為了實現氣候中和,工業部門必須通過電氣化或氫氣技術取代目前基于化石燃料的技術。在許多應用場景中,熱泵已經是替代化石燃料提供低溫熱量的最優解決方案。熱泵系統可以從環境或余熱中提取能量,用一個單位的電力產生多個單位的熱量。因此,熱泵的一次能源消耗遠低于其他供熱方式。即使目前很多國家電力系統中化石能源占比仍較高,部署熱泵也能有效減少碳排放,推廣熱泵技術的重要性是毋庸置疑。
而在眾多行業中,需大量使用低溫熱量的行業特別適合部署高溫熱泵,如食品加工、紙漿和造紙、化學品和煉油等行業。目前,供應 100°C 中高溫熱量的熱泵技術已經比較成熟,而溫度高達 150°的熱泵系統正進行試點。隨著技術的進一步發展,更高的溫度水平將在不久成為成熟可行的技術。
然而目前高溫熱泵的進一步推廣仍面臨一些挑戰:
- 在已運行的工廠中安裝熱泵系統可能需要對工藝流程進行全面優化,因為熱泵系統通常不能直接替換舊的供熱方案。
- 在許多國家,使用電力比直接使用化石燃料(煤碳或天然氣)要貴幾倍。因此即使能效高,熱泵也不一定擁有成本優勢,特別是考慮到熱泵前期投資資本也較高。
- 熱泵在住宅領域正迅速成為許多地方主流的供熱解決方案,但在工業部門,熱泵仍然是一個相對“小眾”的解決方案,市場份額較低。因此規模經濟有限,企業和設備供應商對熱泵的了解也不夠充分。
因此,政府應該為高溫熱泵的推廣和擴大規模提供政策支持。措施可以包括支持研發,補貼安裝和運營費用,特別是對試點應用的補貼。與此同時,還應加強能力建設并加大宣傳活動;此外還可通過制定法規,如強制淘汰化石燃料在一些場景的應用,以推動熱泵技術應用。然而,就算有了廣泛的應用,但直接促使企業選擇熱泵技術的決定性因素仍是其是否具有經濟性。這方面最重要的因素是化石燃料價格和電價的不同。因此,為支持熱泵技術的推廣,監管機構應對化石燃料實行碳定價或其他征稅,并確保可再生電價具有競爭力。
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