擴大行動,通過在輕工業(yè)和區(qū)域供熱領域使用熱泵,推動余能回收。
1.在中國建筑部門推廣熱泵的措施
熱泵在中國建筑部門的部署可以迅速擴大,尤其是在農(nóng)村地區(qū)和特定氣候區(qū),如 長江流域和夏熱冬冷地區(qū),因為在這些地區(qū)無法或難以實施集中供暖。尤其是空 氣源和地源熱泵,隨著其成本降低,在這些地區(qū)的保有量可能會大幅增長。隨著 收入的持續(xù)增長,尤其是中國中產(chǎn)階級收入的增長,對可調節(jié)氣候的居住和工作 空間的需求也將增加,這為熱泵創(chuàng)造了新的機遇。 熱泵的推廣必須與更廣泛的行動相協(xié)調,以實現(xiàn)電氣化進程與清潔電力供應的平 衡。本節(jié)中的政策建議特別提到了分散式建筑,包括不屬于集中供暖系統(tǒng)的城市 地區(qū),以及農(nóng)村地區(qū)的建筑,這些地區(qū)具有最大的熱泵普及潛力。

促進大規(guī)模綜合改造,將圍護結構改造與熱泵推廣相結合
根據(jù)“十四五”規(guī)劃,中國的目標是完成超過3.5億平方米的既有建筑節(jié)能翻新。 此舉規(guī)模之大,為采取措施,為加快建筑部門熱力脫碳鋪平道路提供了重要機遇, 包括通過高效熱泵技術的應用。在考慮未來的熱泵普及時,務必要讓既有建筑的 熱圍護結構能夠升級,以確保熱泵普及在帶來最高能效的同時,也避免大量熱損 失。 通過著力于對既有建筑進行全面翻新,將改善熱圍護結構與改用清潔供暖結合起 來,中國政府的宏遠目標可以更上一層樓。與改造激勵措施、監(jiān)管和信息相關的 所有政策都應進行調整,以便根據(jù)這一目標推動更全面的翻新項目??梢哉{整補 貼計劃,為更全面的翻新項目提供額外的激勵措施。例如,在捷克的新綠色儲蓄 計劃之下,如果同時對幾個部分進行翻新,如在安裝熱泵的同時進行墻體保溫或 更換窗戶,則可獲得深度改造“獎勵”補貼。
村、縣或區(qū)級計劃可以幫助民眾降低綜合改造項目的復雜性,因為許多項目管理 職能和行政負擔都由協(xié)調工作的專業(yè)人員承擔。此類計劃還會創(chuàng)造降低熱泵前期 和安裝成本所需的規(guī)模經(jīng)濟。中國的整縣光伏計劃旨在讓各縣至少要在一定比例 的屋頂上安裝太陽能光伏,這可以為改造計劃提供靈感。中國龐大的能源服務企 業(yè)(ESCO)行業(yè)可以協(xié)調大規(guī)模的保溫和熱泵安裝計劃。 應設立咨詢服務機構,與參與大型翻新項目的民眾以及自行開展綜合翻新項目的 獨戶住宅業(yè)主進行接觸。在愛爾蘭,一站式服務為家庭提供能源升級的全套設計 和管理,減輕了消費者在翻新方面的行政負擔。
中國政府可以加強能源性能基準,以指導此類全面的大規(guī)模翻新項目。自 2013 年 起,所有歐盟成員國都為進行重大翻新的既有建筑制定了建筑規(guī)范。39雖然歐盟建 筑能效指令(EPBD)只設定了至少達到成本最優(yōu)水平的要求,但包括德國、瑞典 和丹麥在內(nèi)的一些國家已經(jīng)制定了更加嚴格的要求,與新建建筑的標準更趨于對 齊。更嚴格的建筑翻新規(guī)范可以確保更多正在進行改造的建筑具備適合安裝熱泵 的條件,無論是將熱泵作為改造的一部分,還是以后再安裝。相比之下,荷蘭對 大型翻新工程的要求相對不那么嚴格,但制定了一項自愿性保溫標準,鼓勵建筑 業(yè)主比法律要求更進一步,確保翻新后的建筑能夠很好地適應任何清潔供暖方案。
