供熱方式的變遷，生動深刻地折射了人類經(jīng)濟和生活的發(fā)展進化。縱觀幾千年歷史，以煤炭使用為標志，人類進入工業(yè)社會不過近200年的時間，盡管它又黑又臟且開采困難，但工業(yè)革命之后，煤炭確實已經(jīng)成為工業(yè)的血液。

 

　　六七十年代，中國的家庭也有了定額領(lǐng)煤的條件。冬天燒煤取暖，夏天電扇一轉(zhuǎn)，是彼時中國家庭的集體記憶。而社區(qū)集中采暖出現(xiàn)在八九十年代。進入21世紀，科技進步使供熱方式越發(fā)多樣化，燃氣供熱出現(xiàn)在了人們視野。2015年左右北方地區(qū)的大范圍霧霾，將矛頭直接對準了“煤炭”，“煤改電”政策推出后，人們對溫度的需求也更加健康、環(huán)保。

 

　　可以說，人類社會對“熱”的利用形式越來越多元，對熱能利用的效率不斷提高。不僅如此，對“熱”利用場景多樣化。如在人們?nèi)粘Ｉ钪行枰杏盟碗S時用水，如何實現(xiàn)及時供熱？在礦井作業(yè)場景中，需要保證井下空氣溫度不低于2℃，如何保證穩(wěn)定供熱？又比如在畜牧養(yǎng)殖場景中，則需要機組運行可靠，設(shè)備耐腐蝕，同時滿足殺菌等特殊需要。

 

　　面對多元場景的挑戰(zhàn)，城市供熱如何進化升級？

 

　　首先是推動更加穩(wěn)定、高效的供熱技術(shù)。

 

　　我們國家不久前也提出了《“十四五”現(xiàn)代能源規(guī)劃體系》，要求因地制宜推廣空氣源熱泵、水源熱泵、蓄熱電鍋爐等新型電采暖設(shè)備。今年3月2日，在特斯拉首次投資者日活動上，馬斯克公布了特斯拉“宏圖計劃”，其中包括用熱泵給房屋供暖，以減少22%的化石燃料使用，在此背景下，熱泵技術(shù)正在逐漸進入人們的視野。

 

　　熱泵是一種充分利用低品位熱能的高效節(jié)能裝置，可分為空氣源熱泵、水源熱泵、地源熱泵等，分別以空氣、地下水、土壤的熱能作為熱源，并將其集中在室內(nèi)使用，其中最常見的熱泵類型是空氣源熱泵。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)。中國節(jié)能協(xié)會稱，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)的全球能源危機下，熱泵減少了家庭面對化石燃料價格快速上漲時的風險。

 

　　不僅如此，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)勢將進一步增強。以室內(nèi)供暖為例說明熱泵節(jié)能的效果，中國節(jié)能協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，若向室內(nèi)供應10kW熱量維持室溫20°C，采用燃煤供暖需要提供14.286kW的化學能（燃煤效率取70°C），并排放大量污染物；采用電阻加熱器，直接加熱室內(nèi)空氣，至少需要供給電能10kW；而采用電能驅(qū)動熱泵向室內(nèi)供暖，僅消耗2.857kW的電能（COP取3.5），熱泵供暖減少了大量高位能源消耗，也正因此，熱泵行業(yè)正在越來越多的被各行各業(yè)所接受。

 

　　在工業(yè)生產(chǎn)當中：熱泵機組作為一種新型節(jié)能的熱源裝置，可用于各種工業(yè)生產(chǎn)的場景，以滿足工業(yè)生產(chǎn)中的溫度、濕度、潔凈度等要求。

 

　　在商業(yè)與服務業(yè)當中：熱泵機組可應用于商業(yè)和服務業(yè)的冷暖需求，如超市、酒店、餐飲、辦公樓、劇院等等領(lǐng)域，熱泵機組的節(jié)能環(huán)保特性，在此類場所中具有顯著優(yōu)勢。

 

　　熱泵機組還可以用于各種特殊領(lǐng)域，如醫(yī)療、高科技、圖書館等場所的溫濕度控制，保證這些領(lǐng)域的環(huán)境質(zhì)量和專業(yè)要求。

 

　　而從全球角度來看，尤其從能源短缺的歐洲來看，熱泵有著特殊意義。其使用有助于快速減少天然氣進口，這一點，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。2022年國際能源署發(fā)布的《熱泵發(fā)展展望》提及，到2030年熱泵銷量將從2021年的200萬臺增加到700萬臺。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，相當于2021年歐盟從俄羅斯管道進口的近15%。

 

　　熱泵機組的應用范圍廣泛，是一種能夠滿足各種非標準需求的設(shè)備，可為各個行業(yè)帶來更好的能源利用效率和節(jié)能效益。

 

　　其次，是探尋多能互補，更加柔性的熱能利用方式。

 

　　隨著國家對綜合能源利用的大力支持，熱泵誕生出更加多元的利用形式。可以說，在技術(shù)發(fā)展、政策支持、市場推動的多重因素下，建筑樓宇在能源體系中的身份正在改變，正從能源消費者轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉瓷a(chǎn)者+消費者+管理者等多重身份，也正因此，樓宇減碳的未來被重新定義。例如通過與光伏、柔性化控制相結(jié)合，實現(xiàn)發(fā)電側(cè)儲能、輸配電側(cè)儲能和用戶側(cè)儲能三大場景全面覆蓋的方案，即“光儲熱柔”一體化解決方案，促進了用能的綠色發(fā)展。

 

　　光儲熱柔是建筑領(lǐng)域應用太陽能光伏發(fā)電、分布式儲能、熱泵空調(diào)和柔性交互這四項技術(shù)的簡稱，通過有效減少能耗，大力發(fā)展新能源應用，達到減少碳排的目的。

 

　　“光儲熱柔建筑”配備了綠色光伏發(fā)電系統(tǒng)、動態(tài)調(diào)節(jié)儲能系統(tǒng)，高效供熱（冷）系統(tǒng)、智慧柔性控制系統(tǒng)。這四大系統(tǒng)可滿足綠色能源供應、電力動態(tài)調(diào)配，高效供能、源荷互動等管理需求，實現(xiàn)全屋可再生電力供應，創(chuàng)造健康舒適的居住環(huán)境。在實現(xiàn)綠色用能之外，光儲熱柔解決方案還將能源自給率，從30%提升至90%。除了節(jié)能環(huán)保、節(jié)省生活成本外，還提高了建筑應對極端天氣，停電等突發(fā)情況的抗風險能力，讓生活更加舒適便捷。對于工業(yè)園區(qū)來說，這個方案還能幫助園區(qū)實現(xiàn)節(jié)能減排，提升碳管理水平，降低能源成本，打造綠色低碳標桿園區(qū)。

　　新時代提出新命題。隨著雙碳目標的深入，供熱行業(yè)也迎來綠色發(fā)展新階段。2023年中國供熱展期間，美的集團旗下的美的樓宇科技，將針對“多元場景的挑戰(zhàn)，城市供熱如何進化升級” 在“3060”雙碳背景下，供熱行業(yè)迎來綠色發(fā)展新階段，清潔供熱產(chǎn)品熱泵及可再生能源供熱解決方案，受到國內(nèi)外市場的熱烈追捧，為了助推供熱行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展，5月11日上午10:30，美的全場景綠色供熱解決方案將在美的樓宇科技展臺重磅發(fā)布，涵蓋多場景熱泵解決方案和光儲熱柔解決方案，為城市不同場景提供更節(jié)能環(huán)保的供熱方式。