首页 > 资讯 > 国际 > 正文
2024-04-29 12:35

热泵的未来处于十字路口,尽管对环境有利,但销量下降

热泵被广泛认为对应对气候变化至关重要,但事实证明,激励热泵的使用很困难。

国际能源机构(International Energy Agency)将热泵描述为“全球向安全和可持续供暖过渡的核心技术”,该机构的数据显示,与燃气锅炉相比,热泵能够减少多达五分之四的碳排放,与使用化石燃料发电相比,热泵能够减少五分之一的碳排放。

国际能源机构指出,建筑供暖每年产生约40亿吨二氧化碳排放——约占总排放量的10%——因此,如果各国政府想要实现其排放目标,到2030年,热泵将必须占室内供暖的20%左右,通常取代燃气锅炉。

政策制定者需要确保他们有一个公平的竞争环境 英国航空公司(Aira)首席执行官马丁

然而,热泵在欧洲的销量正在下降。欧洲热泵协会(European Heat Pump Association)公布的数据显示,在14个欧洲国家,热泵的销量下降了5%,从2022年的277万部降至2023年的264万部。

美国的情况也类似,根据空调、供暖和制冷研究所的数据,去年美国售出了362万台热泵,占据了约90%的市场份额,比2022年的433万台减少了约17%。在经历了《麻省理工科技评论》(MIT Technology Review)所描述的“近10年的持续增长”之后,苹果股价出现了下跌。

要做的工作

在欧洲和美国,高利率和通胀被认为是新供暖系统安装放缓的原因。在美国,尽管热泵销量下降,但由于燃气锅炉数量下降速度更快,热泵设备的市场份额略高。

Aira首席执行官马丁•利沃斯(Martin Lewerth)表示,重要的是各国政府“带来明确性”。Aira是一家瑞典公司,为德国、意大利和英国供应热泵,并计划在其他欧洲国家推出热泵。

“政策制定者需要确保他们有一个公平的竞争环境,天然气价格不会被人为压低,”他表示。

在英国,天然气的成本约为每千瓦时0.075英镑(合0.35迪拉姆),而电力的平均成本约为每千瓦时0.28英镑(合1.32迪拉姆),几乎是价格的四倍。

英国创新机构Nesta(前身为国家科学、技术和艺术基金会)指出,有几个因素可以解释这种差异,包括碳税适用于电力,而不适用于天然气。此外,Nesta指出,必须支付推广可再生能源或解决燃料贫困问题的项目成本的通常是电费,而不是煤气费。

热泵推广的一个重要障碍是,它们的购买和安装成本通常高于燃气锅炉,通常需要更换散热器并进行其他升级,如改善隔热效果。

英国华威大学(University of Warwick)可持续热能技术小组负责人鲍勃•克里托夫(Bob critoh)教授表示:“总有一个燃气锅炉,你可以扔进去,它就能完成这项工作。”

“你不能把一台(热泵)机器扔进去,然后把它打开。这需要再多考虑一下。当你安装热泵时,你必须把事情做好。”

例如,在英国,安装一台空气源热泵的成本可能相当于1万至1.9万美元(合36729至69785迪拉姆),可能是一台燃气锅炉的数倍。

虽然政府拨款可以帮助降低成本,但支出可能比更换同类燃气锅炉所需的费用要高。

然而,一旦安装,热泵比燃气锅炉有很大的优势:它们的效率是燃气锅炉的三到五倍,从而减少了能源费用。

“对于欧洲家庭来说,这是一个节省大量能源消耗的绝佳机会,”利沃斯表示。

他的公司提供长期融资,这样消费者就不用为新热泵预付一大笔费用。

欧洲各国对热泵的使用差异很大,挪威的使用率高达60%,而英国只有1%。

在英国,热泵经常受到媒体的负面报道,主要报纸发表的文章标题包括“为什么热泵在英国行不通”和“不买热泵的六个理由”。

“有很多误解在传播,有很多神话,”Lewerth先生说。“我们必须教育市场。”

尽管去年出现下滑,但预计美国的热泵销售将加速增长,因为政府资助的激励措施将从今年年底开始实施,对许多家庭来说,这些激励措施价值高达8000美元(合29383迪拉姆),而欧盟(EU)推迟的《热泵行动计划》(heat pump Action Plan)可能会提振欧盟27个成员国的销售。

这项技术

尽管热泵有时被描述为未来的解决方案,但它并不是一项新发明,19世纪中叶,奥地利矿产工业工程师彼得·冯·里廷格(Peter von Rittinger)利用水蒸气中的能量来干燥咸水,首次开发了热泵。

今天,家用热泵可能是一种地源设备,它使用地下水管网络从地面吸收热量,然后通过热交换器将其传输到热泵。

另一种主要类型,空气源热泵,从外部空气中提取热量,并(在空气-水热泵的情况下)将其转移到中央供暖系统。

达到的温度通常低于由燃气锅炉供电的加热系统,因此通常需要更大的散热器。

热泵也可以制冷,这使得它们特别有用,因为根据能源机构的说法,到2050年,将有26亿人生活在世界上冬天需要供暖,夏天需要制冷的地区。

在阿联酋等以制冷为主要需求的国家,空调可能仍是首选。

然而,阿里斯顿(Ariston)等公司一直在阿联酋推广热泵来加热水,它们表示,热泵的能耗可能比锅炉低70%或80%。

工业规模

热泵在工业中也有应用,尽管这里所需的温度可能高于家庭使用。

“造纸、食品和化工行业近期的机会最大。大约30%的联合供暖需要通过热泵来解决,”该机构在2022年发布的一份报告《热泵的未来》中表示。

食品制造商可能会使用热泵来产生热水或为用于生产奶粉的高能耗喷雾干燥机提供加热。

雀巢是大量使用热泵的工业公司之一。该公司的目标是到2050年实现净零排放,一直在推动热泵制造商加快能够产生更热蒸汽的设备的开发。

据报道,该公司希望将电力热泵用于需要高达200°C的温度。目前,许多用于高温应用的热泵都以石油为燃料,因此会产生碳排放。

丹麦技术大学研究热泵的Brian Elmegaard教授说:“今天工业上使用的很多电力都可以被热泵取代,因为它们可以提供高达150°C的热量。”

“这项技术在温度方面正在得到改进。”

据报道,日本制造商Mayekawa正在开发一种能够产生高达200°C温度的热泵。

工程公司西门子表示,工业用的那些可能从空气或地面提取热量,尽管有些利用来自河流、海洋甚至化工厂或数据中心等工业化合物的热量。

埃尔梅加德教授指出,与国内应用一样,初始投资的高成本可能会限制热泵的推广,一台1兆瓦的热泵机组的成本可能高达100万欧元(合400万迪拉姆)。

他预测,在未来的几年里,热泵将在工业上得到更广泛的应用。

他说:“世界各国政府已经就去碳化做出了决定,企业自己也有去碳化战略,所以他们将不得不使用化石燃料以外的东西。”