在新建建筑法規(guī)中納入更嚴格的性能要求,以擴大熱泵普及
通過改善能源和熱性能,以降低建筑的未來總體供暖負荷,將是最大限度地提高 熱泵普及帶來的能效增長,以及限制其對電網(wǎng)影響的關鍵。建筑能源規(guī)范是目前 提高能源性能的最有效途徑,尤其考慮到大多數(shù)建筑通常要使用數(shù)十年。在第 28 屆締約方大會(COP)上,中國承諾致力于“建筑突破”計劃,響應在2030年前, 讓近零排放和彈性建筑成為常態(tài)的呼吁。該承諾建立在建筑部門“十四五”規(guī)劃 所設立的目標之上,即在 2025 年前建造 5000 多萬平方米的超低能耗和近零能耗建 筑。
中國應爭取在不久的將來,將這些要求推廣到所有新建建筑,無論是城市還是農(nóng) 村建筑。在國家建筑規(guī)范中對清潔取暖和熱性能提出明確的最低要求,將向制造 商、開發(fā)商和消費者發(fā)出關于中國建筑供暖未來的強烈信號。歐盟在建筑能效指 令中設立了目標,該指令在 2010 年首次提出,要求成員國確保所有新建公共建筑 在 2018 年 12 月 31 日之后近零能耗,所有新建建筑在 2020 年底之前近零能耗。在 2023 年的修訂中,歐盟建議在 2030 年前將現(xiàn)有的近零能耗建筑轉變?yōu)榱闩欧沤ㄖ?(ZEB),并在 2030 年 1 月 1 日之前將零排放建筑要求適用于所有新建建筑。 此外,建筑規(guī)范的更新應包括與新建建筑中安裝熱泵和其他清潔技術的空間有關 的要求,以避免目前許多存量建筑面臨的安裝難題。
提供有針對性的激勵措施并開發(fā)市場化模式,加強對熱泵前期 成本的支持
為了讓熱泵更具可負擔性,中國可以更有效地將促進煤改電取暖的既有稅收抵免 和資金,轉用于支持向熱泵的轉變,因為這是能效最高的可用技術。為熱泵提供 更有針對性的支持,可以借助現(xiàn)有的提供供暖補貼的完備行政架構,特別是在集 中供暖方面和農(nóng)村地區(qū)。在大規(guī)模集中供暖有限的夏熱冬冷區(qū)域,擴大支持熱泵 普及的政策將變得越來越重要。這可以與目前正在進行的促進分布式可再生能源 的工作結合起來,例如正在農(nóng)村地區(qū)開展的工作。此外,還應考慮熱泵的運營成 本。讓使用熱泵的家庭優(yōu)先享受現(xiàn)有的電價補貼,無需額外政府資金,就能提供 額外的激勵措施。 世界各國對熱泵實行了一系列補貼方式,包括現(xiàn)金補助、回扣和減稅,這些都可 以為中國的政策設計提供經(jīng)驗(專欄 4.3)。國內(nèi)也有運營成本補貼的例子,例如 山西省的煤改電計劃為家庭提供電費補貼。與以可再生能源為重點的計劃相類似, 將這種支持與更大規(guī)模的熱泵推廣計劃相結合,將進一步幫助降低成本,讓更多 家庭和企業(yè)獲得清潔供暖技術。鑒于提供補貼可能會對政府預算造成負擔,中國 應探索市場化模式,以繼續(xù)激勵對清潔的高效供暖技術的投資和普及,而無需長 期的補貼支持。
2.在中國工業(yè)部門推廣熱泵的措施
