工业热泵发展白皮书（2023）

1. 背景

• 中国承诺在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，工业热泵是实现碳中和目标的关键技术之一。
• 中国工业能耗占社会总能耗的2/3，其中超过60%的热量以废热形式排放，热泵技术可以有效回收利用工业余热，实现节能减碳。

2. 技术与发展

• 工业热泵根据供热温度分为低温、中温、高温和超高温热泵，分别适用于不同温度范围的热源和热汇。
• 工业热泵系统循环技术已较为成熟，主要包括单级、多级、复叠和混合系统，以及余热回收热泵系统。
• 工业热泵用压缩机技术不断进步，包括往复压缩机、涡旋压缩机、滚动转子压缩机、罗茨压缩机、单螺杆压缩机和离心压缩机等，分别适用于不同温度和压力的工况。
• 工业热泵用工质选择对系统性能和环境影响至关重要，目前R134a和R245fa应用较为广泛，未来将逐步转向低GWP工质，如HFOs、HCFOs、水、二氧化碳和氨等。

3. 经济性分析

• 以工业冷却水、废热水和乏汽为热源，采用工业热泵制备热水、热风或蒸汽，与电锅炉或燃气锅炉相比，采用乏汽源热泵替代电锅炉的投资回收期均小于1年，具有极高的投资价值。

4. 市场潜力与节能减碳效益

• 中国19个典型用热工业部门的工业热泵供热潜力巨大，每年可节能51.121亿GJ，在非化石能源发电量分别占比34%、50%、70%的情境下，分别减少3.261、4.018、4.965亿吨二氧化碳排放量。

5. 市场应用与典型案例

• 工业热泵在农副食品加工、食品制造、酒、饮料和精制茶制造业、纺织业、木材加工业、造纸和纸制品业、化学原料和化学制品制造业、汽车制造业等众多行业具有广泛的应用前景。
• 白皮书列举了国内外工业热泵的典型案例，涵盖了主要的工业领域，具有很好的示范和引领作用。

6. 企业现状

• 中国工业热泵发展相对滞后，但近年来发展迅速，涌现出一批优秀的企业，如美的、格力、海尔、冰轮、汉钟精机、雪人股份等。
• 欧美日等发达国家在工业热泵技术研发和商业化方面处于领先地位，技术水平和发展规模均优于中国企业。

7. 结论与展望

• 工业热泵技术具有巨大的节能减碳潜力，对实现碳中和目标具有重要意义。
• 需要加强政策引导、技术创新、标准体系和市场推广，促进工业热泵行业的快速发展。