超高溫?zé)岜檬袌鲂枨鬆顩r分析

• 陳博 2023年3月16日 來源：中研網(wǎng) 752 45
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在全球熱力消費中，工業(yè)部門占比約50%，建筑部門占比約46%，農(nóng)業(yè)部分占比約4%。我國熱力消費主要集中在工業(yè)和民用采暖兩大市場。目前，工業(yè)部門是我國主要的熱力消費部門，熱力需求約占全國熱力需求的70%。在化工、造紙、制藥、紡織和有色金屬冶煉等行業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)

在全球范圍內(nèi)，由于高溫?zé)岜媚軌蚪档铜h(huán)境污染、節(jié)約能源，因此得到全球關(guān)注，受到各國和地區(qū)的政府支持。我國高溫?zé)岜眯袠I(yè)尚處于成長階段，近幾年我國高溫?zé)岜檬袌鲆?guī)模不斷擴大。超高溫?zé)岜卯a(chǎn)業(yè)鏈上游主要以熱泵設(shè)備生產(chǎn)原材料為主，行業(yè)產(chǎn)品下游應(yīng)用市場主要以商業(yè)場所、辦公樓宇、學(xué)校、醫(yī)院、居民住宅等構(gòu)成。

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工業(yè)企業(yè)的廢熱回收利用、節(jié)能減排，所產(chǎn)生的社會效益和經(jīng)濟效益更為突出，而且潛力非常巨大，特別是在煤炭、石油、化工、鋼鐵、電力、紡織印染、水產(chǎn)養(yǎng)殖、食品釀造、市政污水等行業(yè)，大量的廢水、廢熱被排放，在對環(huán)境造成熱污染的同時還要消耗大量燃料用于生產(chǎn)工藝中的加熱。超高溫?zé)岜玫漠a(chǎn)業(yè)鏈的特殊之處在于，供應(yīng)商不僅僅可以對外供應(yīng)熱源也可以自行使用，與家庭或者企業(yè)光伏發(fā)電類似。超高溫?zé)岜蒙嫌涡袠I(yè)的技術(shù)更新和產(chǎn)品升級將促進超高溫?zé)岜眯袠I(yè)的產(chǎn)品升級和應(yīng)用范圍的擴大，有利促進行業(yè)的發(fā)展。

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在全球熱力消費中，工業(yè)部門占比約50%，建筑部門占比約46%，農(nóng)業(yè)部分占比約4%。我國熱力消費主要集中在工業(yè)和民用采暖兩大市場。目前，工業(yè)部門是我國主要的熱力消費部門，熱力需求約占全國熱力需求的70%。在化工、造紙、制藥、紡織和有色金屬冶煉等行業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)過程中，需要消耗大量熱力。除了一些大型工業(yè)企業(yè)由自備熱電廠供熱外，大部分工業(yè)企業(yè)由鍋爐供熱。建筑部門居民生活用熱是熱力需求的另一個方面，主要用于房間采暖和生活熱水，其中房間采暖是主要熱力消費領(lǐng)域。

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1、建筑業(yè)應(yīng)用高溫?zé)岜玫恼雇?/span>

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高溫?zé)岜眠m用區(qū)域為過渡區(qū)域和部分集中采暖區(qū)域，該區(qū)域包括上海、江蘇、浙江、山東、安徽、湖北、河南及福建、湖南的部分地區(qū)。

