二氧化碳热泵发展白皮书（附报告）

序言

2020年习近平总书记对全世界宣布，中国将在2030年实现碳达峰2060年实现碳中和的目标，热泵作为高效的能源转换技术，在低碳发展战略下将发挥非常重要的作用。同时热泵产品也受《蒙特利尔议定书基加利修订案》的影响，2024年我国和一些发展中国家就要开始减少和使用氢氟经类制冷剂，制冷剂的替代是一个迫在眉睫，同时又是非常具有挑战性的问题。掌握未来制冷和热泵的核心科技对中国制冷行业未来是至关重要的。

为落实双碳目标和《蒙特利尔基加利修正案》，需要发展自然工质热泵（制冷）循环，以应对不用化石燃料来生产各种热量和冷量。自然工质不是人工合成，或是工业产品但不破坏臭氧层，也基本没有温室效应。它包括CO₂、水、空气、氨、碳氢化合物等。

CO₂作为一种自然工质，有着非常优良的性质，是一种具有潜力的可替代环保工质。而热泵作为一种可再生能源技术，市场前景广阔，CO₂工质与热泵技术两者的结合则更符合环保的理念。CO₂跨临界循环热泵在双碳战略的大背景下，在推动能源的利用和转换中大有可为。

CO₂跨临界循环的研究在我国已经发展了30多年，但是CO₂临界循环系统仍存在一些不足，阻碍其广泛应用。可喜的是已经有一部分企业已经开始了CO₂制冷和热泵的商业化，在一些领域进行了应用，特别是2022年北京冬奥会中CO₂跨临界循环制冷的冰场以及热泵热能利用的示范，极好地宣传了CO₂工质。根据目前存在的不足，我国的制冷企业需要开发具有自主知识产权的CO₂跨临界循环热泵产品，形成有一定规模的产业链，逐步实现CO₂制冷热泵的产品的国产化。

另外，我国在化工、食品、纺织、造纸、制糖和民用采暖采用溴化锂吸收式热泵，回收电厂冷凝器的余热，用汽轮机的低温水加热到可用温度，当然溴化锂吸收式热泵的工质对溴化锂是吸收剂，水是制冷剂。也有压缩式水蒸汽热泵，在工业蒸汽系统中直接用透平式或轴流式压缩机将乏汽压缩为高压蒸汽，它用电网的可再生能源，是未来碳中和时代工业蒸汽系统中唯一方向。氨和碳氢化合物都可因地制宜作为热泵的工质。

中国节能协会热泵专业委员会这些年为推动热泵技术的应用做了很多工作，向社会各界展示热泵技术碳中和的贡献做了很好的推广。协会对CO₂热泵技术应用也特别地关注，本白皮书详细介绍了CO₂热泵技术发展与潜力，以及企业目前生产的相关产品的现状、开发情况以及应用的案例，起到一个很好的宣传和推介作用。参编单位也尽量收集水、氨、和阶段性R32的热泵信息。希望更多的企业和研发关注并加入到这个领域来，促进CO₂热泵行业的壮大。

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