工業供熱綠色轉型：熱泵技術的機遇與挑戰并存

在全球積極應對氣候變化、大力推動能源轉型的大背景下，工業用熱作為我國乃至全球能源消費的關鍵領域，其綠色低碳改造已然成為刻不容緩的重要任務。工業生產過程中，供熱環節對能源的消耗巨大，且長期以來高度依賴煤炭、天然氣、石油等化石能源。這種傳統的供熱模式不僅造成了大量溫室氣體排放，加劇了全球變暖，還面臨著能源資源日益枯竭的嚴峻挑戰。因此，如何讓高度依賴化石能源的工業供熱領域實現“綠化煥新”，成為擺在行業面前的一道亟待解決的難題。

業內人士經過深入研究和廣泛探討，普遍認為循序漸進地擴大清潔能源技術的利用、因地制宜地實施低碳解決方案是可行之道。在這一系列解決方案中，空氣源熱泵的應用脫穎而出，成為眾人矚目的熱點之一。從熱泵自身的特性來看，目前成熟的低溫熱泵技術憑借其高效、穩定、環保等優勢，已經在工業用熱的眾多領域得到了廣泛應用。例如在一些對溫度要求不是特別高的工業烘干、加熱等環節，低溫熱泵技術展現出了良好的性能和經濟效益。而高溫熱泵則具有更為廣泛的應用前景，它能夠在更高溫度的供熱需求場景中發揮作用，為工業生產提供更強大的熱能支持。然而，目前高溫熱泵相關的技術和產品仍有待進一步升級和完善，以滿足不同工業場景下日益多樣化和高標準的需求。

供熱清潔替代勢在必行

清華大學建筑學院副教授夏建軍指出：“從工業用能的現狀深入分析，化石燃料鍋爐在工業供熱中占據著重要地位，是主要的熱源形式之一。煤炭、天然氣、石油等化石能源在供熱中的比例相對較高，這種能源結構使得工業用熱成為碳排放的大戶。能否成功推動工業用熱的低碳乃至零碳化進程，將是我國工業領域能否達成‘雙碳’目標的關鍵所在。”這一觀點深刻揭示了工業供熱清潔替代的緊迫性和重要性。

國家能源局發布的《2025年能源工作指導意見》為工業供熱的綠色轉型指明了方向。該意見明確提出，要在工業、交通、建筑、數據中心等重點領域大力實施可再生能源替代行動，積極拓展地熱能、生物質能、太陽能等可再生能源在供暖方面的應用。這一政策舉措進一步明確了可再生能源的應用范疇，為熱泵等清潔能源的使用提供了堅實的政策支持和有力的保障，為工業供熱的綠色轉型營造了良好的政策環境。

“因地制宜”應對供熱需求落地

從當前的市場情況來看，低碳供熱技術呈現出多元化的發展態勢，涵蓋了太陽能供熱、生物質能供熱、地熱能、儲熱、工業余熱、熱泵供熱、核能供熱等多項關鍵技術。這些技術在建筑供暖、工業用熱、農業養殖等不同場景領域都有不同程度的應用落地，取得了一定的成效。例如，在一些農村地區，太陽能供熱技術為居民提供了生活熱水和冬季供暖；在部分工業企業，工業余熱回收利用技術有效地降低了能源消耗，提高了能源利用效率。

然而，盡管低碳供熱技術的落地項目不斷涌現，但多位業內人士也坦言，在實際應用中，如何為特定的工業場景從眾多低碳技術中精準選定合適的技術并非易事。工業供熱低碳轉型面臨著諸多挑戰，其中，如何因地制宜地充分利用能源，如何引導用戶結合各種能源技術制定出科學合理的解決方案，成為亟待深入探討和解決的重要問題。

自然資源保護協會能源轉型項目官員吳婧涵認為，工業用熱低碳發展還面臨著三個方面的嚴峻挑戰。其一，目前工業供熱仍以燃煤鍋爐為主，這種傳統的供熱方式對熱源品質要求相對較高，而低碳供熱技術在直接替代過程中還存在一定難度。例如，一些高溫工業生產過程對熱源的穩定性和溫度要求極高，現有的低碳供熱技術在滿足這些要求方面還存在一定差距。其二，盡管工業廢熱資源豐富，但在實際利用過程中卻存在供需不匹配的問題，出現了“有熱無用、用熱無源”的尷尬局面。一些工業企業產生的廢熱由于缺乏有效的回收和利用渠道，只能白白排放，而另一些有熱能需求的企業卻無法獲得足夠的熱能支持。其三，當前新能源與熱泵系統整合程度相對較低，多能耦合體系不夠完備，這在一定程度上制約了多能高效利用的前景。例如，太陽能、風能等新能源具有間歇性和不穩定性的特點，如何將其與熱泵系統有效整合，實現能源的穩定供應和高效利用，是當前面臨的一大技術難題。

工業供熱低碳化的系統性工程

業界普遍達成共識，工業供熱低碳化是一項涉及技術創新、能源結構調整、工業流程優化、產業協同以及政策適配等多個方面的系統工程，需要循序漸進地尋找因地制宜且經濟適配的解決方案。這并非一蹴而就的過程，而是需要各方共同努力，從多個維度入手，逐步推進。

吳婧涵表示，當前許多國家已經出臺了相關政策支持工業供熱清潔轉型。以德國為例，其“工業可再生熱激勵計劃”對熱泵、太陽能熱、生物質等技術給予資金支持，鼓勵企業在工業場景中積極應用這些清潔能源技術，加快了清潔能源在工業供熱領域的推廣和應用。這一成功案例為我國提供了有益的借鑒和參考。

楊鸝進一步指出，考慮到工業供熱低碳化對我國實現“雙碳”目標的重要支撐作用，有必要系統分析現有應用案例及示范試點情況。通過對這些實際案例的深入研究，深入識別不同替代技術路線所需要的實施條件，包括技術可行性、經濟成本、環境影響等方面，為構建完善的政策體系提供現實依據。只有制定出科學合理、切實可行的政策，才能引導和推動工業供熱低碳化的健康發展。

綜合來看，在推進工業供熱的能源轉型過程中，需要有清晰的政策支持舉措。政府應進一步加大對清潔能源技術研發和應用的投入，出臺相關的補貼政策和稅收優惠政策，鼓勵企業積極參與工業供熱低碳化改造。同時，要引導市場結合供需情況加強多能耦合技術的應用，通過技術創新和產業協同，實現不同能源之間的優勢互補和高效利用。此外，還需要不斷降低清潔能源技術的成本，提高其市場競爭力，讓熱泵等節能產品與解決方案能夠更加廣泛地應用于工業供熱領域，為工業供熱的能源轉型做出更大的貢獻。

工業供熱綠色轉型是時代發展的必然趨勢，熱泵技術作為其中的重要力量，既面臨著難得的發展機遇，也面臨著諸多挑戰。只有通過技術創新、政策支持和市場引導等多方面的協同努力，才能實現工業供熱的低碳化、綠色化發展，為我國實現“雙碳”目標奠定堅實的基礎。