“雙碳”目標(biāo)是我國(guó)能源發(fā)展的巨大機(jī)遇與挑戰(zhàn)。實(shí)現(xiàn)碳中和就必須推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型，推動(dòng)能源系統(tǒng)從以化石能源為基礎(chǔ)的碳基能源轉(zhuǎn)為以可再生能源為基礎(chǔ)的零碳能源，熱泵作為一種由電力驅(qū)動(dòng)的可再生能源設(shè)備，獲取環(huán)境介質(zhì)、余熱中的低品位能量，提供可被利用的高品位熱能，熱泵每消耗1份能量，可以獲得3倍甚至更多的熱量，很大程度上提高了能源的利用效率，是一種高效節(jié)能的清潔能源產(chǎn)品。另外，采用熱泵技術(shù)進(jìn)行熱回收，以及采用不同的技術(shù)對(duì)余熱熱源進(jìn)行充分利用，可為國(guó)家有效節(jié)約大量能源資源。熱泵不僅能夠同時(shí)兼顧夏季制冷和冬季供暖以及熱水制取，還可以在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防建設(shè)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的諸多領(lǐng)域發(fā)揮作用，應(yīng)用潛力巨大。

熱泵機(jī)組的應(yīng)用

熱泵機(jī)組是以水/土壤/空氣/工業(yè)余熱/污水為熱源進(jìn)行熱泵型制熱的空調(diào)裝置，熱源可以是江河湖水等地表水以及地下水和土壤等。熱泵作為一種節(jié)能環(huán)保的解決方案，一定能夠發(fā)揮應(yīng)有的積極作用，為國(guó)家的環(huán)境保護(hù)和民生保障做出更多的貢獻(xiàn)。

工業(yè)生產(chǎn)方面，大量的輕工業(yè)生產(chǎn)，包括紡織業(yè)、食品、皮革等利用熱泵機(jī)組替代工業(yè)生產(chǎn)中的燃煤鍋爐，可有效實(shí)現(xiàn)低碳生產(chǎn)。

工業(yè)領(lǐng)域中的干燥環(huán)節(jié)，熱泵也可以在其中制備所要求的熱量。如農(nóng)副產(chǎn)品干燥、彩色印刷品的油墨快速干燥等。使用熱泵作為熱源，提高了工藝控制精度、環(huán)境的潔凈度和產(chǎn)品質(zhì)量，且其運(yùn)行費(fèi)用接近燃煤鍋爐，綜合經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)于燃煤。

還有一些肉類加工廠，可以回收冷庫(kù)制冷余熱，再通過(guò)熱泵提升溫度，制備生產(chǎn)用熱水和蒸汽；食品加工廠可以提取產(chǎn)品冷卻過(guò)程中的排熱，利用熱泵升溫，制備生產(chǎn)用蒸汽；還有印染業(yè)、紡織業(yè)、制革業(yè)、造紙業(yè)、制藥業(yè)等都有可能利用熱泵從排出的熱濕空氣或熱水中提取熱量，制備生產(chǎn)較高溫的熱量。

建筑用能方面的應(yīng)用，北方城鎮(zhèn)建筑冬季供暖的熱量需求每年大約在50億吉焦左右，目前主要由燃煤燃?xì)?a href="http://lichunhm.cn/t/熱電聯(lián).html" >熱電聯(lián)產(chǎn)和燃煤鍋爐（占比約80%）提供，還有各類燃?xì)忮仩t及電動(dòng)熱泵（占比約5%）。隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，供熱負(fù)荷飛速提升，電動(dòng)熱泵的應(yīng)用還有很大的增長(zhǎng)空間。

同時(shí)，熱泵還可以為集中供熱無(wú)法抵達(dá)的地區(qū)提供供暖熱源，尤其是長(zhǎng)江以南，一年需要供熱的時(shí)間只有兩三個(gè)月，不適合建立龐大的集中供熱管網(wǎng)，熱泵就是解決冬天供熱的最好方式之一。尤其是建筑保溫性能不斷改善，需要的熱量越來(lái)越少，集中供熱可能并不經(jīng)濟(jì)，電動(dòng)熱泵分布式供暖便能發(fā)揮其優(yōu)越性。在農(nóng)村分散的低密度建筑中，用地源熱泵，以“部分時(shí)間、部分空間”的方式來(lái)供暖最合適。

生活熱水制備。生活熱水一般在50攝氏度左右，這是電動(dòng)熱泵的適用范圍。當(dāng)COP值（通過(guò)熱泵一度電能提升多少度熱量）等于3時(shí)，電價(jià)為0.90元/千瓦時(shí)，其能源費(fèi)用低于燃?xì)?元/標(biāo)立方米的燃?xì)?a href="http://lichunhm.cn/t/熱水器.html" >熱水器。

水（地）源熱泵具有能效高、運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)。對(duì)于地下水、地表水和土壤等不同熱源的機(jī)組，具有不同的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

