我国是能源消费大国,如图3-7所示,工业、交通以及住宅是我国最重要的耗能部门,其中工业能耗达42.9EJ,约占全国最终能源消费的49%,而工业能耗的50%~70%都以热能大局亏损,并且45%为中低温热量,即温度幼于250℃,大多在80℃~170℃。随着中高温热泵技术的发展,已可能利用热泵技术回收工业余热及其他低品位能源包办部门现有的燃油、燃煤及燃气等锅炉设备,满足石油化工、发电、工业烘干、纺织、冶金、食品及屠宰等行业出产工艺中对高温热水或蒸汽的需要。如出产酸奶制品过程中,出产线要选取大量80℃热水间歇式洗濯,利用高温热泵回收这部门冷却水中的热量,省掉了冷却系统,并造取80℃~85℃的热水供洗濯出产线;选取机械压缩式热泵海水淡化,可直接将海水加热到80℃以上,与现有膜法海水淡化技术相比,可节能40%,成本降低约50%;电厂废热回收方面,我国通常大型火电厂现实热效能仅为40%,核电不及35%,60%以上热量由冷却水带走,排到环境,将这部门热能用吸收式热泵加以回收,用于工业用热水或者供暖热水,不仅能提高热电厂热能的综合利用率,并且为电厂带来优良的经济和社会效益;此表,在化工、食品、药品出产过程傍边常用到蒸发浓缩技术,选取高温热泵技术,能够把蒸发浓缩过程中的冷量和热量充分利用,综合提高能源利用率。

图3?7 按部门划分的最终能源消费总量前五名的国度(2019年)
据国际能源署(IEA)统计数据,图3-8给出了7个国度或地域工业用热量同比变动,受疫情影响,除中国表其他国度或地域2020年的工业热能亏损较之于2019年有分歧幅度的降低;而中国经济复苏阐发强劲,工业用不成再生热能以及可再生热能亏损量别离提高了412×106GJ、50×106GJ,同比增长1%及13%。凭据该数据估计,2020年中国工业用可再生热量仅占工业用总热能亏损的0.83%。显然,碳中和指标的达成过程中的可再生热量的比例远远不及,必须对高耗能行业的工艺流程进行底子性的扭转。工业转型最前沿的脱碳选择是:通过提高工艺效能和新工艺来削减最终能源亏损,余热回收以及使用可再生能源包办化石能源。这里,热泵技术可能作为工业部门碳中和的解决规划之一,为我国工业部门削减二氧化碳排放提供一条可行的蹊径。

图3?8 2020年部门地域工业用热量同比变动
目前,我国工业热泵使用量还较少,欧盟对于工业热泵市场潜力的估计可提供肯定水平的参考。食品、造纸、化工以及石油精辟被欧盟以为是最适合集成热泵的工业部门。Marina, A估算了欧盟工业热泵的市场潜力,了局如表3-1所示。在该情境下,这四个部门一年的工艺用热量达到了745×106GJ/a,对于150℃热泵市场而言,这四个部门累积加热能力能够达到20GW,使用热泵回收温度合适的余热可覆盖73%的出产工艺用热所需,并最终可削减37.3Mt/a的二氧化碳排放以及371×106GJ/a的化石燃料的点火。固然我国工业结构以及工艺水平与欧盟存在着肯定的差距,但从这情景来看,工业热泵投入使用是建设社会主义现代化强国中由高速度发展转向高质量发展、实现碳达峰碳中和的必然要求。

表3?1 欧盟工业热泵市场潜力概要

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