瞻觀前沿

橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室 (ORNL) 和國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室 (NREL) 的一項(xiàng)新分析發(fā)現(xiàn)，結(jié)合建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，在美國(guó)約 70% 的建筑中安裝地源熱泵可節(jié)省多達(dá)593太瓦時(shí)的電力。每年發(fā)電并到2050年避免70億噸碳當(dāng)量排放。NREL 首席研究員 Jonathan Ho 表示，從背景來看，593太瓦時(shí)約占美國(guó)當(dāng)前年電力需求的15%。

廣泛的地?zé)釤岜冒惭b還可以節(jié)省 24500 英里的新電網(wǎng)輸電線路(36.7 TW-mi)——相當(dāng)于穿越美國(guó)八次——因?yàn)闇p少了對(duì)發(fā)電容量、存儲(chǔ)和輸電的需求與其他能量途徑相比。這意味著地?zé)釤岜每梢詾樗须娏οM(fèi)者帶來好處，甚至是那些無法自行安裝地?zé)釤岜玫娜恕?/p>

NREL 地?zé)釋?shí)驗(yàn)室項(xiàng)目經(jīng)理 Amanda Kolker 表示，地?zé)釤岜?，也稱為地源熱泵或地交換，利用地球地下相對(duì)恒定的溫度來加熱和冷卻，效率很高。廣泛采用這種彈性和成熟的技術(shù)可以使我們?cè)陔娏π枨笤鲩L(zhǎng)最小的情況下實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的脫碳。它們可以多種規(guī)模安裝，使單個(gè)建筑物或建筑網(wǎng)絡(luò)脫碳。

該分析還包括初步結(jié)果，表明改用地?zé)釤岜每梢詼p少在高使用期維持電力供應(yīng)的挑戰(zhàn)。將地?zé)釤岜门c建筑防風(fēng)化等其他效率措施相結(jié)合，可以進(jìn)一步增加能源用戶和電網(wǎng)的利益，同時(shí)支持國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)。地?zé)釤岜每捎糜诩訜岷屠鋮s個(gè)人住宅或企業(yè)以及大學(xué)校園、市中心地區(qū)或住宅開發(fā)區(qū)等建筑網(wǎng)絡(luò)。它們可以在所有氣候以及城市和鄉(xiāng)村環(huán)境中使用。它們還可以在新建建筑期間安裝，或在現(xiàn)有建筑翻修期間添加，目前全國(guó)已有數(shù)以萬計(jì)的設(shè)備投入使用。

美國(guó)能源部負(fù)責(zé)能源效率和可再生能源事務(wù)的副首席副部長(zhǎng)亞歷杭德羅·莫雷諾表示，地?zé)釤岜脼閲?guó)家能源的未來提供了巨大的價(jià)值。這份報(bào)告證實(shí)，地?zé)釤岜檬且环N現(xiàn)成的策略，可以使我們的建筑脫碳，同時(shí)減少對(duì)新發(fā)電和輸電的需求，為全國(guó)美國(guó)人帶來節(jié)能，同時(shí)為美國(guó)創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)。

圖片來源：攝圖網(wǎng)

技術(shù)價(jià)值觀察

從地源熱泵產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)來看，上游核心零部件包括壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥或節(jié)流閥等;從產(chǎn)業(yè)鏈中游來看，包括地源熱泵主機(jī)制造、地源熱泵系統(tǒng)集成、地源熱泵安裝調(diào)試服務(wù)等;從產(chǎn)業(yè)鏈下游來看，應(yīng)用領(lǐng)域包括民用住宅、商業(yè)建筑、公共建筑、工業(yè)建筑等。整體來看，地源熱泵產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌?chǎng)參與主體多元化特征明顯。

新分析發(fā)現(xiàn)，安裝地源熱泵，可以使建筑脫碳，同時(shí)可以節(jié)省電力，這些屬于地源熱泵的具體應(yīng)用。因此，從地源熱泵產(chǎn)業(yè)鏈上看，該技術(shù)屬于產(chǎn)業(yè)鏈的下游應(yīng)用環(huán)節(jié)。

