面对多元场景的挑战，城市供热如何进化升级？

　　供热方式的变迁，生动深刻地折射了人类经济和生活的发展进化。纵观几千年历史，以煤炭使用为标志，人类进入工业社会不过近200年的时间，尽管它又黑又脏且开采困难，但工业革命之后，煤炭确实已经成为工业的血液。

 

　　六七十年代，中国的家庭也有了定额领煤的条件。冬天烧煤取暖，夏天电扇一转，是彼时中国家庭的集体记忆。而社区集中采暖出现在八九十年代。进入21世纪，科技进步使供热方式越发多样化，燃气供热出现在了人们视野。2015年左右北方地区的大范围雾霾，将矛头直接对准了“煤炭”，“煤改电”政策推出后，人们对温度的需求也更加健康、环保。

 

　　可以说，人类社会对“热”的利用形式越来越多元，对热能利用的效率不断提高。不仅如此，对“热”利用场景多样化。如在人们日常生活中需要集中用水和随时用水，如何实现及时供热？在矿井作业场景中，需要保证井下空气温度不低于2℃，如何保证稳定供热？又比如在畜牧养殖场景中，则需要机组运行可靠，设备耐腐蚀，同时满足杀菌等特殊需要。

 

　　面对多元场景的挑战，城市供热如何进化升级？

 

　　首先是推动更加稳定、高效的供热技术。

 

　　我们国家不久前也提出了《“十四五”现代能源规划体系》，要求因地制宜推广空气源热泵、水源热泵、蓄热电锅炉等新型电采暖设备。今年3月2日，在特斯拉首次投资者日活动上，马斯克公布了特斯拉“宏图计划”，其中包括用热泵给房屋供暖，以减少22%的化石燃料使用，在此背景下，热泵技术正在逐渐进入人们的视野。

 

　　热泵是一种充分利用低品位热能的高效节能装置，可分为空气源热泵、水源热泵、地源热泵等，分别以空气、地下水、土壤的热能作为热源，并将其集中在室内使用，其中最常见的热泵类型是空气源热泵。热泵是提供安全且可持续供暖的有效方法。由低排放电力驱动的热泵是全球向安全且可持续供暖过渡的核心技术。中国节能协会称，目前市场上热泵的能源效率是天然气锅炉的三到五倍。在持续的全球能源危机下，热泵减少了家庭面对化石燃料价格快速上涨时的风险。

 

　　不仅如此，用热泵代替化石燃料锅炉可以显著减少供暖所需的温室气体排放，随着电力系统的脱碳，这一优势将进一步增强。以室内供暖为例说明热泵节能的效果，中国节能协会数据显示，若向室内供应10kW热量维持室温20°C，采用燃煤供暖需要提供14.286kW的化学能（燃煤效率取70°C），并排放大量污染物；采用电阻加热器，直接加热室内空气，至少需要供给电能10kW；而采用电能驱动热泵向室内供暖，仅消耗2.857kW的电能（COP取3.5），热泵供暖减少了大量高位能源消耗，也正因此，热泵行业正在越来越多的被各行各业所接受。

 

　　在工业生产当中：热泵机组作为一种新型节能的热源装置，可用于各种工业生产的场景，以满足工业生产中的温度、湿度、洁净度等要求。

 

　　在商业与服务业当中：热泵机组可应用于商业和服务业的冷暖需求，如超市、酒店、餐饮、办公楼、剧院等等领域，热泵机组的节能环保特性，在此类场所中具有显著优势。

 

　　热泵机组还可以用于各种特殊领域，如医疗、高科技、图书馆等场所的温湿度控制，保证这些领域的环境质量和专业要求。

 

　　而从全球角度来看，尤其从能源短缺的欧洲来看，热泵有着特殊意义。其使用有助于快速减少天然气进口，这一点，在欧洲地区的作用更为明显。在欧盟地区，热泵对于减少天然气供暖依赖的潜力特别大，这是由于天然气是欧盟最常用的取暖燃料，且近期价格上涨幅度最大。2022年国际能源署发布的《热泵发展展望》提及，到2030年热泵销量将从2021年的200万台增加到700万台。这一部署将在2025年将天然气消耗量减少70亿立方米，到2030年减少210亿立方米，相当于2021年欧盟从俄罗斯管道进口的近15%。

 

　　热泵机组的应用范围广泛，是一种能够满足各种非标准需求的设备，可为各个行业带来更好的能源利用效率和节能效益。

 

　　其次，是探寻多能互补，更加柔性的热能利用方式。

 

　　随着国家对综合能源利用的大力支持，热泵诞生出更加多元的利用形式。可以说，在技术发展、政策支持、市场推动的多重因素下，建筑楼宇在能源体系中的身份正在改变，正从能源消费者转变为能源生产者+消费者+管理者等多重身份，也正因此，楼宇减碳的未来被重新定义。例如通过与光伏、柔性化控制相结合，实现发电侧储能、输配电侧储能和用户侧储能三大场景全面覆盖的方案，即“光储热柔”一体化解决方案，促进了用能的绿色发展。

 

　　光储热柔是建筑领域应用太阳能光伏发电、分布式储能、热泵空调和柔性交互这四项技术的简称，通过有效减少能耗，大力发展新能源应用，达到减少碳排的目的。

 

　　“光储热柔建筑”配备了绿色光伏发电系统、动态调节储能系统，高效供热（冷）系统、智慧柔性控制系统。这四大系统可满足绿色能源供应、电力动态调配，高效供能、源荷互动等管理需求，实现全屋可再生电力供应，创造健康舒适的居住环境。在实现绿色用能之外，光储热柔解决方案还将能源自给率，从30%提升至90%。除了节能环保、节省生活成本外，还提高了建筑应对极端天气，停电等突发情况的抗风险能力，让生活更加舒适便捷。对于工业园区来说，这个方案还能帮助园区实现节能减排，提升碳管理水平，降低能源成本，打造绿色低碳标杆园区。

　　新时代提出新命题。随着双碳目标的深入，供热行业也迎来绿色发展新阶段。2023年中国供热展期间，美的集团旗下的美的楼宇科技，将针对“多元场景的挑战，城市供热如何进化升级” 在“3060”双碳背景下，供热行业迎来绿色发展新阶段，清洁供热产品热泵及可再生能源供热解决方案，受到国内外市场的热烈追捧，为了助推供热行业低碳转型和高质量发展，5月11日上午10:30，美的全场景绿色供热解决方案将在美的楼宇科技展台重磅发布，涵盖多场景热泵解决方案和光储热柔解决方案，为城市不同场景提供更节能环保的供热方式。