编者按:“第二十届中国分布式能源国际论坛”于2024年10月29日在北京召开,本次大会由由中国能源研究会指导,中国能源研究会分布式能源专委会、中国能源网主办。会上,中国建筑科学研究院环能院热泵中心总工、全国暖通空调创新产业联盟热泵专委会秘书长杨灵艳做了主题为《热泵构建新型分布式能源体系》的报告。
以下内容根据论坛演讲实录进行整理。
热泵是新型分布式能源重要组成部分,这是跟装置的先进性和技术的特性相关的。热泵是一个高效利用可再生能源的装置,可以承担热回收和转换的作用,可以实现多种能源的协同,克服单一可再生能源的弊端,扩大了可再生能源利用,加速供热系统的低碳化。它可以利用多种可再生能源,消纳绿电的同时提升终端的电气化,与未来能源结构调整的高比例的电气化终端趋势是相契合的。共同通过热泵转换之后提质增量,实现清洁供暖。
热泵热电转换的优势是需求比较大,中低温供热的需求是长期存在的,包括建筑供暖、生活热水、工业加工干燥、农业温室养殖,目前来说占比最大的仍然是建筑供暖,为了实现双碳目标,在中低温供热领域的低碳化是必须被重视的领域。
热泵是利用可再生能源的高效途径,跟绿电直供可以具有比较高的效率,用能的品类可以进一步提升,可以发挥高质高用的特点。同时,它还可以消纳绿电,来满足时空转化的特性,整体总结一下,它是替代化石能源供热,实现热电转换最佳的方式和途径。
热泵技术的应用场景主要在建筑、区域供热、工业和农业。其中应用最大的领域还是在建筑领域。我们进行了划分,针对气候多样性、国土广阔、气候差异,对不同的气候区分析了建筑用热需求的差异,对于热泵利用不同的可再生能源进行适配性的分析。
以寒冷地区为例,这个地方热负荷大,功能能量密度需求高,夏天冷负荷很低,以供热为主,制冷需求少,推荐的热泵形式是应用余热热泵,分散的用低温覆叠式的能适应低环温的机型来应用。
对于北京所在的京津冀以及山东和山西区域,兼顾冷热需求,地埋管地源热泵以及低温空气源热泵在这个区域是比较适用的。
对于长江流域,供冷是主要的,但是近些年来区域内人们生活水平的提高,供热需求逐年增长,在这个区域结合资源条件,地表水源热泵和空气源热泵是比较适用的技术形式。
对于另两个区域,夏热冬暖基本没有采暖需求,常规的空气源就能解决一两个星期的需求,而对于温和地区,不管冷热需求都很少,基本是各种分散性的热泵解决的。
做一个小结,现在热泵是一个高效的热电转换的途径,是新型分布式能源的重要组成部分,未来会发挥更大的节能降碳效益。展望未来,随着热泵自身技术的发展,除了作为建筑的分布式能源的热源以外,未来它更大的空间是作为工业用热的分布式热源,有更大的节能减碳作用的发挥。