工业供热绿色转型：热泵技术的机遇与挑战并存

在全球积极应对气候变化、大力推动能源转型的大背景下，工业用热作为我国乃至全球能源消费的关键领域，其绿色低碳改造已然成为刻不容缓的重要任务。工业生产过程中，供热环节对能源的消耗巨大，且长期以来高度依赖煤炭、天然气、石油等化石能源。这种传统的供热模式不仅造成了大量温室气体排放，加剧了全球变暖，还面临着能源资源日益枯竭的严峻挑战。因此，如何让高度依赖化石能源的工业供热领域实现“绿化焕新”，成为摆在行业面前的一道亟待解决的难题。

业内人士经过深入研究和广泛探讨，普遍认为循序渐进地扩大清洁能源技术的利用、因地制宜地实施低碳解决方案是可行之道。在这一系列解决方案中，空气源热泵的应用脱颖而出，成为众人瞩目的热点之一。从热泵自身的特性来看，目前成熟的低温热泵技术凭借其高效、稳定、环保等优势，已经在工业用热的众多领域得到了广泛应用。例如在一些对温度要求不是特别高的工业烘干、加热等环节，低温热泵技术展现出了良好的性能和经济效益。而高温热泵则具有更为广泛的应用前景，它能够在更高温度的供热需求场景中发挥作用，为工业生产提供更强大的热能支持。然而，目前高温热泵相关的技术和产品仍有待进一步升级和完善，以满足不同工业场景下日益多样化和高标准的需求。

供热清洁替代势在必行

清华大学建筑学院副教授夏建军指出：“从工业用能的现状深入分析，化石燃料锅炉在工业供热中占据着重要地位，是主要的热源形式之一。煤炭、天然气、石油等化石能源在供热中的比例相对较高，这种能源结构使得工业用热成为碳排放的大户。能否成功推动工业用热的低碳乃至零碳化进程，将是我国工业领域能否达成‘双碳’目标的关键所在。”这一观点深刻揭示了工业供热清洁替代的紧迫性和重要性。

国家能源局发布的《2025年能源工作指导意见》为工业供热的绿色转型指明了方向。该意见明确提出，要在工业、交通、建筑、数据中心等重点领域大力实施可再生能源替代行动，积极拓展地热能、生物质能、太阳能等可再生能源在供暖方面的应用。这一政策举措进一步明确了可再生能源的应用范畴，为热泵等清洁能源的使用提供了坚实的政策支持和有力的保障，为工业供热的绿色转型营造了良好的政策环境。

“因地制宜”应对供热需求落地

从当前的市场情况来看，低碳供热技术呈现出多元化的发展态势，涵盖了太阳能供热、生物质能供热、地热能、储热、工业余热、热泵供热、核能供热等多项关键技术。这些技术在建筑供暖、工业用热、农业养殖等不同场景领域都有不同程度的应用落地，取得了一定的成效。例如，在一些农村地区，太阳能供热技术为居民提供了生活热水和冬季供暖；在部分工业企业，工业余热回收利用技术有效地降低了能源消耗，提高了能源利用效率。

然而，尽管低碳供热技术的落地项目不断涌现，但多位业内人士也坦言，在实际应用中，如何为特定的工业场景从众多低碳技术中精准选定合适的技术并非易事。工业供热低碳转型面临着诸多挑战，其中，如何因地制宜地充分利用能源，如何引导用户结合各种能源技术制定出科学合理的解决方案，成为亟待深入探讨和解决的重要问题。

自然资源保护协会能源转型项目官员吴婧涵认为，工业用热低碳发展还面临着三个方面的严峻挑战。其一，目前工业供热仍以燃煤锅炉为主，这种传统的供热方式对热源品质要求相对较高，而低碳供热技术在直接替代过程中还存在一定难度。例如，一些高温工业生产过程对热源的稳定性和温度要求极高，现有的低碳供热技术在满足这些要求方面还存在一定差距。其二，尽管工业废热资源丰富，但在实际利用过程中却存在供需不匹配的问题，出现了“有热无用、用热无源”的尴尬局面。一些工业企业产生的废热由于缺乏有效的回收和利用渠道，只能白白排放，而另一些有热能需求的企业却无法获得足够的热能支持。其三，当前新能源与热泵系统整合程度相对较低，多能耦合体系不够完备，这在一定程度上制约了多能高效利用的前景。例如，太阳能、风能等新能源具有间歇性和不稳定性的特点，如何将其与热泵系统有效整合，实现能源的稳定供应和高效利用，是当前面临的一大技术难题。

工业供热低碳化的系统性工程

业界普遍达成共识，工业供热低碳化是一项涉及技术创新、能源结构调整、工业流程优化、产业协同以及政策适配等多个方面的系统工程，需要循序渐进地寻找因地制宜且经济适配的解决方案。这并非一蹴而就的过程，而是需要各方共同努力，从多个维度入手，逐步推进。

吴婧涵表示，当前许多国家已经出台了相关政策支持工业供热清洁转型。以德国为例，其“工业可再生热激励计划”对热泵、太阳能热、生物质等技术给予资金支持，鼓励企业在工业场景中积极应用这些清洁能源技术，加快了清洁能源在工业供热领域的推广和应用。这一成功案例为我国提供了有益的借鉴和参考。

杨鹂进一步指出，考虑到工业供热低碳化对我国实现“双碳”目标的重要支撑作用，有必要系统分析现有应用案例及示范试点情况。通过对这些实际案例的深入研究，深入识别不同替代技术路线所需要的实施条件，包括技术可行性、经济成本、环境影响等方面，为构建完善的政策体系提供现实依据。只有制定出科学合理、切实可行的政策，才能引导和推动工业供热低碳化的健康发展。

综合来看，在推进工业供热的能源转型过程中，需要有清晰的政策支持举措。政府应进一步加大对清洁能源技术研发和应用的投入，出台相关的补贴政策和税收优惠政策，鼓励企业积极参与工业供热低碳化改造。同时，要引导市场结合供需情况加强多能耦合技术的应用，通过技术创新和产业协同，实现不同能源之间的优势互补和高效利用。此外，还需要不断降低清洁能源技术的成本，提高其市场竞争力，让热泵等节能产品与解决方案能够更加广泛地应用于工业供热领域，为工业供热的能源转型做出更大的贡献。

工业供热绿色转型是时代发展的必然趋势，热泵技术作为其中的重要力量，既面临着难得的发展机遇，也面临着诸多挑战。只有通过技术创新、政策支持和市场引导等多方面的协同努力，才能实现工业供热的低碳化、绿色化发展，为我国实现“双碳”目标奠定坚实的基础。