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國際能源署(IEA):《熱泵發(fā)展展望》

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國際能源署(IEA)發(fā)布《熱泵發(fā)展展望》,提出由低排放電力驅(qū)動的熱泵是全球向安全且可持續(xù)供暖過渡的核心技術(shù),需要同步改造建筑物、協(xié)調(diào)一致的政策配合及政府與企業(yè)的合作來促進(jìn)熱泵的加速部署。


報告主要觀點(diǎn)總結(jié)如下:


1、熱泵是提供安全且可持續(xù)供暖的有效方法。

由低排放電力驅(qū)動的熱泵是全球向安全且可持續(xù)供暖過渡的核心技術(shù)。目前市場上熱泵的能源效率是天然氣鍋爐的三到五倍。在持續(xù)的全球能源危機(jī)下,熱泵減少了家庭面對化石燃料價格快速上漲時的風(fēng)險。用熱泵代替化石燃料鍋爐可以顯著減少供暖所需的溫室氣體排放,隨著電力系統(tǒng)的脫碳,這一優(yōu)勢將進(jìn)一步增強(qiáng)。2021年,全球約10%的地區(qū)供暖需求由熱泵滿足,且安裝速度正在迅速增長。到2030年,熱泵將為提供建筑物供暖的化石燃料消耗量減少貢獻(xiàn)近50%。熱泵還可以滿足工業(yè)和區(qū)域供熱的供暖需求。造紙、食品和化工行業(yè)擁有最大的機(jī)遇,近30%的聯(lián)熱需求可以通過熱泵提供。


2、熱泵有助于快速減少天然氣進(jìn)口,在歐洲地區(qū)的作用更為明顯。

在歐盟地區(qū),熱泵對于減少天然氣供暖依賴的潛力特別大,這是由于天然氣是歐盟最常用的取暖燃料,且近期價格上漲幅度最大。在符合歐盟氣候雄心的情況下,到2030年熱泵銷量將從2021年的200萬臺增加到700萬臺,有助于實(shí)現(xiàn)REPowerEU在2030年之前停止俄羅斯天然氣進(jìn)口的目標(biāo)。這一部署將在2025年將天然氣消耗量減少70億立方米,到2030年減少210億立方米,相當(dāng)于2021年歐盟從俄羅斯管道進(jìn)口的近15%。


3、同步改造建筑物可減輕電力部門的壓力。

盡管能源效率提升和需求響應(yīng)措施可以大大減少對電力系統(tǒng)的影響,但熱泵的加速部署不可避免地增加了全球電力需求。在實(shí)現(xiàn)氣候承諾的背景下,2021年至2030年間,電力在建筑和工業(yè)供暖中的份額將翻一番,達(dá)到16%。與此同時,全球電力需求增長了四分之一,而熱泵的貢獻(xiàn)不到十分之一。對于沒有同時提高效率,而僅增加熱泵的家庭來說,這幾乎會使冬季的峰值需求增加三倍。將家庭效率等級提高兩個等級(例如歐洲國家從D到B)可以將供暖能源需求減半,并減小所需熱泵的尺寸,從而為消費(fèi)者節(jié)省資金,并將峰值需求的增長減少三分之一。再加上詳細(xì)的電網(wǎng)規(guī)劃和需求側(cè)管理,會緩和由電氣化供暖引起的配電網(wǎng)升級需求,并最大限度地減少了到2030年對額外靈活發(fā)電能力的需求。


4、熱泵的加速部署將帶來一系列好處。

在其生命周期內(nèi),熱泵可以為消費(fèi)者節(jié)省資金并保護(hù)他們免受價格沖擊。使用熱泵的普通家庭或企業(yè)比使用燃?xì)忮仩t花費(fèi)更少的能源,這些節(jié)省抵消了熱泵較高的前期成本。在當(dāng)今能源價格飆升的背景下,通過對貧困家庭的適當(dāng)支持使其負(fù)擔(dān)得起前期成本,熱泵可以有效地解決能源貧困問題,節(jié)省的天然氣費(fèi)用占其家庭收入的2%至6%。同時,改用熱泵可減少溫室氣體排放,并有助于改善空氣質(zhì)量。根據(jù)國家氣候目標(biāo)加速部署熱泵,到2030年已經(jīng)可以將全球二氧化碳排放量減少半億噸。在電力更清潔的國家,減少幅度可能高達(dá)80%。另外,擴(kuò)大熱泵制造和安裝將創(chuàng)造更多就業(yè)機(jī)會。到2030年,全球熱泵供應(yīng)就業(yè)人數(shù)將增加近兩倍,達(dá)到130多萬工人。安裝領(lǐng)域的工作增長最快,維護(hù)和制造業(yè)也有所增長,特別為中等技術(shù)工人提供了更多機(jī)會。


5、需要采取協(xié)調(diào)一致的政策行動以加快熱泵的采用速度。

加速熱泵的采用需要克服許多障礙。其中最主要的是,相對于其他加熱方式而言,購買和安裝熱泵的前期成本更高,通常在3,000美元到6,000美元之間,即使是最便宜的空氣-水型熱泵,仍然比天然氣鍋爐貴兩到四倍。因此,盡管長期能夠節(jié)省費(fèi)用,但高昂的前期成本可能會讓消費(fèi)者望而卻步。目前,全球30多個國家和地區(qū)提供財政激勵措施,使最便宜的熱泵與消費(fèi)者購買新燃?xì)忮仩t的成本相當(dāng)。在一些國家,電價和能源稅使熱泵相對于化石燃料鍋爐處于劣勢。一些政府已經(jīng)調(diào)整建筑規(guī)范(如捷克共和國),為消費(fèi)者創(chuàng)建“一站式服務(wù)”(如愛爾蘭),并鼓勵替代商業(yè)模式來解決不當(dāng)?shù)募畲胧M瑫r,合格安裝工人的短缺已經(jīng)是許多國家推廣熱泵的瓶頸,需要大規(guī)模的工人再培訓(xùn)。據(jù)IEA估計,到2030年,全球?qū)θ毎惭b工人的需求將翻兩番。將熱泵納入具有類似技能的供暖技術(shù)人員、水管工和電氣工程師的現(xiàn)有認(rèn)證中,將有助于減少培訓(xùn)要求。財政激勵措施也可以吸引新工人參加專門的培訓(xùn)計劃。


6、政府需要與熱泵行業(yè)合作以降低供給側(cè)障礙。

熱泵的龍頭制造商最近宣布計劃投資超過40億美元,用于擴(kuò)大熱泵產(chǎn)能等工作。未來四年安裝的新熱泵將大致相當(dāng)于過去十年的總量。一些國家,特別是美國,正在通過激勵措施來應(yīng)對供應(yīng)鏈脆弱性,并增強(qiáng)國內(nèi)制造能力。其中,長期政策的一致性和監(jiān)管確定性對于制造商的空間決策至關(guān)重要。根據(jù)國家氣候目標(biāo)加快熱泵的部署是可以實(shí)現(xiàn)的,但需要政策制定者和行業(yè)的進(jìn)一步努力才能走上IEA的2050年凈零排放情景的軌道。所需的額外前期投資仍十分龐大,到2030年每年將達(dá)到1600億美元,但這些增量成本可以被燃料節(jié)省所抵消,尤其是在能源價格高企的背景下。政府和行業(yè)的合作可以使熱泵在解決當(dāng)今最緊迫的問題,即能源安全、能源負(fù)擔(dān)能力和快速減排方面發(fā)揮重要作用。




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