17日，總部位于法國(guó)巴黎的國(guó)際能源署發(fā)布《能效2021》市場(chǎng)報(bào)告。報(bào)告指出，全球能效提升的步伐在今年已恢復(fù)到新冠疫情發(fā)生之前的水平，但這遠(yuǎn)不足以按時(shí)實(shí)現(xiàn)凈零排放的氣候目標(biāo)。

　　

　　報(bào)告預(yù)計(jì)，全球能源強(qiáng)度在2021年將下降1.9%，這與過(guò)去十年來(lái)的年平均水平相當(dāng)。不過(guò)，在凈零排放情景下，2020年到2030年期間全球能源強(qiáng)度每年需下降4%。為此，國(guó)際能源署呼吁加快部署相關(guān)技術(shù)和解決方案來(lái)提升能源使用的效率，到2030年全球能效年投資額需在當(dāng)前水平之上增加2倍。

　　

　　報(bào)告提到，由于電氣化政策的推進(jìn)，熱泵正在全球加速部署。

　　

　　熱泵是提高能效和逐步淘汰化石燃料用于空間供暖和其他方面的關(guān)鍵技術(shù)。過(guò)去五年，全球熱泵的安裝數(shù)量以每年10%的速度增長(zhǎng)，2020年達(dá)到了1.8億臺(tái)。在2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放的情景中，到2030年熱泵安裝數(shù)量將達(dá)到6億臺(tái)。

　　

　　2019年，近2000萬(wàn)戶家庭購(gòu)買(mǎi)了熱泵，這些需求主要集中在歐洲、北美和亞洲部分較冷地區(qū)。在歐洲，熱泵的銷量在2020年增長(zhǎng)了7%左右，達(dá)到170萬(wàn)臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了6%的建筑的供熱。2020年，熱泵取代天然氣成為德國(guó)新建住宅中最常見(jiàn)的供暖技術(shù)，這使得歐洲熱泵的預(yù)計(jì)庫(kù)存量接近1486萬(wàn)臺(tái)。

　　

　　在美國(guó)，住宅熱泵的支出從2019年開(kāi)始增加了7%，達(dá)到165億美元，熱泵約占2014年至2020年間建成的新單戶住宅供暖系統(tǒng)的40%。在新的多戶家庭中，熱泵是最常用的技術(shù)。在亞太地區(qū)，熱泵投資在2020年增長(zhǎng)了8%。

　　

　　推動(dòng)將熱泵作為建筑能源法規(guī)中的標(biāo)準(zhǔn)加熱設(shè)備是加速熱泵技術(shù)采用的一個(gè)重要部分。例如：

　　

　　加州建筑能源法規(guī)鼓勵(lì)使用高效電加熱。

　　

　　馬薩諸塞州承認(rèn)熱泵達(dá)到了先進(jìn)的能源效率水平。

　　

　　美國(guó)的許多司法管轄區(qū)繼續(xù)關(guān)注建筑電氣化。例如，西雅圖宣布新建筑的化石燃料供暖禁令。

　　

　　愛(ài)爾蘭計(jì)劃到2030年安裝60萬(wàn)臺(tái)熱泵，包括更換40萬(wàn)臺(tái)舊的低效鍋爐。

　　

　　聯(lián)合王國(guó)提出了建筑供暖戰(zhàn)略目標(biāo)，到2028年，每年安裝60多萬(wàn)臺(tái)熱泵。

　　

　　紐約州還承諾到2025年提供4.54億美元，提高住宅和商業(yè)地產(chǎn)熱泵的利用率，幫助其到2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放的目標(biāo)。

　　

　　不列顛哥倫比亞省提供0%的利息貸款，用于化石燃料取暖轉(zhuǎn)換熱泵系統(tǒng)。

　　

　　以信息和激勵(lì)為目標(biāo)的公用事業(yè)計(jì)劃也有效地提高了熱泵采用率。例如：

　　

　　自2013年以來(lái)，在熱泵項(xiàng)目的幫助下，緬因州高效信托公司安裝了6萬(wàn)多臺(tái)設(shè)備。

　　

　　在加拿大，新不倫瑞克電力公司最近成立了新家庭節(jié)能計(jì)劃標(biāo)準(zhǔn)，要求通過(guò)電熱泵、鍋爐或熔爐進(jìn)行取暖。

　　

　　自2020年1月起，澳大利亞維多利亞能源升級(jí)計(jì)劃進(jìn)行了20000次熱泵取代電阻水升級(jí)項(xiàng)目。

　　

　　盡管市場(chǎng)有了改進(jìn)，但目前熱泵只能滿足全球建筑供暖需求的7%。為了擴(kuò)大熱泵的采用，政策可以鼓勵(lì)提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，并支持熟練工安裝系統(tǒng)的能力。提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能源效率也是安裝熱泵需要考慮的主要因素，以確保系統(tǒng)在供暖住宅中有效。

　　

　　同時(shí)報(bào)告指出，熱泵將在供暖及水加熱的電氣化方面發(fā)揮重要的作用。

　　

