【能量广角】别让热泵“降温”
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能源短缺叠加在即将到来的冬天上。据报道,中国生产的“取暖服”最近在欧洲市场很受欢迎。除了电热毯、热水袋、暖手宝、保温杯等小件物品,售价数万元的热泵也被抢购一空。海关数据显示,2022年1-8月,中国热泵出口额达8亿美元,同比增长62%。根据欧盟的相关计划,为了减少对俄罗斯化石燃料的依赖,未来5年将大幅增加热泵的数量。
热泵作为一种供热设备,在中国并不为人们所熟悉。为什么成了欧洲人的“取暖神器”?这要从热泵的原理说起。类似于水向下流动,自然条件下热量从高温物体流向低温物体。热泵利用电能驱动和热力学逆循环,从空气、土壤、水等自然中吸收热量,并将较低温度下的热量释放到较高温度水平,满足热量的使用要求。在这个过程中,热泵并不直接将电能转化为热能,电能只是驱动压缩机,将室外的热量“携带”到室内。简单来说,热泵就是一个“温度搬运工”。
正是基于这种工作原理,空气能热泵供暖比直接将电能转化为热能要高效得多。一般来说,泵的热效率是很高的,通常达到300%以上,即1份电能可以携带3到4份低位热能,所以理论上比直接用电取暖节省75%的电费,比燃气取暖更高效,比散煤取暖更低碳环保。随着欧洲能源短缺和价格高企,加上欧洲国家的高额补贴,更加高效节能的热泵受到各国政府和消费者的广泛青睐。欧盟推动的碳中和政策,也从长远来看支持了更环保热泵的普及。在许多欧洲国家,新建建筑的热泵供热面积已经连续超过燃气供热面积。
热泵在中国“双碳”过程中的独特作用不容忽视。供暖和制冷是全球最大的终端能耗,住宅、工业和其他用途的供暖和制冷约占全球总能耗的一半。取暖和制冷也是空气污染的主要原因之一。因此,提高供热和制冷部门的效率是促进一个国家低碳发展和保障能源安全的重要措施。对于中国来说,为了实现碳中和的目标,供暖和制冷也是需要关注的关键领域。国务院发布的《2030年前碳达峰行动方案》提出,深化可再生能源在建筑中的应用,因地制宜推广热泵、生物质能、地热能、太阳能等清洁低碳供热。指导夏热冬冷地区科学供热,因地制宜采用清洁高效的供热方式。积极推广热泵技术和产品,也是我国进一步推进能源革命,加快新能源体系规划建设的必然选择。
近年来,在我国清洁供暖政策的推动下,热泵供暖技术已经取代燃煤供暖,在我国北方农村地区迅速发展。然而,在进一步推广的过程中仍然存在一些障碍。比如热泵虽然使用成本低,但初期供能系统投资成本相对较低,一万元的装机成本让消费者望而却步。同时,不匹配的选型、粗放的安装和运维水平,使得热泵系统的实际运行效率低下,甚至使部分项目无法运行,使得热泵系统无法发挥其应有的节能减排作用,影响消费者对热泵的信心。此外,由低位热源决定的热泵供能强度限制了其在寒冷地区集中供热和工业领域的应用。上述问题使得热泵普及率仍然很低,特别是在“煤改
热泵技术具有独特的优势和广阔的应用前景。我国应充分重视对热泵技术普及的支持,不能让热泵“降温”。根据当地资源禀赋、电网容量和政府财力状况,对安装热泵产品给予合理的财政补贴,制定差别化电价优惠政策,特别是在风光电资源充足、当地消化电能不足、集中供热无法覆盖的地区,可以加大电价支持力度。针对热泵市场产品和工程质量良莠不齐的情况,相关部门应重视标准建设,加强市场监管,指导各地因地制宜,选择适合的热泵供热技术,在合适的场合和条件下使用热泵,全面提高工程安装和售后维护水平,以达到真正的节能效果。
技术创新是扩大热泵应用范围的关键环节。从现有的技术条件和产业水平来看,热泵技术有更大的发展空间和更好的应用性能。要进一步改善热泵系统的环境和应用适应性,提高热泵低温供热性能和扩大热泵高温供热的应用范围,提高热泵机组的稳定性和使用寿命。开发复合型集成高效热泵技术产品,满足多样化应用需求,推动热泵在更广泛的地域和生产领域的应用。(王祎晨来源:经济日报)
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