21世纪经济报道记者雷椰 实习生赵晓月 北京报道
当家用热泵空调在炎炎夏日为人们送去清凉并引发市场竞争时，一个更具潜力的领域正悄然蓄势——工业热泵。国际能源署在其《2024年能源技术展望》中，将热泵技术与光伏、风电、电动汽车等技术并列为6大清洁能源技术。
多位业内人士向21世纪经济报道记者表示，中国热泵技术的减排潜力超过15亿吨，热泵技术绝不仅仅是“家用节能利器”，未来可以成为撬动工业领域深度脱碳的重要方式，同时，“热泵+”多元的工业应用场景正蓄势待发。
热泵减排潜力超15亿吨
热泵是一种高效能量转换装置，通过消耗少量电力将低品位热能转化为高品位热能，可有效解决生产生活用热需求，提高能源利用效率。
上海交通大学制冷与低温工程所研究所副研究员胡斌向21世纪经济报道记者表示，在未来的清洁供热领域，热泵会起到关键性作用，处于绝对的核心技术地位。热泵是一个新兴产业，有助于实现我国碳达峰碳中和的目标，具有显著的节能减排效果。
此前，国家能源局等多部门联合发布了《推动热泵行业高质量发展行动方案》。明确提出，力争到2030年，热泵生产制造和技术研发能力不断增强，重点热泵产品能效水平提升20%以上，大功率高温热泵、高效压缩机、新型制冷剂等核心技术取得突破，热泵建筑应用面积和热泵机组装机容量持续增长，热泵产业高质量发展水平显著提升，国际竞争优势不断扩大。
中国节能协会副监事长兼热泵专业委员会秘书长赵恒谊向21世纪经济报道记者表示，总体上来讲，中国热泵技术的减排潜力，大约在15亿吨—20亿吨，约占中国总碳排放量的15%—20%。
目前，国内外工业热泵技术正处于快速发展阶段。赵恒谊介绍，其发展特征主要体现在两个方面。首先，在技术研发层面，工业热泵主机技术正持续取得突破性进展。其次，在应用实践方面，该技术的应用场景已形成多维度拓展态势，涵盖石油化工、纺织印染、食品加工、造纸、医药、建材等多个工业领域，并在各领域的实际应用中都展现出技术适配性和提升效率的潜力。
工业热泵技术的独特之处在于，通过电气化手段，实现了余热的回收与再利用，并显著提升了余热的品质。例如，它能够将原本四五十度的余热提升至一百多度进行再利用。在没有热泵技术的情况下，这些余热通常会被浪费，直接排放到环境中。
日前，国家发展改革委等部门发布了《关于开展零碳园区建设的通知》，明确要求推动园区积极利用生物质能、核能、光热、地热、工业余热等热能资源，实现供热系统清洁低碳化。
赵恒谊表示，当前工业园区要实现“范围一”（直接排放）脱碳，最大难点在于供热环节。当前园区的电气化程度已较高，照明、空调、电机等基本实现电气化，唯独供热仍依赖化石能源燃烧。无论是食品加工、纺织印染，还是汽车制造、化工生产，80℃—200℃的中低温热需求广泛存在，而传统燃煤、燃气锅炉正是直接碳排放的主要来源。在园区用能结构转型方面，热泵技术则可以完全利用地热、工业余热等，实现用能的清洁低碳。
工业热泵是否值得投资？胡斌表示，以蒸汽热泵产品为例，蒸汽热泵产品虽然前期投入比传统电锅炉成本高，但使用成本较低，回收期短，一般性项目在每天运行10小时、每年运行300天的状态下，两年即可回收投资。
赵恒谊认为，当前，企业对大规模的技术改造投资持谨慎态度。近年来用户对工业热泵的认知持续提升，但仍有较大的提升空间。投资回报期取决于具体应用场景，在一些合适余热源且使用温度不高的场景中，投资回报期相对较短。而在其他场景中，回报期可能较长。未来五年，预计该行业将实现20%—30%的复合年增长率，未来也需要相关部门设立示范性标杆案例推动行业发展，出台更多的鼓励性补贴。
“热泵+”多元应用场景成趋势
工业热泵的普及与推广还面临诸多挑战。胡斌表示，不同行业对工艺用热的温度需求差异显著，热源品质也各不相同。因此，在推动工业余热的高效回收与再利用过程中，亟需根据余热资源的热力学特性与工艺需求，开发与部署相应的能源转化与利用技术，从而实现余热价值的最大化和能源系统效率的整体提升。
热泵产品的推广应用，需要在产业政策、行业示范等力量共同推动。《推动热泵行业高质量发展行动方案》提出，结合行业特点拓展热泵应用场景。例如，用于石油化工行业蒸馏、精炼、分解、聚合等工序供热；用于纺织印染行业染色、印花、定型等环节高温加热等。
“热泵+”正在拓宽工业热泵的应用场景，工业热泵与绿电直供、储热需求响应相耦合，帮助企业探寻高效、清洁供热/冷的能源解决方案。以纺织行业为例，“热泵+”的项目在已经在部分地区成功试点，工业热泵的应用场景正在落地。
中国纺织工业联合会产业部处长张中娟向21世纪经济报道记者表示，“热泵+”模式的推广应用需综合考量多方面因素，首要条件是电力扩容的可能性，其次需符合当地政府对企业的具体要求。此外，成本因素及企业对热泵技术的认知程度也是推广难点，需要加强宣传。不同行业面临的困难各异：石化行业项目体量大、审批难度高；纺织行业手续流程相对便利，但目前热泵在该行业的应用案例尚不多，今年行业开始着力推动。
“在上海，有纺织企业已经成功开展了熔盐储热耦合高温热泵绿色蒸汽供应项目。该企业在去年完成了工厂电力扩容，使其具备了满足新系统电力需求的能力，加之企业自身符合相关条件，在品牌方驱动下，项目得以落地实施。上海地区蒸汽价格较高，试点的服装企业采用‘热泵+储热’模式替代传统外购蒸汽，将降低企业的生产成本。”张中娟表示。
能源结构转型、降低能源成本以及满足ESG要求对纺织企业未来发展非常重要。张中娟表示，企业关注点在于热泵技术的落地速度和应用广度，纺织企业一旦认可技术，落地速度通常较快。值得注意的是，服装类品牌企业不仅在中国应用热泵技术，其新技术（包括热泵）的落地实践常在中国完成，之后可复制推广至共建“一带一路”国家。热泵技术的推广应用不仅是技术本身的落地和优化，更着眼于通过标准制定为企业提供指导，推动整个行业能源结构的转型。
“工业热泵在很多行业已经建立了可行性和经济性都较好的案例，如我们无锡夏利达这类纺织印染厂的余热回收，电镀厂的热能供应，屠宰场的热源替代，以及精密加工行业产品清洗工艺的热能替代等。”无锡夏利达董事长夏钢向21世纪经济报道记者表示，工业热泵在推广过程中，有的客户不愿意承担一定的风险去进行技改，除非企业的决策人能够出面，要求下面的管理人员配合做相应的技改。
此外，很多客户的管理人员，他们会把重点精力放在生产层面的管理，对于能源供应新技术了解较少，需要有一个学习和接纳的过程，还有企业场地的限制、经营环境的不确定性等外部原因的影响等。因此，这些设备和技术落地的周期会比较长，这些需要政府、客户、社会团体机构和企业共同努力去推动。
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