2024年用好空气源热泵，促进低碳供热发展报告_31页_1mb

用好空气源热泵，促进低碳供热发展总结

核心内容

在“双碳”目标背景下，低碳供暖已成为推动能源转型和实现碳达峰、碳中和的重要方向。空气源热泵作为一种高效、清洁的供热方式，正逐步成为替代传统化石燃料供热的重要技术手段。本文围绕空气源热泵的应用、分类、技术瓶颈及智慧能源系统关键技术展开分析，提出多能互补和系统智能化是未来低碳供热发展的关键路径。

主要观点

• 低碳供暖的必要性：供热行业是高能耗、高碳排放领域，占全国建筑运行能耗和碳排放的显著比例。随着化石燃料的逐步减少，发展可再生能源和清洁能源成为必然趋势。
• 空气源热泵的优势：空气源热泵通过输入少量电能，从空气中提取热量，实现节能环保，具有使用成本低、易操作、采暖效果好、安全等优点。
• 空气源热泵的局限性：其性能受室外温度影响较大，低温环境下供热能力下降，需结合辅助热源或采用喷气（液）增焓、双级压缩等技术提升适应性。
• 多能互补模式：集中式、分布式和分散式空气源热泵应用形式各具特点，结合市政热网、日用蓄热水箱等可实现多能互补，提升系统灵活性与可靠性。
• 智慧冷热能源系统的关键技术：包括能源站高效群控、中深层地热能在线仿真与优化、建筑热过程在线仿真与负荷预测、城市热网动态水力-热力在线仿真等，这些技术将推动供热系统向数字化、智能化方向发展。

关键信息

1. 双碳背景下的低碳供暖发展前景

• 中国建筑运行能耗和碳排放占比高，供热行业是能耗双控和能源转型的重点领域。
• 2022年全国建筑运行碳排放达21.6亿吨CO₂，占全国碳排放的21.7%。
• 北方地区供热总面积约238亿平方米，集中供热能耗约为0.3~0.35 GJ/m²。
• 煤电逐步减少，供热系统需提升空气源热泵、太阳能、地热能等可再生能源的占比。
• 空气源热泵是推动供热行业低碳化的重要技术，但需结合新技术突破其在低温下的性能瓶颈。

2. 热泵分类及特点

• 按源和汇划分：空气/空气、空气/水、水/空气、水/水、土壤/空气、土壤/水等。
• 按用途划分：小型水加热器、全年运行的空调和采暖热泵、同时供热供冷热泵、废热利用热泵、工艺用热泵等。
• 空气源热泵的优缺点：
  • 优点：节能环保、使用成本低、操作简便、采暖效果好。
  • 缺点：低温下供热能力下降、结霜影响性能、空气热容量小、存在腐蚀和防冻问题。

3. 多能互补模式下的空气源热泵应用

• 空气源热泵可应用于集中式、分布式和分散式供热系统。
• 集中式应用：与市政热网结合，提升系统能效和灵活性。
• 分布式应用：结合日用蓄热水箱，适用于办公和住宅建筑，实现供冷供热一体化。
• 分散式应用：适用于小型建筑或独立系统，提高能源利用效率。

4. 智慧冷热能源系统关键技术

• 能源站高效群控技术：采用深度强化学习、自整定控制、负荷预测等技术，提升系统运行效率。
• 中深层地热能在线仿真与优化控制系统：通过实测数据建模，实现不同工况下的热能优化与调度。
• 建筑热过程在线仿真与负荷预测内核：基于建筑构造信息，建立热过程状态空间模型，实现负荷预测与热力模拟。
• 城市热网动态水力-热力在线仿真技术：自主研发的Tensok软件系统，实现热网自动建模、快速分析与优化，提升整体能效。

展望

• 未来发展方向：空气源热泵在可再生能源供热领域的应用将逐步扩大，成为低碳供热的重要组成部分。
• 技术趋势：能源数字化和智能化是实现低碳供暖的关键，将推动供热系统的高效运行与灵活调度。
• 市场机遇：提升空气源热泵制造与应用的新质生产力，将为相关企业在供热空调市场创造更多商机。

结语

空气源热泵在“双碳”背景下具有广阔的发展前景，其在多能互补模式下的应用和智慧能源系统技术的结合，将为实现低碳供热提供强有力的技术支撑。未来需进一步突破其低温运行瓶颈，推动系统智能化，提升整体能效与市场竞争力。