《熱泵空調節能潛力分析報告》：熱泵空調的節能潛力究竟如何？

“十四五”期間，“碳中和”和“碳達峰”工作納入到我國國民經濟和社會發展的全局規劃。要實現雙碳發展目標，應使用“綠電”替代現在的化石能源，“電變熱”是能源變革的大勢所趨。

建筑供熱可采用的熱源多種多樣，包括燃氣鍋爐、燃煤鍋爐、燃油鍋爐、電供暖、熱泵、冷暖空調等。高效節能的熱泵技術契合時代背景與政策導向，切合終端用能電氣化的發展需求，是采暖領域實現零碳排放最好的技術路徑。為了滿足我國寒冷地區等北方清潔取暖市場和夏熱冬冷地區等南方采暖市場的需求，有必要從制熱性能角度出發，重新設計和定義冷暖空調產品。

《熱泵空調節能潛力分析報告》封面

2023年初，為了讓更多人了解“用熱泵概念重新定義空調的必要性”以及“強熱（冷）高效型空氣源熱泵（空調）（以下簡稱‘熱泵空調’）的節能潛力”，由中國節能協會熱泵專業委員會主編，上海理工大學、浙江中廣電器集團股份有限公司、上海海立電器有限公司等單位參編的《熱泵空調節能潛力分析報告》（以下簡稱“熱泵空調報告”）正式發布。該報告從市場需求、熱泵空調特點、性能對比以及發展意義等角度具體分析了熱泵空調。

中國節能協會熱泵專委會副理事長高屹峰在作《熱泵空調標準介紹和節能潛力分析》

到底什么是熱泵空調？大眾理解的熱泵空調多指熱泵，根據《熱泵助力碳中和白皮書（2022）》，熱泵是一種在高位能（一般為電能、熱能）的驅動下，將低位熱源（通常是空氣、水或土壤）的熱能轉移到高位熱源的裝置，從而為住宅、商業和工農業供暖、供冷及提供熱水等供熱服務。熱泵系統由熱泵機組、高位能輸配系統、低位熱源采集系統和熱分配系統四部分組成。

低位熱源較普遍，如空氣，在空間上處處存在、在時間上時時可得、在數量上隨需而取。以室外空氣為熱源（或熱匯）的熱泵機組，稱為空氣源熱泵機組，整套系統又可稱為空氣源熱泵（空調）系統。

空氣源熱泵（空調）系統，是以室外環境空氣為冷熱源進行制冷和供熱的空調形式，它通過消耗少量電能把空氣中的低位熱能提升成高位熱能加以利用，這種環保、高效的能量供給方式在低位能源利用方面具有明顯的競爭優勢。

根據國家節能協會熱泵專業委員會2022年底全新發布實施的《強熱（冷）高效型空氣源熱泵（空調）技術規范》（以下簡稱《熱泵空調》標準），規定強熱（冷）高效型空氣源熱泵（空調）是以空氣為熱（冷）源，采用電動機驅動的蒸氣壓縮制冷循環，并能在不低于-30℃～47℃的環境溫度里制取熱（冷）量，且能效等級滿足國家能效標準2級及以上的熱泵（空調）。

目前，標準里列出了強熱（冷）高效型空氣源熱泵（空調）包括低環境溫度空氣源熱泵（冷水）機組、蒸氣壓縮循環冷水（熱泵）機組、低環境溫度空氣源熱泵熱風機、房間空氣調節器、風管送風式空調（熱泵）機組、單元式空氣調節機、低環境溫度空氣源多聯式熱泵（空調）機組和多聯式空調（熱泵）機組。

而本文中《熱泵空調節能潛力分析報告》所提及的熱泵空調，均指符合該標準的強熱（冷）高效型空氣源熱泵（空調）。

報告顯示，課題組按照房間型熱泵空調和房間型普通空調（3.5kW 機型）匹配臥室，使用面積按照 18 ㎡計算。多聯式熱泵空調和多聯式普通空調（16kW 機型）匹配典型大公寓，使用面積按照 200 ㎡計算。熱泵型戶式水機和普通型戶式水機（18kW 機型）匹配典型小別墅，使用面積按照 250 ㎡進行估算。經過測試和分析，每個采暖季相對普通冷暖空調，單臺房間型熱泵空調節電率（減碳率）為，南京 4.6%，北京 7.7%，3940沈陽 11.3%，哈爾濱 15.6%；單臺多聯式熱泵空調節電率（減碳率）為，南京 3.8%，北京 5.6%，沈陽 8.0%，哈爾濱 10.7%；單臺熱泵型戶式水機節電率（減碳率）為，南京 16.1%，北京 20.6%，沈陽 25.5%，哈爾濱 29.4%。

課題結果顯示，熱泵空調性能滿足《建筑節能與可再生能源利用通用規范》GB 55015-2021 的規定，可計入可再生能源。

《報告》中，從熱泵重新定義空調的理念出發，熱泵空調的發展需要行業的共同努力。《強熱(冷)高效型空氣源熱泵(空調)技術規范》團體標準已于2022年12月13日正式發布開始實施。相信在行業同仁的共同努力下，用熱泵重新定義的空調將蓬勃發展。在此基礎上，課題組一起探討了未來熱泵空調發展的預測。

預測參考了中國節能協會熱泵專業委員會和產業在線等共同編寫的《2021年中國熱泵供暖產業發展年鑒》數據。房間型熱泵空調按照指數增長模型；多聯式熱泵空調按2017~2021年“天氟地水”的基數，按線性增長模型；熱泵型戶式水機按2019~2021年的基數，按線性增長模型；并假設產品在未來都轉為熱泵型根據課題組預測，2023~2027熱泵空調，包括房間型熱泵空調、多聯式熱泵空調、熱泵型戶式水機在2023~2027 年的總減碳量將達到817,700噸。

參考資料

[1] 中國節能協會熱泵專業委員會，產業在線 《2021 年中國熱泵供暖產業發展年鑒》

[2] 中國節能協會熱泵專業委員會《戶式供暖設備能效標準統一評價的節能減碳潛力分析報

告》

[3] 落基山研究所《推動長三角地區居民供暖升級：熱泵開啟供暖零碳轉型之路》

[4] 中國節能協會團體標準《家用及類似用途供暖設備能效測試計算方法(報批稿)》

[5] 哈爾濱工業大學建筑學院，寒地城鄉人居環境科學與技術工業和信息化部重點實驗室

《熱泵技術在中低溫熱能生產中的減碳效益》

《建筑節能與可再生能源利用通用規范》GB 55015-2021 中國節能協會熱泵專業委員會《熱泵助力碳中和白皮書（2022）》