2022报告|热泵成本和市场（文末免费下载）

如果世界要避免危险的气候变化并实现《巴黎协定》的目标，政策制定者需要应对减少能源使用和增加可再生能源在终端使用部门中的份额的挑战。在全球范围内，建筑行业每年产生约 3 吉吨 (Gt) 的直接二氧化碳 (CO2) 排放，而用于区域供暖的电力使用和相关的化石燃料燃烧将这一数字提高到每年 10Gt 的二氧化碳 (IRENA，2021a)。然而，随着可再生能源发电（尤其是太阳能和风能技术）成本的下降（专栏 1.1），发电行业脱碳变得越来越经济。随着电力终端用途的碳强度降低，建筑物的间接排放量将下降。高效的电力驱动热泵将在建筑物的空间和热水脱碳方面发挥关键作用。

不幸的是，关于热泵成本和性能的数据很难找到，而且在许多情况下无法获得。政策制定者不得不围绕能源转型做出重要决策，而事实数据不足以支持他们对供热方案的分析。因此，供暖方案的经济分析仅关注运营成本节省（例如 IEA，2019）或对整个地区进行单点成本假设（例如 JRC，2019）的情况并不少见。

为了帮助纠正这种情况，本报告提供了有关住宅建筑热泵系统成本的最佳可用数据。不同细分市场热泵系统的安装成本和性能的详细数据将使政策制定者、研究人员、行业利益相关者和其他人能够进行更可靠的分析。虽然本报告中的数据是现有的最佳数据，但远非理想。主要来源已被优先考虑，但由于系统边界不同，数据的关键差异意味着市场之间的直接比较很困难。在许多国家，根本无法获得可靠的数据，决策者将被迫依赖轶事证据或可能或多或少具有代表性的快照。我们欢迎开展更多工作来扩大数据收集并在各国之间进行协调。

在建筑物中，直接使用化石燃料的主要是空间和水加热以及烹饪。在采暖季特别多的国家，尤其是那些气候寒冷的国家，采暖占建筑总能耗和直接化石燃料使用的最大份额。能源效率有助于解决相关排放问题，但鉴于建筑行业脱碳的紧迫性和现有建筑存量深度节能改造的难度，对供热进行脱碳非常重要。随着可再生能源发电成本的下降，解决方案就在眼前。脱碳电力部门使终端使用部门的电气化成为快速减少建筑物排放的途径。

建筑和工业中的热泵代表了卫生热水脱碳、空间供暖和低温过程热需求的高效解决方案。热泵是制冷行业的默认技术，但持续的技术改进意味着解决方案变得更加高效，进一步减少制冷排放。

热泵技术代表了一种成熟、可靠和成熟的空间和水加热技术解决方案。然而，尽管近年来市场部署不断增加，但它们在具有大量空间供暖需求的国家（北欧国家除外）的使用率仍然很低。如果世界要保持《巴黎协定》的目标发挥作用，这种情况需要迅速改变。

由于重大创新和技术发展、2022 年的化石燃料价格危机和有针对性的政策支持，热泵装置在许多现有市场和新市场中显着增长。斯堪的纳维亚国家早已设定了基准——多年来，热泵一直是新供暖系统的首选——但从比利时到波兰，其他较新的市场现在也在快速增长。这种增长和潜力正在促使制造商提高生产能力。

然而，尽管在热泵部署方面取得了这些有希望的发展，特别是对于新建筑，进展仍然低于需要的水平。在大多数气候寒冷的国家，房屋建造率很低，而且大多数供暖系统仍然是使用天然气或石油的锅炉或熔炉。当这些失败时，通常很少有时间来计划热泵安装，而当前的需求也意味着熟练和有经验的安装人员供不应求。在许多情况下，这仍然是加快采用的主要障碍。

过去，热泵和化石供暖解决方案之间所需资本支出的巨大差距是一个挑战。尽管热泵的效率高出三到五倍，但电力成本通常高于化石燃料——部分原因是电力比天然气的税收负担更重，至少在欧洲是这样。在大多数司法管辖区，化石燃料仍未支付其外部性的实际成本（就当地和全球污染物成本而言），而且实际上仍经常获得补贴。这种情况的改革将有助于重新平衡有利于热泵的竞争格局。这些因素显然因国家/地区而异，因此新热泵的总体成本效益比并不总是很清楚。然而，当前的化石燃料价格危机已经改变，房主和企业现在敏锐地意识到，即使在计算环境和健康成本之前，化石燃料供暖解决方案也不再便宜。

1.1 可再生能源发电成本趋势

2010-2020 可再生能源发电技术越来越成为几乎所有市场中成本最低的电力来源。可再生能源发电，尤其是太阳能光伏 (PV) 和风力发电技术发生了翻天覆地的变化。在新投产项目中，公用事业规模太阳能光伏发电的全球加权平均平准化能源成本 (LCOE) 在 2010 年至 2020 年间下降了 85%，从 0.381 美元/千瓦时 (kWh) 降至 0.057 美元/千瓦时（图 1.1）。这是急剧下降。公用事业规模的太阳能光伏发电成本是最昂贵的化石燃料发电方案的两倍多，现在可以与最便宜的新化石燃料发电能力竞争。同期，全球聚光太阳能发电的加权平均成本从 0.340 美元/千瓦时降至 0.108 美元/千瓦时。这项技术的电力成本下降了 68%——现在处于新化石燃料容量范围的中间——对于最终累计装机容量仅为 6 吉瓦 (GW) 的技术来说仍然是一项了不起的成就2020 年。

风力发电的下降速度低于太阳能光伏发电，但其本身的影响力仍然令人印象深刻。2010 年至 2020 年间，全球陆上风电项目的加权平均电力成本下降了 56%，从 0.089 美元/千瓦时降至 0.039 美元/千瓦时。对于海上风电，全球新投产项目的加权平均度电成本从 2010 年的 0.162 美元/千瓦时下降到 2020 年的 0.084 美元/千瓦时，十年间下降了 42%（IRENA，2022a）。

在建筑部门政策侧重于新建筑的能源效率和可再生能源要求的国家，热泵技术可能是最经济的解决方案。然而，对于翻新部分来说，情况往往并非如此。中度到深度的能效改造通过降低所需的运行温度（提高效率）和减小所需热泵的尺寸，大大提高了热泵的经济性。这是因为使用现有循环热分配系统（壁挂式散热器）的老式“漏水”建筑需要相对较高的流动温度，这会降低热泵的效率，并且还需要更大的峰值容量来应对隔热不良家庭的更大需求。然而，最近的技术发展意味着适合作为现有锅炉的“一对一”替代品的热泵现在可用，并且可以提供许多隔热不佳的建筑物所需的 70°C 供水温度。话虽如此，近年来，政策制定者已将重点转移到采用更灵活的方法更全面地解决这个问题，其中一个关键考虑因素是建筑物或改造包是否符合“低温舒适标准”，也就是说能够实现供暖系统最高供水温度为 55°C，足够舒适。这将有助于确保为住宅楼的居住者提供更高的效率和更低的成本。

许多国家意识到加快节能和可再生供暖系统的必要性，现已推出大量补贴计划，以加速新建和现有建筑的脱碳。然而，包括能源效率和改用无二氧化碳供暖系统在内的改造仍然只占总改造的一小部分，其速度低于实现《巴黎协定》目标所需的速度（IRENA，2020a）。 编译 陈讲运

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