中鼎爱柯胡绍敏：二氧化碳热泵在综合能源服务领域的应用

3月28日下午，北京中鼎爱柯新能源有限公司（以下简称“中鼎爱柯”）董事长助理胡绍敏在“2024能源环境服务产业年度峰会”的综合能源服务创新发展分论坛上，发表了题为“二氧化碳热泵在综合能源服务领域的应用”的主题演讲。

以下是胡绍敏主题演讲实录：

中鼎爱柯在综合能源服务领域的绿色供暖、清洁供暖上，有自己独特的使用场景。与其他热泵不同，中鼎爱柯的热泵，采用的是二氧化碳作为冷煤的热泵，因为二氧化碳热泵在全国产品较少，中鼎爱柯市场占有率70%以上。今天主要从四个方面，和大家交流一下二氧化碳热泵。

行业背景方面，不管是国内还是国际，化石能源都在缩减，尤其应用在供暖上。马斯克提出，把电能转化为热是热泵最高效的转化途径。国际上，《2023年世界能源展望》报告预测：欧洲到2030年，热泵和其他电加热系统的销量将超过化石燃料锅炉；美国气候联盟宣布：十年内将热泵装置增加四倍。作为该联盟新热泵目标的一部分，各成员同意到2030年在整个联盟内总共安装2000万台热泵。在国内，各个省份，尤其是北部地区，河北、北京等地区开始有清洁供暖的相关政策。

北京市出台的《北京市民用建筑节能降碳工作方案暨“十四五”时期民用建筑绿色发展规划》要求，十四五时期，城镇建筑新增热泵供暖4500万平米。此外，从去年开始，北京就推行限制燃气锅炉，北京市发展和改革委员会等十部门印发《关于全面推进新能源供热高质量发展的实施意见》中强调，禁止新建和扩建燃气独立供暖系统（不具备可再生能源供热条件的除外，居民自行安装燃气壁挂炉采暖除外），新建供热项目新能源供热装机占比原则上不低于60%；对新能源供热装机占比达到60%及以上的新能源供热新建及改扩建项目，给予新能源建设投资30%的市政府固定资产投资支持。所以在北京来讲，清洁供暖的政策基础非常好。

中鼎爱柯的二氧化碳热泵设计工况室外环境温度零下12度，单机在300千瓦， COP到2.5，低噪音，可变频的热泵。当然，我们的二氧化碳热泵虽然是空气源热泵品牌，但其实走的是新能源技术路线，在能源的使用上还是有一些区别的。

很多人觉得二氧化碳热泵是一个新东西，其实在2018年，二氧化碳空气源热泵供暖技术就被列入最佳节能技术推广目录，2020年采纳进北京市地方标准，比较明显的特点是在零下12度的情况下，COP值接近3，最低运行温度可以到零下45度。

说到冷媒工质的情况，由于2030碳达峰目标的提出，冷媒的使用逐渐要求越来越高，氢氟烃类作为传统冷媒的，其使用受到限制。从终极冷媒上讲，要求关注全球变暖潜质和消耗臭氧两个指标都要达标。终极冷媒分三种，丙烷、氨、二氧化碳，前两者有毒且易燃易爆，而二氧化碳是最方便、最天然的，最廉价的工质。但二氧化碳的使用、应用，门槛较高，也是目前国内很多大型空调企业正在攻克的技术。

中鼎爱柯二氧化碳热泵与普通空气源热泵不同的地方主要有4方面：

第一，是冷媒是二氧化碳，二氧化碳压力比较高，高时可达几十公斤，对压力和材质要求高。

第二，热泵的核心是压缩机，采用活塞式压缩机，品牌是比泽尔，定制参数，因为二氧化碳的流动性，以及里面的超高压力，活塞式以外的形式是不合适的，在我们的整体成本当中占比重较高，其他部件均采用一线品牌。活塞式压缩机可以安全运行10万小时，按一年供暖4个月算，大概可以运行30多年。从寿命上讲，目前我们运行最久的实际案例是10年左右，这一点上讲，我们的机器具有长久稳定性。

