欧盟在2022年3月发布的RePowerEU计划中提出在未来五年内热泵销售量翻倍，增加1000万台热泵，到2030年新增3000万台热泵的目标；美国在2022年8月颁布的Inflation Reduction Act（《通货膨胀削减法案》）中提出将通过高额补贴来鼓励居民购买热泵进行采暖。
在欧盟的“绿色协议”（Green Deal）中，热泵被视为实现欧盟气候中立目标的重要技术之一。欧盟还制定了一个名为“热泵战略”的计划，旨在加强欧盟成员国在热泵领域的合作和协调，促进热泵技术的普及和推广，以及提高能源效率和减少碳排放。
2023年3月1日，马斯克在特斯拉投资者日上揭晓了万众期待的宏图计划三，向世界描绘了完全可持续之路。包括光伏、储能、电动车、热泵和氢能等，其中让家庭、企业、工业等用热转向热泵占了22%。
热泵是什么？
热泵其实并不是什么新技术，而是一个广泛应用于暖通空调的成熟技术，我们知道水泵是将水由低处送往高处的装置，顾名思义，热泵是能将热能由低温物体转移至高温物体的装置，因此热泵其实就是热能的搬运工。而中国是全球最大的热泵生产国，占据全球近6成市场份额。
热泵供暖工作原理 数据来源：BEIS
按热源来源不同，热泵可分为空气源热泵、水源热泵和土壤源热泵；按功能的不同，热泵又可以分为热泵热水器、热泵地暖、热泵中央空调等。
热泵在加热、制冷、热水供应等方面都有广泛的应用。比如，在冬季，热泵可以从室外的空气或地下水中吸收热量，然后将其加热并输送到室内供暖；在夏季，热泵可以从室内空气中吸收热量，然后将其排出室外来制冷。
其实热泵相比许多传统的能源最强的优势就是节能环保，在提供等量热能的前提下，热泵能耗成本约为燃煤的15%-20%，纯电能的25%-30%、燃油/燃气的30%-50%、常规太阳能的60%-70%。同时热泵没有污染物和废气，对环境没有负面影响，有助于应对气候变化。
不同供暖方式的供暖效率 数据来源：热泵在线
目前欧洲传统能源价格越高，热泵高效率带来的经济性越明显。2022年，欧洲热泵的销量和增速均创下历史新高，同比增长近40%。
从使用经济性角度分析，在当前的补贴力度下，测算未来德国天然气价格分别维持在2.5/2.0/1.4欧元/Nm³时，采用热泵采暖的投资回收年限分别为2.0/2.9/6.4年。可以说，作为低碳转型的先发地区，欧洲市场已经充分验证了热泵的经济价值。
德国采暖方案投资回收年限对比（热泵VS燃气壁挂炉） 资料来源：兴业证券
夏热冬冷地区供暖问题凸显
在国内夏热冬冷地区，尤其是长三角地区冬季有2-3个月平均气温在10度以下，加上空气湿度较高，体感温度低，再加上一些极端天气寒潮频发，使得居民提升室内舒适度的意愿强烈，而冬季供暖设施的选择也成了很多人在家装时重点考虑的对象。目前冷暖空调、电暖器等家用电器是最常见的供暖设备，其中使用冷暖空调供暖的比例超过60%。根据落基山研究所预测，长三角地区有约100亿m2居住建筑面临供暖条件改善。
长三角地区居民供暖发展趋势预测（2020年-2060年）数据来源：落基山研究所
分布式供暖系统的对比
“空气源热泵冷暖两联供系统”（即“热泵两联供”） 是长三角地区新兴的一种供暖方式。通过“天氟地水”或“天水地水”的形式，实现夏天为房间制冷，冬天为房间供暖两种功能。
热泵两联系统示意图
另一种方式便是我们常见的“冷暖空调”，指同时具有制冷和制热功能的空调设备，与“热泵两联供”不同，冷暖空调没有水系统，而是直接对于空气进行加热并吹向室内。冷暖空调通常不适宜在室外低温环境下使用，且通常需要配备电直热作为辅助热源。除此之外，常用的供暖设备还有燃气炉、电地暖、电暖器等。
从碳排放的角度来说，热泵两联供以及冷暖空调造成的碳排放始终为最低，燃气炉地暖的碳排放居中位。电暖器与电地暖因为效率较低、电网排放因子较高的原因，造成的碳排放明显高于其他设备。随着未来建筑用电碳排放的降低，热泵的减碳优势越发突出。
不同城市和户型下各供暖设备的十年累计碳排放 数据来源：落基山研究所
从经济性角度来看，热泵设备具有运行成本低的优势，但是其目前购置价较高，整体经济性欠佳。同样作为热泵设备，冷暖空调的购置成本低，其经济性为五种设备中最优。一般围护结构下，各供暖途径生命周期费用构成的平均现值如下表所示。
数据来源：落基山研究所
从舒适性角度来看，热泵两联供和燃气炉地暖、电地暖都实现了脚暖头凉的效果，相对于普通冷暖空调温度不均，有较高的舒适性，而且相比空调，不容易感到空气干燥，噪声较低。
所以热泵系统其在节能减碳的优势十分明显，相比其他两种地暖设备，热泵两联供由于其“冷热两联供”的特点，具备提供更优舒适性的可能性。但是目前由于价格偏高，更多人可能还是会选择冷暖空调作为冬季供暖设备。
目前来说，热泵系统在居民供暖中的应用还较为有限，进一步的推广模式还依然有待探索。但是在长三角等经济发达地区的热泵发展推广将极大助力热泵设备在这些类似地区的规模化推广应用，为这些地区的居民实现零碳供暖转型提供参考，助力全球范围内的零碳供暖转型。
参考文献：
- MRI.推动长三角地区居民供暖升级：热泵开启供暖零碳转型之路；
- https://auto-time.36kr.com/p/2183738746060292
- 东吴证券研究所，欧洲能源危机下，国内热泵产业链迎发展机遇
