热泵推动全球可再生热能增长:来自IEA 2025年可再生能源报告的洞见
IEA可再生能源2025报告强调了热泵技术在推动全球能源转型中日益加速的作用。热需求占全球能源使用量的四分之一以上,热泵从住宅空气源系统到工业级高温装置,正逐渐成为脱碳供暖的基石。报告截至2030年的分析显示,政策取得显著进展,电气化趋势迅速加快,热泵在区域供热和工业流程中更深层次地整合,尤其是在欧洲、中国和北美地区。报告明确指出,全球能源转型如今已与热泵技术的进步密不可分。从智能、网格交互式住宅系统到工业级高温解决方案,热泵推动的去碳热之路日益重要。HPT TCP内协作项目的工作计划设计良好,能够促进这一必要进展。
该报告于10月7日发布,是IEA关于该行业的主要年度报告。今年的版本提供了截至2030年可再生能源技术在电力、交通和热能领域的部署预测。报告重点介绍了该行业关键领域的发展,包括政策变动、制造趋势以及行业各部门的财务健康状况。以下是对热泵技术的特别介绍。
热泵:热电化的核心
根据IEA(第200–201页),可再生电力在2018年至2024年间成为建筑中增长最快的可再生热源,增长近三分之二(+2.3 EJ)。热泵是这一趋势的关键推动力,利用空气、水和地面的环境能量,提供高效、低碳的供暖和制冷。预计到2030年,建筑物的总热能电气化将增长64%,占该行业电力使用量的近一半。编译 陈讲运
报告强调,热泵的部署在中国、欧盟、日本和美国建筑的可再生电气化中发挥了“重要作用”(图:2019–2024年部分地区热泵销售情况)。在这些地区,建筑行业的可再生电力份额预计到2030年将从60%提升至75%。
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资料来源:IEA,《全球能源评论2025》;EHPA (2024), 欧洲热泵市场与统计报告 2024;EHPA (2025), 2025 欧洲热泵市场报告。
全球市场发展与政策支持
尽管2024年全球销量下降1%,热泵在长期内持续增长势头(第201–202页)。欧洲的跌幅最大(-21%),主要由于德国补贴调整后政策不确定性。然而,强有力的国家激励措施使英国销量激增63%,而美国则反弹了15%,热泵的销量比燃气炉高出30%。
中国作为全球最大的热泵制造商,正引领政策驱动的市场转型。国务院要求到2025年逐步淘汰小型燃煤锅炉,国家发展和改革委员会于2025年4月启动热泵行动计划,以扩大生产和部署。同样,美国十个州和华盛顿特区承诺通过协调的州级项目,到2030年将住宅热泵销售提升至65%,到2040年达到90%。
与区域供热与制冷的整合
报告预测热泵在区域供热网络中的集成将有显著增长。预计到2030年,大型热泵将为欧洲10%的区域供热供热提供电力,到2050年可达30%(第203–204页)。仅德国就有可能在有利政策和碳减排目标支持下,到2030年装机容量达到6吉瓦,占其总区域供热产出的三分之一。
新的欧盟规则现在要求区域供暖和制冷系统在2027年前至少有50%的能源来自可再生能源、废热或高效热电联产。废弃物和多余热量在修订后的能源效率指令下被正式认可为可再生能源。丹麦和奥地利等国正在率先引入低温区供热系统,以增强与大型热泵及其他可再生能源的集成(图:2018–2030年建筑中的可再生区域供热)。
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注:EEA = 欧洲经济区(冰岛、挪威、土耳其、瑞士和以色列)。非欧盟涵盖阿尔巴尼亚、白俄罗斯、波斯尼亚和黑塞哥维那、直布罗陀、科索沃共和国、北马其顿、摩尔多瓦共和国、黑山、塞尔维亚和乌克兰。来源:国际能源署(即将出版),《世界能源展望2025》。
IEA 2025年可再生能源报告还提到了新兴项目,太阳能和地热系统与热泵结合以提升效率。例如,在塞尔维亚,一个27兆瓦的太阳能集热场与一台17兆瓦热泵和一台60兆瓦电锅炉配合,展示了混合系统在欧洲可再生热转型中的作用(第206页)。
工业与废热回收
工业部门占全球能源消耗的26%,开始采用高温热泵和串联供暖系统,这些系统能在多个工艺间重复利用热量。报告(第191页)指出,废热回收在欧盟内,特别是在能源效率指令下,以及中国生态工业园区在循环经济框架下的,存在强有力的政策支持。印度的《节能法案》和“实现与贸易”(PAT)计划也激励工业热能回收。
这些发展与国际能源署热泵技术合作计划(HPT TCP)下的持续研究相契合,该项目包括国际合作项目(前称附属项目),探索高温热泵、工业集成(HPT项目68)和基于人工智能的预测性维护(HPT项目67).这些协作努力直接与报告呼吁的可扩展、高效工业热能脱碳解决方案相关。
与可再生电力和智能控制的协同效应
热泵与可再生电力的协同效应是2025年展望的一个显著特征。随着可变可再生能源发电的扩展,智能控制和数字优化(如HPT67项目中所探讨的)变得越来越重要。虽然IEA报告未提供人工智能应用的详细数据,但强调电气化热能系统(包括热泵)在平衡电网和实现需求灵活性方面发挥着关键作用,这一研究领域在最近完成的HPT附件57“灵活性”中积极推进,通过在多向能源系统和热网络中实施热泵。 并将在由工业部(DTI)主导的后续项目“大型和聚合热泵系统的灵活性”中进一步探讨。
地热与混合系统:下一个前沿
热泵还在提升地热和太阳能热系统在区域和工业供暖方面的性能。增强型闭环地热系统“能够释放更深层的资源,尤其是与热泵或热电联产结合时”(第205页)。混合配置已在多个欧洲城市部署,显示出2030年及以后极具潜力。
中国仍是地热区热最大的市场,但欧洲国家——包括德国、法国、丹麦和荷兰;正在迅速扩大混合地热-热泵系统,并得到欧洲地热联盟(2024年)等倡议的支持。
2030年展望:脱碳热量的基础
2025年至2030年间,全球年热需求预计增长8%,但可再生热产量预计增长42%(+12 EJ)。到2030年,现代可再生能源将满足总热需求的18%,高于2024年的14%,热泵是这一扩展的核心支柱。
IEA报告总结指出,持续的政策支持、电气化和创新——尤其是在高温、工业和大型热泵领域——对于实现能源和气候目标至关重要。
热泵创新的未来
正如《2025年可再生能源报告》所明确指出的,全球能源转型如今已与热泵技术的发展密不可分。从智能、网格交互式住宅系统到工业级高温解决方案,热泵推动的去碳热之路日益重要。
“热泵不仅仅是今天的技术——它们是明天清洁、灵活且高效的能源系统的基础。”
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