当家用热泵空调在炎炎夏日为人们带来丝丝清凉，并引发激烈的市场竞争时，一个更具潜力和发展前景的领域——工业热泵，正悄然蓄势待发，成为清洁技术领域的一颗璀璨新星。国际能源署在其权威报告《2024年能源技术展望》中，将热泵技术与光伏、风电、电动汽车等前沿技术并列为六大清洁能源技术，这一举措无疑为工业热泵的发展注入了强大的动力，也引发了社会各界对其广泛关注和深入探讨。
一、热泵减排潜力巨大，核心地位凸显
热泵，作为一种高效的能量转换装置，其工作原理是通过消耗少量的电力，将低品位的热能转化为高品位的热能。这一独特的能量转换方式，使其能够有效解决生产生活中的用热需求，极大地提高了能源的利用效率。上海交通大学制冷与低温工程所研究所副研究员胡斌指出，在未来的清洁供热领域，热泵将扮演关键性角色，处于绝对的核心技术地位。它不仅是一个新兴产业，更是助力我国实现碳达峰、碳中和目标的重要力量，具有显著的节能减排效果。
此前，国家能源局等多部门联合发布了《推动热泵行业高质量发展行动方案》，为热泵产业的发展指明了清晰的方向。该方案明确提出，力争到2030年，热泵的生产制造和技术研发能力将不断增强。在技术层面，重点热泵产品的能效水平将提升20%以上，大功率高温热泵、高效压缩机、新型制冷剂等核心技术将取得突破性进展；在市场应用方面，热泵建筑应用面积和热泵机组装机容量将持续增长，热泵产业的高质量发展水平将显著提升，国际竞争优势也将不断扩大。
中国节能协会副监事长兼热泵专业委员会秘书长赵恒谊进一步透露，总体而言，中国热泵技术的减排潜力巨大，大约在15亿吨—20亿吨之间，约占中国总碳排放量的15%—20%。这一数据充分表明，热泵技术在节能减排方面具有不可估量的价值，是我国实现绿色发展、低碳转型的重要支撑。
二、工业热泵技术发展迅猛，应用场景广泛拓展
目前，国内外工业热泵技术正处于快速发展的黄金时期。赵恒谊介绍，其发展特征主要体现在技术研发和应用实践两个层面。在技术研发方面，工业热泵主机技术持续取得突破性进展，不断推动着热泵性能的提升和成本的降低。在应用实践方面，热泵技术的应用场景已形成多维度拓展的态势，广泛涵盖了石油化工、纺织印染、食品加工、造纸、医药、建材等多个工业领域。在各个领域的实际应用中，热泵技术都展现出了良好的技术适配性和提升效率的潜力，为工业企业的节能减排和可持续发展提供了有力支持。
工业热泵技术的独特之处在于，它通过电气化手段实现了余热的回收与再利用，并显著提升了余热的品质。例如，它能够将原本四五十度的余热提升至一百多度进行再利用。在没有热泵技术的情况下，这些余热通常会被浪费，直接排放到环境中，不仅造成了能源的巨大损失，还对环境产生了一定的热污染。而工业热泵技术的出现，有效地解决了这一问题，实现了能源的高效利用。
日前，国家发展改革委等部门发布了《关于开展零碳园区建设的通知》，明确要求推动园区积极利用生物质能、核能、光热、地热、工业余热等热能资源，实现供热系统的清洁低碳化。这一政策的出台，为工业热泵技术的发展提供了广阔的市场空间和发展机遇。
赵恒谊指出，当前工业园区要实现“范围一”（直接排放）脱碳，最大难点在于供热环节。目前，园区的电气化程度已经较高，照明、空调、电机等基本实现了电气化，但唯独供热仍依赖化石能源燃烧。无论是食品加工、纺织印染，还是汽车制造、化工生产，80℃—200℃的中低温热需求广泛存在，而传统燃煤、燃气锅炉正是直接碳排放的主要来源。在园区用能结构转型方面，热泵技术具有独特的优势，它可以完全利用地热、工业余热等清洁能源，实现用能的清洁低碳，为园区的绿色发展提供有力保障。
三、工业热泵投资价值凸显，但需综合考量
对于工业热泵是否值得投资这一问题，胡斌以蒸汽热泵产品为例进行了分析。他表示，蒸汽热泵产品虽然前期投入比传统电锅炉成本高，但使用成本较低，回收期短。一般性项目在每天运行10小时、每年运行300天的状态下，两年即可回收投资。这一数据表明，从长期来看，工业热泵具有较高的投资回报率，对于企业降低能源成本、提高经济效益具有积极意义。