熱泵在中國工業(yè)中的最大潛力在于輕工業(yè)、化工以及紙漿和造紙行業(yè),因為與其 他工業(yè)部門相比,其所需的平均工藝溫度較低,而且在熱力需求上預計將有所增 長。盡管裝機量目前還很低,但預計未來幾十年將大幅增長。 目前,由于人們對工業(yè)熱泵的認識不足,而且其與燃氣鍋爐等替代品相比,投資 成本較高(最多可達燃氣鍋爐的六倍),因此普及率有限。與天然氣和煤炭燃料 相比,熱泵電力成本較高,這進一步限制了改用熱泵的積極性,盡管后者效率更 高。此外,由于需要針對個別工業(yè)過程進行特定設計,因此工業(yè)熱泵市場的標準 化和規(guī)?;咛魬?zhàn)性。要擴大熱泵在中國工業(yè)中的應用,需要克服一些具體的 政策和技術挑戰(zhàn)。

擴大行動,通過在輕工業(yè)和區(qū)域供熱領域使用熱泵,推動余能 回收
目前,中國的工業(yè)余熱供熱余熱主要集中在鋼鐵、水泥等能源密集型產(chǎn)業(yè)。由于 各種挑戰(zhàn),區(qū)域供熱管網(wǎng)和輕工業(yè)中的余熱利用較為有限,包括冬季余熱輸出不 穩(wěn)定(由環(huán)境政策造成)、小型工業(yè)企業(yè)參與余熱利用的激勵措施有限,以及缺 乏對熱力流的綜合規(guī)劃。通過使用大型熱泵,并在較暖月份蓄熱為供冬季供熱季 使用,可以更多地捕集余熱。
中國應加強頂層設計和規(guī)劃以提高余熱利用,包括突出熱泵應用的關鍵機會。為 促進中國輕工業(yè)和區(qū)域供熱提高余熱的循環(huán)利用,可加強對潛在余熱回收方案的 識別和梳理,例如實施示范項目和梳理來自工業(yè)、發(fā)電廠、廢水處理廠、數(shù)據(jù)中 心和其他應用場景的可用余熱。識別低品位余熱還有利于發(fā)現(xiàn)可利用的機會,例 如將其整合到區(qū)域能源管網(wǎng)中(專欄 4.7)。中國可以考慮在地方一級出臺強制性 熱力規(guī)劃,以便加強在未來利用余熱回收的機會,并在整體供應規(guī)劃中優(yōu)先考慮 余熱。
在統(tǒng)籌頂層規(guī)劃和設計的同時,中國應致力于為應用余熱的熱泵項目的規(guī)劃、設 計和實施制定更明確的標準。對現(xiàn)行標準和做法進行審查,并梳理熱泵應用的關 鍵機會,將有助于更全面地了解熱泵的潛力。為支持這一舉措,可以擴大對熱泵 技術余熱回收的財政支持,并提供激勵措施,擴大將熱泵應用于余熱回收的規(guī)模, 以進一步加快投資。 2020 年,韓國政府發(fā)起了全國熱力地圖,涵蓋發(fā)電廠、焚化爐、區(qū)域供熱、燃料 電池和工業(yè)用地的所有余熱能源,以促進余熱利用、加快提高能效。中國可以考 慮設計和實施激勵機制,并在熱力供應規(guī)劃中優(yōu)先考慮余熱,以進一步刺激增長。 余熱系統(tǒng)的規(guī)劃、設計、建設和運營的標準化也將是關鍵所在,能提高此類項目 未來的融資能力??梢灾贫ㄔu級措施,獎勵良好設計和能效改進的項目,向更廣 泛的行業(yè)終端用戶宣傳最佳做法。
將熱泵作為部分行業(yè)供熱脫碳的推薦技術選擇
許多工業(yè)生產(chǎn)過程和方法都需要大量的工藝熱力,這通常會給相關企業(yè)帶來大量 能源成本。因此,對供熱系統(tǒng)進行全面的能源優(yōu)化可以大大降低能耗和成本。整體熱力系統(tǒng)的優(yōu)化應著眼于采取系列方案措施、最大限度地減少需求和損耗、利 用熱回收、采用最節(jié)能的組件和技術,并優(yōu)化控制系統(tǒng)。 中國《工業(yè)能效提升行動計劃》目前著重于將提高燃氣鍋爐能效作為降低能耗的 關鍵措施,其中包括最近制定的在 2025 年前將平均運營熱效率較 2021 年水平提高 5%的目標。計劃中提到,熱泵是工業(yè)技術多樣化和加速工業(yè)電氣化的一種選擇。
