建筑热泵的应用前景
发布时间:2024-06-20

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与化石燃料锅炉或电加热器相比,直接连接居住和商业建筑的热泵能耗要少2到4倍,目前,无论在何处安装热泵取代化石燃料锅炉,几乎都会减少二氧化碳排放。

在中国农村地区,随着支持煤改电政策的出台,热泵的发展势头强劲。

在夏热冬冷地区,热泵已成为大多数家庭的标配,不仅是冬季的主要供暖系统,也用于夏季制冷。

在中国北方城市,直接在建筑中使用热泵比较少见,因为大部分现存的建筑面积已接入集中供暖系统。

不过,对未接入集中供暖系统的新建建筑,或为居住或商业建筑提供生活热水而言,热泵可能是不错的选择。

全球市场趋势

建筑热泵的全球销量在 2022年增加 11%,连续2年实现两位数增长。

欧洲和美国是推动全球热泵普及率增长的主要力量,其化石燃料供热设备仍占主导地位。

在俄乌战争和天然气价格飙升的刺激下,欧洲的销量自 2020 年以来几乎翻倍,2021和 2022 年增长率均超过 35%,2022 年销量达到 300 万台。

在美国,热泵的发展势头也日趋强劲,2021 和 2022 年销量均上涨 10%以上。

在中国,尽管热泵销量在过去 10 年中稳步增长,但 2022 年略有下降,空气-空气和空气-水两个细分市场的销量几乎与 2021 年持平。

虽然近年来热泵的销量不断攀升,但到 2022 年,热泵只满足了全球约 10%的建筑供暖需求。

尽管 2022 年全球热泵市场发展势头良好,但 2023 年的数据显示下滑趋势,由于天然气价格下降、建造业发展放缓,以及热泵政策和支持计划的不确定性,全球销量下降了 3%。

在欧盟,热泵销量下滑 5%,其中,意大利、芬兰和波兰等市场的销量降幅较大。

在美国,尽管,但其表现仍优于化石燃料设备,燃气炉的销量与2022 年相比下降了 20%以上。

在加拿大,家用空调机组(包括 5 吨以下热泵)销量减少了约 50%。

在日本,到 2023 年 12 月,热泵热水器的销量下降 10%,而此前其市场连续 7 年正增长(平均同比增长 8%),2022 年曾接近 20%。

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在中国,空气源热泵的销量在 2022 年有所放缓,但在 2023 年再次扩大,主要驱动力是空间供暖使用的空气源热泵(同比增长超过 15%)。

相比之下,家用热泵热水器的销量与 2022 年持平。

即使考虑到最近的全球市场趋势,热泵的市场占有率在过去 10 年中也有显著提高,正在多个市场中取代化石燃料锅炉。

例如,在加拿大,家用空间供暖热泵的市场份额从 2015 年的 3%增加到了 2022 年的 11%。

同期,美国的这一份额从26%上升到了 36%。德国的增幅为 8%至 24%,荷兰为 2%至 19%。

在中国,市场同期增长了一倍多,从不到 4%上升到 8%以上。

中国的概况与前景

目前,在全球范围内,居住与非居住建筑中的热泵装机容量超过 10 亿千瓦 25,占总建筑供热装机容量的 10%。

到 2022 年底,中国约占全球热泵总装机容量的 25%,全球总销量的 30%,成为当今全球最大的热泵市场。

目前,中国近 30%的装机容量为空气-水机组,这种机组在中国北方最为常见,约为 8000 万千瓦。

空气-空气机组主要安装于夏热冬冷地区(用于供暖和制冷),在部分时间和部分空间使用。

到 2022 年底,中国的空气-空气机组存量达到约 1.65 亿千瓦,占全国装机容量的 60%以上。

地源热泵在城市地区更为普遍,约占全国热泵存量的 10%。

热泵在居住建筑中较为普遍,但在商业和公共建筑中也日趋重要,这得益于建筑规范和地区清洁取暖政策的推动。

例如,在北京,新建公共建筑禁止使用独立燃气锅炉进行空间供暖,并且按照现行法规,需要安装热泵或混合系统(可再生能源至少占 60%)。
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当前有利于清洁取暖解决方案的政策,正在推高新建建筑对热泵的需求,以及以热泵替代现有的分布式锅炉的需求。

供暖和制冷需求并存的中部和南方地区,能满足双需的热泵设备的市场占有率,也在快速增长。

既定政策情景下,受到当前政策(如中国北方的煤改电政策)的影响,中国建筑热泵的存量将翻一番,到 2030年达到 5.75 亿千瓦,到 2050 年超过 11 亿千瓦。

同年,销量达到每年 1 亿千瓦,自 2022 年起平均同比增长 5%。

承诺目标情景(与碳中和目标相符的情景)下,额外的政策支持,将促使热泵的销量到 2050 年增加到每年约 1.2 亿千瓦,建筑部门的总装机容量,将从 2030 年的 6.5 亿千瓦增加到近 14 亿千瓦。

在这两种情景下,中国的市场地位都将得到巩固,与欧盟和美国一起成为热泵的领先市场,到 2050 年,中国将占全球销量和装机容量的 25%以上。

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