　　提高效率和使建筑物脫碳的最重要方法之一是將水和空間供暖從使用化石燃料鍋爐和熔爐轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂秒娏Α岜?、直接電加熱器和電鍋爐已經(jīng)在幾個(gè)國(guó)家使用，盡管通常比使用天然氣更昂貴。在2050 年凈零排放情景中，熱泵是實(shí)現(xiàn)空間供暖電氣化的關(guān)鍵技術(shù)， 2030 年全球平均每月熱泵銷量將超過(guò) 300 萬(wàn)臺(tái)，高于目前的約 160 萬(wàn)臺(tái)。

　　

　　作為實(shí)施零碳建筑標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃的一部分，英國(guó)計(jì)劃逐步停止銷售燃?xì)忮仩t。在愛(ài)爾蘭，從2022 年起禁止在新建筑中安裝燃油鍋爐，從2025 年起禁止在新建筑中安裝燃?xì)忮仩t。歐盟許多國(guó)家未來(lái)幾年將逐步出臺(tái)燃油和燃?xì)忮仩t的銷售禁令，并為 Covid-19 恢復(fù)計(jì)劃中的建筑改造提供資金。

　　

　　荷蘭計(jì)劃到 2030 年安裝200 萬(wàn)臺(tái)熱泵，并計(jì)劃發(fā)放補(bǔ)貼，從 2024 年起每年安裝 10 萬(wàn)臺(tái)熱泵。2020 年，挪威通過(guò) ENOVA 計(jì)劃向 2300 多個(gè)家庭發(fā)放補(bǔ)貼，并重點(diǎn)關(guān)注用于區(qū)域供熱領(lǐng)域的高溫?zé)岜檬袌?chǎng)。

　　

　　為了支持熱泵的使用，一個(gè)重要的因素是提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)。這些措施有助于避免不必要的大功率熱泵系統(tǒng)，并可減少所需的能源需求以及前期和運(yùn)營(yíng)成本。

　　

　　部署熱泵的政策可以從以下幾點(diǎn)考慮：通過(guò)公共撥款和能源定價(jià)、凈零排放的建筑標(biāo)準(zhǔn)以及逐步淘汰化石燃料供暖系統(tǒng)。

　　

　　目前熱泵的技術(shù)有待進(jìn)步，例如，在標(biāo)準(zhǔn)住宅電壓和低電流系統(tǒng)上提高即插即用熱泵的可用性，并降低成本。減小壓縮機(jī)的尺寸提高在極冷氣候下的性能。

　　

　　建筑熱水技術(shù)在實(shí)現(xiàn) 2050 年凈零排放目標(biāo)方面也發(fā)揮著重要作用。其中包括將加熱設(shè)定點(diǎn)更改為 19-20°C，將冷卻設(shè)定點(diǎn)更改為 24-25°C，以及將水加熱設(shè)定點(diǎn)降低 10°C 以避免溫度過(guò)高。這些措施有助于到 2030 年將減少 250 Mt 二氧化碳排放量。

　　

　　零碳建筑有許多好處，可以提高舒適度，有助于人類健康，并可以提高生產(chǎn)力。

　　

　　報(bào)告也提到高效智能熱泵熱水器的效益

　　

　　熱泵熱水器可以提供比從電力中獲取的能量更多的能量，在配備智能控制器時(shí)可以管理其電力需求。智能熱泵熱水器既節(jié)能又靈活，是“嵌入式”集成方法的一個(gè)例子。因此，用熱泵熱水器代替效率低下的電阻熱水器可以為電力系統(tǒng)帶來(lái)諸多好處。

　　

　　熱泵熱水器可以在早晚高峰時(shí)段節(jié)省大量的熱水負(fù)荷，減少消費(fèi)者的能源賬單和電網(wǎng)壓力。當(dāng)配備智能控制器時(shí)，熱泵熱水器可以預(yù)熱水并改變其夜間電力需求以匹配太陽(yáng)能發(fā)電，從而減少額外的峰值負(fù)荷。

　　

　　就系統(tǒng)總價(jià)值而言，非托管熱泵熱水器在2021年取代電阻熱水器后，其使用壽命為13年，每年可提供高達(dá)132美元的服務(wù)。這主要包括33美元的避免發(fā)電和網(wǎng)絡(luò)容量成本、30美元的避免碳排放成本和67美元的避免能源成本。由智能控制器管理的熱泵熱水器通過(guò)提供靈活性，更好地管理峰值發(fā)電機(jī)和協(xié)助電網(wǎng)服務(wù)，每年可節(jié)省21美元。

　　

　　熱泵熱水器的平準(zhǔn)年度總系統(tǒng)效益

　　

　　注：HPWH=熱泵熱水器。能源=避免的發(fā)電能源和電網(wǎng)損失成本。發(fā)電容量=避免的發(fā)電容量成本。網(wǎng)絡(luò)容量=避免的輸電和配電容量成本。碳排放=避免了總量管制和交易以及溫室氣體附加和再平衡成本。其他=避免的輔助服務(wù)和甲烷泄漏成本。靈活性優(yōu)勢(shì)=管理HPWH的額外避免成本。從2021年起，在HPWH的使用壽命（13年）內(nèi)，年度總系統(tǒng)效益是持平的。避免的成本計(jì)算基于太平洋燃?xì)夂碗娏镜妮斎胱兞浚M熱水器所在的服務(wù)區(qū)域。該計(jì)算不包括更換電動(dòng)自行車(chē)的增量成本電阻熱水器帶有熱泵熱水器。