然而，赵恒谊也指出，当前企业对大规模的技术改造投资持谨慎态度。近年来，虽然用户对工业热泵的认知在不断提升，但仍有较大的提升空间。投资回报期取决于具体的应用场景，在一些合适余热源且使用温度不高的场景中，投资回报期相对较短；而在其他场景中，回报期可能较长。未来五年，预计该行业将实现20%—30%的复合年增长率。为了推动行业的快速发展，未来也需要相关部门设立示范性标杆案例，发挥示范引领作用，同时出台更多的鼓励性补贴政策，降低企业的投资风险，提高企业的投资积极性。
四、“热泵 +”多元应用场景成趋势，挑战与机遇并存
（一）应用场景拓展，助力企业绿色转型
“热泵 +”正在成为拓宽工业热泵应用场景的重要趋势。工业热泵与绿电直供、储热需求响应相耦合，为企业探寻高效、清洁的供热/冷能源解决方案提供了新的思路。以纺织行业为例，“热泵 +”的项目已经在部分地区成功试点，工业热泵的应用场景正在逐步落地。
中国纺织工业联合会产业部处长张中娟表示，“热泵 +”模式的推广应用需要综合考量多方面因素。首要条件是电力扩容的可能性，只有确保电力供应能够满足新系统的需求，项目才能顺利实施。其次，需符合当地政府对企业的具体要求，遵守相关的政策和法规。此外，成本因素及企业对热泵技术的认知程度也是推广难点。不同行业面临的困难各异，石化行业项目体量大、审批难度高；纺织行业手续流程相对便利，但目前热泵在该行业的应用案例尚不多，今年行业开始着力推动。
（二）成功案例示范，推动行业广泛应用
在上海，有纺织企业已经成功开展了熔盐储热耦合高温热泵绿色蒸汽供应项目。该企业在去年完成了工厂电力扩容，使其具备了满足新系统电力需求的能力。加之企业自身符合相关条件，在品牌方驱动下，项目得以落地实施。上海地区蒸汽价格较高，试点的服装企业采用“热泵 + 储热”模式替代传统外购蒸汽，有效降低了企业的生产成本。这一成功案例为其他企业提供了宝贵的经验和借鉴，推动了“热泵 +”模式在纺织行业的广泛应用。
能源结构转型、降低能源成本以及满足ESG要求对纺织企业未来发展非常重要。张中娟表示，企业关注点在于热泵技术的落地速度和应用广度。纺织企业一旦认可技术，落地速度通常较快。值得注意的是，服装类品牌企业不仅在中国应用热泵技术，其新技术（包括热泵）的落地实践常在中国完成，之后可复制推广至共建“一带一路”国家。热泵技术的推广应用不仅是技术本身的落地和优化，更着眼于通过标准制定为企业提供指导，推动整个行业能源结构的转型。
（三）推广面临挑战，多方共同努力
“工业热泵在很多行业已经建立了可行性和经济性都较好的案例，如无锡夏利达这类纺织印染厂的余热回收，电镀厂的热能供应，屠宰场的热源替代，以及精密加工行业产品清洗工艺的热能替代等。”无锡夏利达董事长夏钢表示。然而，工业热泵在推广过程中也面临着诸多挑战。有的客户不愿意承担一定的风险去进行技改，除非企业的决策人能够出面，要求下面的管理人员配合做相应的技改。此外，很多客户的管理人员把重点精力放在生产层面的管理，对于能源供应新技术了解较少，需要有一个学习和接纳的过程。还有企业场地的限制、经营环境的不确定性等外部原因的影响，也导致这些设备和技术落地的周期比较长。因此，这些需要政府、客户、社会团体机构和企业共同努力去推动，形成合力，促进工业热泵技术的广泛应用。
工业热泵作为清洁技术领域的新兴力量，具有巨大的减排潜力和广阔的发展前景。“热泵 +”多元应用场景的趋势为其发展开辟了新的道路，但也面临着诸多挑战。在未来的发展中，需要政府出台更加完善的政策支持，企业加大技术研发投入和市场推广力度，社会各界提高对工业热泵技术的认知和接受程度。只有这样，工业热泵才能在工业领域发挥更大的作用，为我国实现碳达峰、碳中和目标做出重要贡献，推动我国经济向绿色、低碳、可持续的方向发展。让我们共同期待工业热泵在清洁技术领域绽放出更加耀眼的光芒，开启一个全新的绿色能源时代。
