全国两会是全民政治生活共同的大事。代表委员们的两会建议提案汇集民智、反映民意、事关民生,并频频引发热议。热泵技术也不例外,陆续有代表提出相应提案,建议大力推广热泵技术。
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全国人大代表 钟宝申
“十四五”是乡村振兴、传统农房更新换代为现代建筑的关键时期,也是绿色建筑在农村普及的窗口期。对于农村绿色建筑占比较低的情况,全国人大代表、隆基绿能董事长钟宝申建议,制定乡村绿色建筑发展规划和实施方案,助力城乡协同发展。同时,充分考虑光伏建筑一体化的发展潜力,加快部署进程,使其为城乡建筑提供更多的绿色一次能源。
他还建议在推广使用热泵方面开展专项工作,为绿色建筑清洁采暖打开突破口。“为了在北方地区清洁采暖方面取得新突破,需要加大力度推广使用地源热泵技术。因地制宜发展地表水源热泵、浅层土壤源热泵、空气源热泵等技术。”
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全国政协委员 唐俊杰
今年全国两会,全国政协委员、北京首农食品集团知联会会长唐俊杰聚焦“热量供给及热泵发展”难题,提交了《关于大力发展热泵技术,实现热量零碳供给的提案》。
唐俊杰接受中国工信产业网、中国制造记者采访时介绍,目前,我国18%的燃煤和40%的天然气用于产生热水或低压蒸汽,为建筑供暖和非流程制造业(纺织、印染、造纸、食品、制药、喷涂、干燥等)提供温度低于150℃的热量,占了我国24%的二氧化碳排放份额,因此,除电力系统和生产过程脱碳外,实现建筑供暖和非流程制造业所需的150℃以下的热量脱碳成为实现碳中和的第三大重点任务。
“现在热泵是各国大力发展的供热方式。”唐俊杰介绍,热泵通过电力驱动,从低温热源提取热量,在较高温度下释放,可高效地满足150℃以下的各类热量需求,能够助力实现零碳热量供给,已获学术和产业界普遍认可,在我国有巨大推广潜力。“回收利用‘余热’不会产生碳,所以能称为零碳热量供给,这也是热泵技术的原理。”唐俊杰举例道,我国电力、流程工业和数据中心等年产余热约200亿吉焦,利用热泵技术回收其中的70%,即可满足城镇建筑供暖和非流程制造业的热量需求,并降低17.2亿吨供热碳排放。
唐俊杰表示,未来的目标是要建设热量共享系统,通过跨区域热网和跨季节储能调配供需,以及通过热量变换满足不同需求,最终实现零碳热量供给,实现这一目标必须依靠科技创新,目前主要有以下几个方面的技术难题。
一是大温升高温热泵和蒸汽制备技术,该技术可将中低温热量进行温度品位提升,高效制取非流程工业所需的90~150℃的热水和0.4MPa以下的蒸汽,并替代目前的燃煤燃气锅炉,我国在该领域与国际先进水平尚有一定差距,需解决循环、工质、压缩机和高温润滑等技术挑战。
二是热量变换技术和装备,这是多热源多热汇的热量共享系统的核心技术和装备,目前已形成系列产品和国家标准,但需增大变换区间,实现不同温度品位热量之间的高效变换。
三是大规模跨季节储热库,这是充分利用不同时空余热资源并使相关系统可靠运行的关键,我国需要几百个千万立方米级库容的热水库来满足全面零碳供热;需要创新国土利用理论,多方面协同,按照基础设施用地方式解决跨季节储热设施建设的土地利用问题。
四是输热管网,需要规划跨区域管网,加大高差隔压、水击、腐蚀、输送能耗等方面攻关。
为有效解决这些技术难题,唐俊杰提出以下四方面建议:
一是建立健全相关法规。把工业排放的热气、热水纳入环保管理;明确未来几年后排放到大气的各类气体温度不得高于60℃,排水温度不得高于40℃。把此类余热的回收归于可再生能源的利用。建立按温度品位定价的机制,明确获取90℃以下的热量不得采用直接电热,根据要求温度的不同给出电力制取热量的效率下限。
二是完成零碳热量供给规划。包括未来余热资源及供需走向、储热库位置和规模、全国余热输配主干线等。
三是尽快制订经济可行的热泵技术发展路线。到2060年,供热系统和设备需要更新2至3次。
四是加强科技投入。组织相关单位在工质、专用压缩机和高温流程、关键配件、系统集成等方面开展攻关。同时,通过示范工程带动产品研发,并解决政策机制问题。