双碳目标下的热泵发展？它如何替代燃料供热，实现电力-热量转换
热泵的本质是热量的输送装置，热效率比直接制热的电热水器、燃气锅炉采暖等高出几倍，且几乎无污染。
特斯拉投资者日上揭晓了万众期待的宏图计划三，向世界描绘了完全可持续之路，马斯克重点介绍了热泵这项不为大众所熟知的技术。随后欧洲紧跟着提出净零工业法案，将在欧洲地区重点部署热泵。
无论是家庭供暖、制冷，还是工业生产和商业领域，热泵都能够提供可靠且高效的能源解决方案；并可以通过利用低品位热能，实现能量的高效转换和利用，有助于降低能源消耗和减少碳排放，这也成为马斯克和欧盟都在积极推广热泵技术的重要原因！
下文热泵概念、功能、主要技术、为什么成为替代燃料供热，实现电力-热量转换的最佳方式等内容进行了梳理。并分享了一份PPT《双碳目标下的热泵发展》，PPT来自中建院建筑环境与节能研究院院长徐伟，从热源替代、热泵发展、主要技术、未来趋势四方面对热泵进行了详细解读。
以下仅为PPT部分内容截图，如需下载完整版，请前往公号【低碳新风】
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双碳目标下的热泵发展PPT
徐伟指出：
1、随着热泵在清洁取暖、长江流域供暖中作用进一步扩大，未来预计可实现碳减排量2亿吨左右，热泵供热将为实现碳中和发挥重要作用。
2、热泵是有效利用可再生能源的技术措施，其高性能的热电转化效率，使其成为我国能源结构转型和低碳高质发展的必选技术。
3、热泵除了在清洁供暖发挥替代作用外，在生活热水、工业烘干等领域将进一步扩大应用范围。技术进步推动热泵产业发展，实现千亿规模的突破。
02
热泵概念与用途
热泵(Heat Pump)是一种在高位能，一般为电能、热能的驱动下，将低位热源，例如空气、水或土壤的热能转移到高位热源的节能装置，从而为生产和生活供暖、供冷及提供热水等服务。
热泵系统包括热泵机组、热分配系统、低位热源采集系统、高位能输配系统。
其中，热泵机组主要是由压缩机、冷凝器、蒸发器、节流机构、辅助设备等部件组成。
热泵供热基本原理为：压缩机运转做工消耗电能，使不断循环的制冷剂在不同的系统中产生不同的变化状态和不同的效果，从而达到了回收低温热源制取高温热源的作用和目的。
图：热泵工作原理
热泵的本质是热量的输送装置，其热效率通常可达300%-400%以上，即1度电至少搬运3-4度电，其热效率比直接制热的电热水器、燃气锅炉采暖等高出几倍，且几乎无污染。
根据中国节能协会数据，若向室内供应10kW热量维持室温20℃，采用燃煤供暖需要消耗14kW的化学能，电阻加热器直接加热空气需要电能10kW，电动热泵仅消耗2.86kW电能。
图源：《热泵助力碳中和白皮书》
根据低位热源种类区分，热泵可分为空气源热泵、土壤源热泵和水源热泵等。上述三种热泵系统使用不同的热源，具有不同的优缺点。
整体来看，空气源热泵虽然运行效率不及土壤源热泵和水源热泵，并存在冬季除霜的需求，但其在安装和使用操作方面具备明显优势，应用更为普遍。
空气源热泵有效利用了空气热能这一可再生能源，节能效果显著，运行中可以做到零污染。