宏觀市場(chǎng)觀察

——地源熱泵成為綠色低碳建筑主要技術(shù)之一

近年來，在政策和技術(shù)的雙輪驅(qū)動(dòng)下，各種綠色低碳建筑技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，包括地源熱泵系統(tǒng)技術(shù)、裝配式保溫裝飾一體化技術(shù)、真空玻璃門窗幕墻節(jié)能技術(shù)、高效熱交換新風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)、光伏建筑一體化BIPV技術(shù)、智能化監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)技術(shù)等，其中地源熱泵作為一種高效轉(zhuǎn)化地?zé)崮艿那鍧嵞茉醇夹g(shù)，在建筑供暖制冷、熱水供應(yīng)方面的減排效果明顯，也能與其他節(jié)能減排技術(shù)耦合，發(fā)揮更大的應(yīng)用價(jià)值。

——地源熱泵供暖/制冷建筑面積超9億平方米

根據(jù)自然資源部資料，全國(guó)地源熱泵行業(yè)供暖/制冷建筑面積從2010年的1億平方米左右，高速增長(zhǎng)到2020年超過8億平方米，年均復(fù)合增速達(dá)超過20%，為我國(guó)節(jié)能減排、打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)做出了巨大的貢獻(xiàn)。根據(jù)《十四五建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展規(guī)劃》，十四五期間將新增地?zé)崮芙ㄖ?yīng)用面積1億平方米，平均每年有2000萬平方米的新增需求，據(jù)此測(cè)算2022年全國(guó)地源熱泵供暖/制冷建筑面積超過9億平方米。

——地源熱泵裝機(jī)容量超過2.7萬兆瓦

從裝機(jī)容量規(guī)模來看，根據(jù)中國(guó)能源研究會(huì)地?zé)釋I(yè)委員會(huì)資料，過去20多年，中國(guó)地源熱泵呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢(shì)。2000年全國(guó)地源熱泵的裝機(jī)容量不超過10兆瓦，2010年超過4000兆瓦，到2015年超過1萬兆瓦。根據(jù)國(guó)際地?zé)釁f(xié)會(huì)(IGA)數(shù)據(jù)，2020年中國(guó)地源熱泵裝機(jī)容量超過2.6萬兆瓦。參考地源熱泵供暖/制冷建筑面積增速測(cè)算2022年中國(guó)地源熱泵裝機(jī)容量超過2.7萬兆瓦。

——地源熱泵容量市場(chǎng)規(guī)模超600億元

基于地源熱泵供暖/制冷建筑面積*單位面積投資成本(參考招投標(biāo)平均價(jià)格)*地源熱泵購(gòu)置成本占系統(tǒng)項(xiàng)目(包括設(shè)計(jì)、設(shè)備、輔材、打井、安裝、售后等)比重=地源熱泵設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模公式，測(cè)算得到2022年中國(guó)地源熱泵容量市場(chǎng)規(guī)模超過600億元。

——未來將積極發(fā)展地埋管地源熱泵、地表水源熱泵，穩(wěn)妥推廣地下水源熱泵

地源熱泵行業(yè)的發(fā)展與地?zé)崮艿拈_發(fā)政策息息相關(guān)。根據(jù)《十四五可再生能源發(fā)展規(guī)劃》，十四五期間，我國(guó)將因地制宜，積極發(fā)展地埋管地源熱泵、地表水源熱泵，穩(wěn)妥推廣地下水源熱泵，重點(diǎn)開發(fā)地區(qū)以及發(fā)展重點(diǎn)如下：

中國(guó)地源熱泵技術(shù)賽道熱力圖

根據(jù)產(chǎn)業(yè)熱力圖顯示，與地源熱泵關(guān)鍵技術(shù)強(qiáng)關(guān)聯(lián)的城市集群主要集中在華北和華中地區(qū)，并且以河北、湖南省為重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域，未來布局地源熱泵技術(shù)及其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展路徑，極大可能性在于華北和華中地區(qū)優(yōu)先導(dǎo)入，其中可重點(diǎn)關(guān)注河北省石家莊市橋西區(qū)、湖南省長(zhǎng)沙市開福區(qū)所處地源熱泵的相關(guān)企業(yè)，以及該地方對(duì)于地源熱泵的產(chǎn)業(yè)發(fā)展投資環(huán)境、供給市場(chǎng)的潛力空間。

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