國際能源署(IEA)與清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心合作發(fā)表報告稱,熱泵的廣泛采用會加速中國碳密集型建筑和輕工業(yè)部門的供暖脫碳。報告發(fā)現(xiàn),通過將熱泵作為中國到2060年實現(xiàn)碳中和戰(zhàn)略的一部分,到2050年,由于電氣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會下降75%至7000萬噸。同樣,使用熱泵可以幫助將輕工業(yè)供暖的直接排放量從目前的1.1億噸二氧化碳減少到2050年的不到1000萬噸二氧化碳。
2022年,中國建筑的直接排放中,來自房屋供暖和熱水的碳排放量占絕大多數(shù),約為2.9億噸二氧化碳,而輕工業(yè)熱力的直接排放總量為1.1億噸二氧化碳。國際能源署估計,2022年中國的碳排放總量為121.35億噸二氧化碳。如果中國按照宣布的承諾即堅持其“雙碳”承諾,那么國際能源署估計,到2050年,建筑中的熱泵容量將增至1400吉瓦,滿足中國建筑行業(yè)四分之一的供熱需求。到2050年,中國每年將在建筑物中安裝100吉瓦,相當于2022年美國、中國和歐盟部署的容量總和。2050年,建筑供暖的排放量將從2.9億噸二氧化碳降至8000萬噸二氧化碳,減少2.1億噸二氧化碳。推動建筑脫碳的其他因素包括更多地采用電氣化、能效措施和行為改變。
對于輕工業(yè), 2025年至2050年間每年將安裝約1.5吉瓦的熱泵,滿足2050年五分之一的熱量需求。這將有助于“大幅”減少碳排放,碳排放總量將從1.1億噸二氧化碳降至1000萬噸二氧化碳,降幅達95%。電氣化,包括使用熱泵,將占這些減排的70%。
還有兩個能源密集型行業(yè)非常適合使用熱泵:紙漿和造紙行業(yè),其中約55%的當前熱量需求可以由工業(yè)熱泵提供,以及化學(xué)行業(yè),約18%的需求可以通過熱泵得到滿足。然而,熱泵不太可能滿足其他能源密集型行業(yè)的需求,因為“只有少數(shù)早期熱泵原型機可用于200攝氏度以上的溫度,遠未準備好進入市場”。
報告認為,隨著更多的可再生能源和核能投入使用,到2030年,擴大熱泵使用和電力系統(tǒng)脫碳之間的協(xié)調(diào)會使發(fā)電的間接排放量下降40%以上。國際能源署表示,如果中國實現(xiàn)氣候目標,紙漿和造紙行業(yè)的煤炭使用“到2050年幾乎完全淘汰”。由于電氣化和煤改氣,該行業(yè)已經(jīng)將煤炭在其能源需求中的份額從2010年的43%降至2022年的10%。到2030年,中國用于空間和水加熱的直接煤炭使用量將下降75%,到2040年將幾乎完全淘汰;到2050年熱泵將成為城市和農(nóng)村地區(qū)供暖的關(guān)鍵技術(shù)。
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