在未來的行動計劃中,中國可以考慮對目標部門的熱泵提出更具體的要求,將重 點放在輕工業(yè),并在可行的情況下也著力于紙漿和造紙以及化工行業(yè)。例如,熱 泵可以作為高能效選項,納入中國年度《產(chǎn)業(yè)結構調整指導目錄》,該目錄鼓勵 采用符合碳中和目標的技術。實施促進過程整合等旨在優(yōu)化供熱和制冷熱回收的 措施,有助于通過熱泵捕集更多余熱。這可以鼓勵工業(yè)終端用戶在升級系統(tǒng)時, 考慮不同供熱技術的能效。對熱泵的節(jié)能潛力進行研究,可以進一步幫助制定長 期戰(zhàn)略,歐洲造紙業(yè)就是一個案例。
提高認識,支持工業(yè)消費者選擇量身定制的熱泵解決方案
盡管輸出溫度低于 200°C 的熱泵已在全球多個工業(yè)應用中得到實施或測試,但在 中國,對該技術的認識和使用仍然較少。在工業(yè)過程中改用熱泵需要專門的規(guī)劃、 設計、制造和安裝。對熱泵的優(yōu)勢以及如何選擇最有效的熱泵方案的認識有限,可能會限制關鍵行業(yè) 對熱泵的普及。因此,短期的優(yōu)先事項應該是提高工業(yè)和商業(yè)消費者選擇和安裝 適合其項目具體要求的熱泵的能力。
為此,中國可以建立一個信息和知識庫以支持工業(yè)熱泵的集成,讓熱泵制造商和 工業(yè)界參與開發(fā)工具,幫助用戶選擇最適合其需求的熱泵設計。通過促進金融機 構與制造商之間的聯(lián)系來推動對清潔技術的投資,也有助于提高認識。例如,歐 洲復興開發(fā)銀行資助的綠色技術選擇器,提供了一個平臺,讓包括熱泵在內(nèi)的各 項技術的零售商與金融機構建立聯(lián)系。這種平臺還可以與財政支持銜接,以激勵 行業(yè)利益攸關方選擇最高能效的技術。 提供易于獲取的教育材料、培訓課程、工藝集成與優(yōu)化的方法、標準指南、技術 支持和技術示范都將是這一進程的關鍵。此類支持的例子包括巴西的 PotencializEE 項目,它為工業(yè)能效專家提供培訓,幫助企業(yè)確定清潔高效的技術。 此外,澳大利亞能源生產(chǎn)力聯(lián)盟(A2EP)的在線熱泵估算工具,讓工業(yè)終端用戶 可以根據(jù)自身的具體需求選擇潛在的熱泵方案。
3.支持發(fā)展可持續(xù)熱泵供應鏈的措施
為建筑、工業(yè)和區(qū)域供熱使用的清潔熱力制定明確分類標準
盡管熱泵現(xiàn)已在全球許多市場得到普及,但在如何對熱泵進行分類、如何收集數(shù) 據(jù)以及如何將其計入各關鍵市場的可再生能源目標等方面,仍存在顯著差異。這 給跟蹤全球市場增長和部署的總體趨勢帶來了挑戰(zhàn)。為幫助克服這一挑戰(zhàn),中國 應努力為熱泵在國內(nèi)市場的分類制定明確的標準。 對清潔供熱以及可再生能源所產(chǎn)熱力進行明確定義,將有助于政策制定者將支持和 資金分配給能效最高的低排放技術,并為行業(yè)利益攸關方和消費者提供更明確的信 息,以幫助他們采用這些技術。此外,政策制定者還可以進一步明確熱泵如何促進 可再生能源和電氣化目標的實現(xiàn),包括制定準則,說明如何根據(jù)國家能源和氣候目 標對使用化石燃料和可再生能源的熱力進行計算。歐洲熱泵協(xié)會(EHPA)的目標還 包括使熱泵在歐盟分類標準下被認定為“可持續(xù)發(fā)展”,向投資者釋放信號。