第三，在特殊场景，供暖机组的循环，添加复叠装置，降低二氧化碳温度，从气态变成液态，完成循环，二氧化碳具有显热、换热，较低的临界温度和较高的压力的特点，我们的出水一般是到70度，温差最大可以做到20度。专家鉴定，中鼎爱柯二氧化碳热泵处于国际领先级别。同时，我们还经过空调行业两家权威机构鉴定，超低环温、超高能效、快速溶霜、超高出水温度这四项指标全国第一。

第四，是热水机组，分为“劲”、“猛”、“暖”、“馨”四个系列，“暖”系列是小机型，“猛”系列可以制冷也可以制热。爱柯在集中供暖领域的特点是能做大机型，最大机组是分体式“劲”系列的，可以达到零下12度2兆瓦，一台机器带动6万平米的新建小区。

很多人想知道二氧化碳热泵的应用场景和节能性的体现。二氧化碳热泵的节能性与能源价格有关，河北的电价前两年是4、5毛钱，燃气4、5块钱，而北京电价可能是8毛多、燃气2块多，所以我们最早在河北做项目，是因为好算账。按照新建建筑30瓦每平米计算，燃气按4块钱算，运行成本接近30元每平米。一些河北小区，收费才17元每平米，还要达到几块钱的盈利，考虑每平米复合和能源价格2个因素，很难实现，只有我们才能做得到，在新建小区均价约为10元每平米。

接下来介绍一下中鼎爱柯的产品特点：超低温，在环境温度零下45度时稳定运行；大温差，普通的氢氟汀一般是5度左右，我们最大可以到20度温差；高出水温，采暖机组出水温度最高可达70度；节能高效，室外环境温度零下12度的时候，制热负荷性能系数2.97；绿色环保，CO2是对环境无害的自然工质，臭氧层破坏系数为0；快速融霜，可以实现3分钟内快速融霜；智能云控，配置远程控制接口，可实现远程监控和预报警；安装便捷，整体式机组，可实现模块化安装，安装时间短；占地空间小，系统简单，配电增容小。

应用场景上，如果末端需要高温水，温差大，低温高湿等环境，二氧化碳热泵会是一个比较好的选择；另外，一些使用综合能源的新建小区，包括光伏、储能、地源、空气源，也可以去做一部分二氧化碳热泵，与燃气锅炉房耦合，与地源等其他热源系统的耦合；包括热电厂内回水温，LNG、电锅炉替换等对碳要求比较高的，二氧化碳冷煤可以起到很好的作用。

最后给大家分享一下我们的案例：

中鼎爱柯二氧化碳热泵技术产品最早是应用在高铁领域，案例都是新疆、西藏这寒冷地区，已应用于中国寒冷地区70%高铁站，供暖车站近700个，实现10年安全稳定运营。

在民用市场，河北正定壹号院清洁供暖项目，是与新奥合作。13万平米的小区，只用2台机器，一台2兆瓦，另一台1.2兆瓦的热泵。因为是新建小区，单位平米负荷不到30，主机成本10块钱左右，加上系统的泵，成本12元每平米，收费17元每平米，具有可观的经济性，热泵的噪音值符合要求。

环保部河北围场超低温农村示范项目，这里全年平均温度零下13度，项目虽然不大，但得了热泵集中供暖最佳应用奖。面积7500㎡，有楼房区、平房区、村委会、幼儿园、医院（非节能建筑），供暖周期5个月，运行成本约为21元每平米，供暖收费31元每平米。

张坊镇政府高能耗热源替代项目，原来采用LNG方式供暖，具有安全性隐患，维护麻烦，运行费用原来每年170万元，改造后是每年50万元，节能效果显著。

不光在采暖领域，中鼎爱柯在冷库、制冰、石油加温、热水、余热余冷发电、石油行业都有案例，且取得较好的经济型。

对于二氧化碳热泵来讲，全国对品牌的认知度还是有限的，但是中鼎爱柯在二氧化碳热泵领域里，已经深耕了很多年，品牌还是比较响的，希望大家能记住我们，不管是热泵还是供暖形式。