Установка около 600 миллионов тепловых насосов, покрывающих 20% потребностей в отоплении зданий, необходимых к 2030 году.

Nov 11, 2023

Технологический отчет

Лицензия

МЭА (2022 г.), Установка около 600 миллионов тепловых насосов, покрывающих 20% потребностей в отоплении зданий, необходимых к 2030 году, МЭА, Париж https://www.iea.org/reports/installation-of-about-600-million-heat- насосы, покрывающие потребности в отоплении 20 зданий, потребуются к 2030 году, Лицензия: CC BY 4.0

Этот анализ является частью серии нашего нового отчета «Пути технологий и инноваций для зданий с нулевым выбросом углерода к 2030 году» и представляет стратегическое видение экспертов из программ технологического сотрудничества МЭА (TCP) о том, как помочь достичь некоторых из наиболее важные краткосрочные вехи для строительного сектора, изложенные в «Дорожной карте МЭА Net Zero к 2050 году»; название каждого отчета отражает одну из этих вех. Узнайте больше об отчете и изучите TCP.

Высокоэффективные электрические тепловые насосы являются основной технологией, способствующей сокращению выбросов от отопления в секторе зданий в сценарии «Чистые нулевые выбросы к 2050 году» (сценарий Новой Зеландии). Количество тепловых насосов, установленных во всем мире, вырастет со 180 миллионов в 2020 году до примерно 600 миллионов в 2030 году. По прогнозам, установка тепловых насосов в отдельных зданиях, как минимум в три раза более эффективная, чем традиционные котлы на ископаемом топливе, вырастет с 1,5 миллионов в месяц в настоящее время до около 5 миллионов к 2030 году.

Быстрый ввод в эксплуатацию тепловых насосов способствует полному отказу от новых котлов, работающих на ископаемом топливе, к 2025 году, что является ключевой вехой в сценарии Новой Зеландии. Тепловые насосы в сочетании с накопителями энергии могут компенсировать колебания в переменной генерации из возобновляемых источников, что позволит к 2030 году производить около 40% электроэнергии с помощью солнечных фотоэлектрических и ветровых электростанций. Обновление существующего фонда зданий до уровня готовности к нулевому выбросу углерода. также позволяет тепловым насосам работать еще более эффективно в этом сегменте.

Тепловые насосы гораздо более энергоэффективны, чем другие возобновляемые и традиционные технологии строительства зданий, включая котлы на водороде с низким уровнем выбросов и котлы на биомассе. При правильной установке и эксплуатации одна единица электроэнергии, используемая тепловым насосом, в среднем за отопительный сезон дает от трех до пяти единиц тепла. Напротив, одна единица электроэнергии, используемая электролизером для производства водорода, который затем сжигается, дает 0,6-0,8 единицы тепла. КПД высокоэффективного котла на биомассе составляет около 0,9 единиц. Эффективность тепловых насосов неуклонно росла на протяжении последних десятилетий благодаря исследованиям, конкуренции, стандартам минимальной эффективности (MEPS) и схемам энергетической маркировки. Более того, тепловые насосы являются многофункциональными поставщиками услуг, поскольку они могут обеспечивать потребности в отоплении, охлаждении и осушении. Различные типы тепловых насосов подходят для разных применений и регионов. Существуют тепловые насосы воздух-воздух, воздух-вода, горячая вода и геотермальные тепловые насосы. Усовершенствованная конструкция может еще больше повысить их эффективность. Например, сезонная энергоэффективность может достигать 500–1000% в коммерческих зданиях как для отопления, так и для охлаждения.

Тепловые насосы также могут способствовать достижению национальных целей по доле возобновляемой энергии в структуре энергетики. В сочетании с интегрированными в здания фотоэлектрическими системами или питанием от возобновляемой электроэнергии за пределами объекта они представляют собой полностью возобновляемое решение, что делает электрификацию важным рычагом для поэтапного отказа от ископаемого топлива. Тепловые насосы уже могут быть интегрированы на районном и городском уровнях. Интеллектуальные термостаты и активное управление могут раскрыть потенциал реагирования на стороне спроса и помочь достичь более высокой доли переменных возобновляемых источников энергии в энергосистеме.

В некоторых регионах тепловые насосы уже занимают значительную долю рынка благодаря их выгодной общей стоимости жизненного цикла, особенно в странах Северной Европы (например, Норвегия, Швеция, Дания и Финляндия), а также во Франции. В Швеции 29% потребности зданий в отоплении покрывается тепловыми насосами, а в Финляндии соответствующий показатель составляет 15%. В других регионах (например, в некоторых частях США и Японии) тепловые насосы уже составляют значительную долю рынков отопления, поскольку они также могут удовлетворить спрос на охлаждение. В Японии реверсивный кондиционер обычно является единственным прибором для обогрева помещений из-за умеренной потребности в отоплении по сравнению с потребностями в охлаждении. В США около 40% новых частных домов отапливаются тепловыми насосами. В этих странах рынок и цепочки создания стоимости хорошо развиты, а осведомленность и признание конечных пользователей высоки. В ряде других стран доля рынка вновь построенных домов значительна, поскольку тепловые насосы часто являются лучшим вариантом, отвечающим стандартам энергоэффективности, установленным новыми строительными нормами.