中國可以與其他關鍵市場(如歐洲、美國和日本)的利益攸關方合作,就各自市 場的分類工作和相關數(shù)據(jù)收集促進交流。這將有助于增進對全球幾個最大熱泵市 場的了解,并有可能推動實現(xiàn)標準化分類和數(shù)據(jù)收集的長遠目標。由于某些市場 各自的特點,不同的方法可能會繼續(xù)存在,但加強對話有助于對全球熱泵市場、 未來需求增長和潛在挑戰(zhàn)有一個更加統(tǒng)一的整體認識。
加強數(shù)據(jù)監(jiān)督并利用供熱調查,以更好地了解熱泵乃至供熱脫 碳的機會
改進省級和地方一級的熱泵數(shù)據(jù)收集和報告工作,可以更有效地監(jiān)管熱泵的安裝。 對全國的安裝率做出更準確的估計,也有利于為未來市場份額或安裝量的目標設 定提供信息。更詳細地了解熱泵在一段時間內(nèi)的推廣情況,也有助于與供應鏈的 其他方面以及電力系統(tǒng)基礎設施規(guī)劃相互協(xié)調。這可能包括收集以往熱泵項目的 數(shù)據(jù),以總結經(jīng)驗教訓。 熱泵安裝可通過適當?shù)恼J證機制進行報告,例如英國將用清潔熱力市場機制 (CHMM)來產(chǎn)生信用額。英國的在線熱泵監(jiān)控器還對安裝數(shù)據(jù)進行跟蹤,其結果 表明技術人員接受詳細培訓能提高效率。這種機制可用于確保達標,并可記錄有 關電器品牌、機型和容量的信息。
城市或縣級消費者調查也可提供有關當?shù)貙Σ捎脽岜玫恼J知、行為和潛在障礙的 信息。此類研究有助于更好地了解供熱行為和隨時間推移發(fā)生的變化、使用的供 熱技術以及對節(jié)能供熱做法的認識水平。調查的目的還可以是評估熱泵普及支持 計劃(如有)的有效性,從而支持地方政府設計和推出補貼、現(xiàn)金補助和其他激 勵措施。包括英國和比利時在內(nèi)的歐洲多國政府廣泛采用供熱調查,以便為更廣 泛的供熱政策制定提供信息。德國能源署(DENA)委托進行的一項調查發(fā)現(xiàn),在 接受調查的 1000 多人中,有一半以上希望在供熱方面節(jié)約能源。調查還收集了有 關供熱行為的信息。
制定目標,增加熱泵在全國供熱市場的銷售和部署
長期政策的一致性和監(jiān)管確定性,以及加強供應鏈的有針對性的行動,將是滿足 未來不斷增長的需求,并確保該行業(yè)能夠支持中國實現(xiàn)碳中和目標的關鍵。 中國可以為熱泵和其他清潔供熱方案的部署制定量化目標,這將向市場釋放明確 信號,并促進對研發(fā)、制造和部署的更廣泛投資。例如在歐盟,某些成員國設定 的安裝目標促使熱泵制造領域的投資總額在 2021、2022 和 2023 年超過 30 億歐元 (240 億人民幣,32.5 億美元)。
基于義務的政策還可以在降低成本的同時,刺激清潔供熱熱力技術的制造生產(chǎn)和 銷售。中國可以對供熱熱力設備的制造商和零售商提出要求,確保熱泵至少在全 部的銷售額中占一定比例。這些措施可以與激勵措施相結合,例如允許銷售量超 過配額的公司與未達到配額的公司進行信用額或證書交易。這可以借鑒中國建立 可再生能源證書交易計劃的早期經(jīng)驗,以及英國的近期進展。