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目前，我國北方城鎮(zhèn)建筑約有152億平方米需要冬季供暖，隨著城鎮(zhèn)化進一步發(fā)展和居民對建筑環(huán)境要求的不斷提高，未來我國北方城鎮(zhèn)建筑冬季供暖面積預(yù)計將達到200億平方米。此外，北方地區(qū)尚有70億平方米的農(nóng)村建筑也有采暖需求。目前，我國北方城鎮(zhèn)采暖建筑的冬季平均耗能量為0.3GJ/m2，這就需要每年45億吉焦的熱量來滿足供暖需求。北方城鎮(zhèn)地區(qū)，主要通過熱電聯(lián)產(chǎn)、大型區(qū)域鍋爐房等集中供暖設(shè)施滿足供暖需求。集中供暖尚未覆蓋的區(qū)域以燃煤小鍋爐、天然氣、電、可再生能源等分散供暖作為補充。近年來，通過清潔取暖行動，北方地區(qū)清潔供暖熱源基本形成了以超低排放燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)為主、天然氣供暖為輔，其他熱源補充的格局。其中，熱電聯(lián)產(chǎn)約占50%，各種規(guī)模的燃煤燃氣鍋爐約占40%，只有10%是通過不同的電驅(qū)動熱泵從空氣、污水、地下水及地下土壤等各種低品位熱源提取熱量來滿足供暖需求。2019年，我國北方城鎮(zhèn)建筑供暖能耗達2.13億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占全國建筑總能耗的20%；北方城鎮(zhèn)建筑供暖二氧化碳排放5.5億噸，占全國建筑運行的化石能源消耗相關(guān)二氧化碳排放總量的26%。

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除了北方采暖外，廣大夏熱冬冷地區(qū)不在我國傳統(tǒng)的集中供暖范圍內(nèi)，但是該地區(qū)日最低氣溫低于5℃的時長達二個多月，長期以來“冬冷”問題沒有得到根本地解決。該地區(qū)居民要求采暖的呼聲日益高漲，冬季供暖市場潛力正在快速釋放。該地區(qū)采暖能耗從2001年的不到200萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤增長到2019年的3380萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右，年均增速約17%，“十三五”期間，年均增速進一步升至20%。截至2019年底，夏熱冬冷地區(qū)城鎮(zhèn)住宅建筑面積約70億平方米、農(nóng)村建筑面積約90億平方米。未來該地區(qū)住宅建筑面積和采暖能耗強度還將進一步增長，從而引起采暖能耗的大幅攀升。

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從生活熱水看，我國城鎮(zhèn)已基本達到了普及狀態(tài)，除少數(shù)使用太陽能制備生活熱水外，燃氣熱水器和電驅(qū)動制備生活熱水大致各占一半。目前，全國制備生活熱水造成全年二氧化碳排放約0.8億噸左右，接近全國碳排放總量的1%。隨著生活水平的提高，居民對生活熱水的需求還將持續(xù)增長，熱泵制備生活熱水將是替代燃氣熱水器的主要途徑。

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在“碳達峰、碳中和”目標(biāo)下，需要更快節(jié)奏、更大力度地推進建筑用能低碳化，提升電氣化水平是推動建筑領(lǐng)域綠色低碳發(fā)展的關(guān)鍵路徑。與化石燃料供熱方案相比，熱泵供熱產(chǎn)生的二氧化碳排放量明顯降低，更加節(jié)能環(huán)保。熱泵的電熱轉(zhuǎn)化效率全年可達到300%以上，而鍋爐的熱效率不會超過100%。對分散采暖的家庭，比較適合采用熱泵供熱技術(shù)。而且，隨著建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)提升，未來超低能耗建筑和近零能耗建筑將大規(guī)模推廣，從而大幅降低此類建筑的采暖負荷，不再需要傳統(tǒng)的集中供熱管網(wǎng)供熱，僅用熱泵供熱技術(shù)進行少量補熱即可滿足冬季采暖需求。熱泵技術(shù)在供熱領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用，可以顯著提升供熱電氣化水平，加速供熱系統(tǒng)清潔低碳發(fā)展。

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2、工業(yè)中應(yīng)用熱泵的展望

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工業(yè)中應(yīng)用熱泵的潛力很大，包括化工行業(yè)、食品行業(yè)、紙漿造紙行業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工行業(yè)、冶金行業(yè)、木材干燥及制藥行業(yè)。高溫?zé)岜弥饕粦?yīng)用在食品、金屬、石油、工業(yè)、化工、電器等領(lǐng)域，其中食品領(lǐng)域?qū)τ诟邷責(zé)岜眯枨笞罡撸?/span>2020年市場占比達到32%，該領(lǐng)域市場需求量約為1850臺。

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