1） 地表水源熱泵

地表水源熱泵一般僅適合靠近水源的需求場(chǎng)合，地表水源熱泵根據(jù)水源的不同，可以分為海水源、江湖水源等。就海水源熱泵來(lái)說(shuō)，海水的腐蝕性比較強(qiáng)，換熱器需要采用特殊的材料，并且海水源距離使用場(chǎng)合一般都比較遠(yuǎn)，需要解決長(zhǎng)距離輸送的問(wèn)題。針對(duì)江湖水源熱泵，根據(jù)《中華人民共和國(guó)水法》和各地方的《城市用水管理?xiàng)l理》，均要求調(diào)用水審批，用水收費(fèi)，有些地方將水源的抽取和排放兩次收費(fèi)，導(dǎo)致水費(fèi)偏高，使得水源熱泵的運(yùn)行節(jié)能費(fèi)用不足增加的水費(fèi)。水源熱泵的推廣需要政府從可持續(xù)發(fā)展的角度，綜合能源、環(huán)保和資源各個(gè)方面的考慮，調(diào)整地表水源熱泵水源使用的政策，需重新確定水源如何管理和收費(fèi)；同時(shí)江湖水源熱泵應(yīng)用還涉及規(guī)劃、市政、航道、海事等多個(gè)部門(mén)，涉及眾多的審批環(huán)節(jié)，需要建立相應(yīng)的協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)機(jī)制，才能促使其進(jìn)一步發(fā)展。

2） 地下水源熱泵

對(duì)于地下水式的水源熱泵，需要大量集中開(kāi)采地下水，一般地下水埋藏深度大、取水成本高，同時(shí)地下水在利用過(guò)程中還需要防止遭到污染以及地下水水位下降造成地面沉降。回灌技術(shù)同時(shí)也具有如下缺點(diǎn)和問(wèn)題：回灌跟地質(zhì)條件密切相關(guān)，建造合適的回灌井有難度、費(fèi)用高；回灌壓力高；地下水污染和回灌流體泄漏到地表面；生產(chǎn)井化學(xué)性質(zhì)的改變等。目前，地下水使用受到國(guó)家的嚴(yán)格管制，例如北京市先后出臺(tái)了《北京市實(shí)施<中華人民共和國(guó)水法>辦法》、《北京市水污染防治條例》等政策，嚴(yán)格限制地下水的開(kāi)采和使用。

3） 污水源熱泵

近年來(lái)，污水源熱泵的發(fā)展在國(guó)內(nèi)也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。污水源的水溫適合熱泵，但是污水成分復(fù)雜，需要解決換熱器臟堵的問(wèn)題，并且系統(tǒng)容易滋生細(xì)菌，需要長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)，污水源熱泵機(jī)房也需滿足衛(wèi)生防疫要求。

4） 土壤源熱泵

對(duì)于地埋管式土壤源熱泵，在北方地區(qū)以供熱為主，存在土壤源熱泵長(zhǎng)期熱不平衡問(wèn)題，冬季的取熱量大于排熱量，這樣會(huì)導(dǎo)致土壤溫度的長(zhǎng)期持續(xù)下降，造成系統(tǒng)性能的衰減甚至無(wú)法運(yùn)行。目前對(duì)于熱不平衡所采取的措施主要就是通過(guò)減少取熱或者輔助設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)熱，例如鍋爐補(bǔ)熱、太陽(yáng)能補(bǔ)熱及空氣源熱泵補(bǔ)熱方式。另外，地埋管方式需要占用大量的空間，在制定系統(tǒng)方案之前需要對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行地質(zhì)勘察，以確保有足夠的空間進(jìn)行地埋管的鋪設(shè)，同時(shí)也應(yīng)考慮土壤源熱泵的初投資成本較高的問(wèn)題。

未來(lái)發(fā)展展望

熱泵作為制冷空調(diào)行業(yè)一個(gè)新興的產(chǎn)品類別，通過(guò)最近幾年的國(guó)家和地方政府的大力支持和激勵(lì)，在替代傳統(tǒng)燃煤供暖等場(chǎng)合的應(yīng)用越來(lái)越多。根據(jù)目前熱泵應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，根據(jù)用戶的供暖、供熱水和制冷空調(diào)的各種需求，結(jié)合建筑特征、氣候環(huán)境變化以及熱泵的節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢(shì)，配合系統(tǒng)、末端進(jìn)行綜合改造治理，提供合適的綜合技術(shù)解決方案具有極大的節(jié)能價(jià)值和潛力。而未來(lái)清潔供熱之路，更需要統(tǒng)籌進(jìn)行規(guī)劃管理，因地制宜地選擇可再生能源作為熱泵的熱源，重視和推廣各種能源的綜合利用，把空氣源、污水源、海水源、江湖水源、余熱和廢熱、太陽(yáng)能等適當(dāng)?shù)慕M合利用，克服熱源單一的缺點(diǎn)，從而充分提高供熱供冷的綜合集成效率，取得最佳的節(jié)能效益。