国际能源署（IEA）与清华大学建筑节能研究中心合作发表报告称，热泵的广泛采用会加速中国碳密集型建筑和轻工业部门的供暖脱碳。报告发现，通过将热泵作为中国到2060年实现碳中和战略的一部分，到2050年，由于电气化程度的提高和能源效率的提高，建筑供暖的直接二氧化碳排放量会下降75%至7000万吨。同样，使用热泵可以帮助将轻工业供暖的直接排放量从目前的1.1亿吨二氧化碳减少到2050年的不到1000万吨二氧化碳。
2022年，中国建筑的直接排放中，来自房屋供暖和热水的碳排放量占绝大多数，约为2.9亿吨二氧化碳，而轻工业热力的直接排放总量为1.1亿吨二氧化碳。国际能源署估计，2022年中国的碳排放总量为121.35亿吨二氧化碳。如果中国按照宣布的承诺即坚持其“双碳”承诺，那么国际能源署估计，到2050年，建筑中的热泵容量将增至1400吉瓦，满足中国建筑行业四分之一的供热需求。到2050年，中国每年将在建筑物中安装100吉瓦，相当于2022年美国、中国和欧盟部署的容量总和。2050年，建筑供暖的排放量将从2.9亿吨二氧化碳降至8000万吨二氧化碳，减少2.1亿吨二氧化碳。推动建筑脱碳的其他因素包括更多地采用电气化、能效措施和行为改变。
对于轻工业， 2025年至2050年间每年将安装约1.5吉瓦的热泵，满足2050年五分之一的热量需求。这将有助于“大幅”减少碳排放，碳排放总量将从1.1亿吨二氧化碳降至1000万吨二氧化碳，降幅达95%。电气化，包括使用热泵，将占这些减排的70%。
还有两个能源密集型行业非常适合使用热泵：纸浆和造纸行业，其中约55%的当前热量需求可以由工业热泵提供，以及化学行业，约18%的需求可以通过热泵得到满足。然而，热泵不太可能满足其他能源密集型行业的需求，因为“只有少数早期热泵原型机可用于200摄氏度以上的温度，远未准备好进入市场”。
报告认为，随着更多的可再生能源和核能投入使用，到2030年，扩大热泵使用和电力系统脱碳之间的协调会使发电的间接排放量下降40%以上。国际能源署表示，如果中国实现气候目标，纸浆和造纸行业的煤炭使用“到2050年几乎完全淘汰”。由于电气化和煤改气，该行业已经将煤炭在其能源需求中的份额从2010年的43%降至2022年的10%。到2030年，中国用于空间和水加热的直接煤炭使用量将下降75%，到2040年将几乎完全淘汰；到2050年热泵将成为城市和农村地区供暖的关键技术。
