作指導意見》明確,在工業、交通、建筑、數據中心等重點領域大力實施可再生能源替代行動,拓展地熱能、生物質能、太陽能等可再生能源供暖應用。該意見進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
從目前市場情況來看,低碳供熱技術包括太陽能供熱、生物質能供熱、地熱能、儲熱、工業余熱、熱泵供熱、核能供熱等多項關鍵技術,這些技術在建筑供暖、工業用熱、農業養殖等場景領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,但多位業內人士也表示,如何為特定的工業場景從大量低碳技術中選定合適的技術卻并非易事,工業供熱低碳轉型實際存在諸多挑戰。其中,如何因地制宜的將能源進行充分利用,如何引導用戶結合各種能源技術給出解決方案,需要進行新的探討。
自然資源保護協會能源轉型項目官員吳婧涵認為,工業用熱低碳發展還面臨三個挑戰:第一,目前工業供熱仍以燃煤鍋爐為主,對熱源品質要求相對較高,低碳供熱直接替代還存在一定難度;第二,盡管工業廢熱資源豐富,但仍存在供需不匹配、“有熱無用、用熱無源”等問題;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?
業界普遍認為,工業供熱低碳化是一項涉及技術創新、能源結構調整、工業流程優化、產業協同以及政策適配等的系統工程,需要循序漸進地尋找因地制宜且經濟適配的解決方案。
吳婧涵表示,當前,許多國家出臺了相關政策支持工業供熱清潔轉型,例如,德國的“工業可再生熱激勵計劃”對熱泵、太陽能熱、生物質等技術給予資金支持,加快其在工業場景中的應用。
楊鸝進一步指出,考慮到工業供熱低碳化對我國實現“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情況,深入識別不同替代技術路線所需要的實施條件,為構建完善的政策體系提供現實依據。
綜合來說,在推進工業供熱的能源轉型過程中,需要有清晰的政策支持舉措,需要引導市場結合供需來加強多能耦合技術的應用,并降低清潔能源技術的成本,讓熱泵等節能產品與解決方案為工業供熱的能源轉型做出貢獻。
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