2024年用好空气源热泵_促进低碳供热发展报告-天津大学（由世俊）_31页_2mb

双碳背景下低碳供暖发展前景总结

能源消费背景

• 能源消费总量逐年增长，2023年同比增长3.2%。
• 主要依赖化石燃料（煤、石油、天然气），可再生能源占比约20%，包括水能、核能、风能和太阳能。
• 中国能源消费结构显示，非化石能源逐步增加，但仍需转型。

低碳供暖发展前景

• 建筑能耗：2020年全国建筑运行能耗达10.6亿吨标准煤，占全国能源消费的21.3%，供暖碳排放约21.6亿吨CO2。
• 北方地区供热面积约23.8亿平方米，民生工程中的高能耗特征明显。
• 低碳转型挑战：受气候和资源限制，推广绿色低碳供暖困难，需发展可再生能源供热。
• 预期路径：逐步增加空气源热泵、太阳能、地热和余热利用占比，提升弹性热网调节能力，对应“双碳”目标机遇。

热泵分类与应用

• 空气源热泵：通过电能驱动转移热量，优点环保节能、成本低；缺点性能受温度影响，易结霜且低温下效率下降。
• 分类：空气/空气、空气/水、水/空气、土壤/水等热泵，适用于不同供暖空调场景。
• 多能互补模式：与电锅炉、地热、太阳能结合，实现高效热能利用，减少对化石燃料依赖。

智慧能源系统关键技术

• 能源站群控：基于强化学习的优化算法，提升系统效率。
• 地热能在线仿真：实时优化控制，基于实测数据验证模型。
• 建筑过程仿真：解析建筑几何和热过程，进行在线负荷预测。
• 城市热网动态仿真：如Tensok软件系统，实现水力-热力耦合优化，提升管網能效。

展望

• “双碳”背景下，可再生能源供热应用将增长，空气源热泵占据优势。
• 未来5-10年，能源数字化和智能化关键，推动低碳供暖技术创新。
• 清洁能源利用是重大任务，制造端迎来转型机遇，助力新生产力发展。