低碳技术 生物质空气能热泵

生物质和空气能是公认的零碳能源，本质上都是太阳能。两种能源对太阳能的吸收和储存方式不同，形成了不同的特点。生物质吸收太阳能后，形成可燃的高品位燃料，应用起来也很简单，能够通过生物质锅炉直接燃烧产热，用于发电、供蒸汽、供暖等，也可以经生物质裂解后产生可燃气，解决生物质运输和分散应用的问题。空气吸收太阳能后，只是简单地提升自身温度，且无法长期储存、富集，因此空气能的温度很低，只能作为热泵的低温热源，利用难度较大。

目前，两种零碳能源的利用都有各自的问题。生物质的利用过于简单，作为一种高品位能源，如果通过锅炉产热直接供暖，存在巨大的传热温差，能源品位浪费严重；空气能温度过低，需要热泵提取，不论是使用电力驱动的压缩式热泵，还是高温热驱动的吸收式热泵，利用空气能的过程均需要使用能源，存在一定的碳排放，且成本较高。

生物质空气能热泵结合了二者的优点，摒弃了使用中的不足，实现了彻底的零碳供热。该技术以超低温吸收式热泵为基础，利用生物质作为驱动，回收空气热量。这样，一方面充分利用了生物质的高温特性，实现了采用零碳能源驱动的功能；另一方面，利用超低温吸收式热泵，通过特殊的流程设计克服溴化锂-水工质无法回收零度以下热量的问题，实现了溴化锂吸收式热泵回收低温空气能的功能。两方面结合，生物质空气能热泵的驱动热量和低温余热都是零碳能源，实现了对两种不同品位能源的梯级利用，最终达到了真正零碳供热的目标。

生物质空气能热泵与传统的生物质或空气能的利用方式相比，有以下突出的优点：

第一，与传统的生物质锅炉相比，能源利用效率从90%提升至150%左右，多出的热量来自生物质烟气余热和空气能，整体能效提升60%以上。

第二，生物质空气能热泵进行了充分的烟气余热深度回收，排烟温度接近环境温度，彻底消除了烟气中的水蒸气，提高了能源利用效率。即使生物质燃料含湿量较高，也不会影响整体的能效，还可以取消生物质燃料的干燥过程，降低了投资和运行费用。

第三，与压缩式空气源热泵相比，无需大量消耗电能，取消了电力增容等投资，供热成本也有所降低。特别是吸收式热泵的引入，比压缩式空气源热泵更适合大规模集中供热，使该技术成为集中供热热源的零碳解决方案之一。

第四，与吸收式空气源热泵相比，不再消耗燃气等高碳排放能源，采用生物质替代燃气，一方面大幅度降低了供热成本，另一方面也实现了彻底的零碳供热。

生物质空气源热泵技术实现了彻底的零碳能源供热，是供热系统碳达峰碳中和的重要手段，特别是在集中供热体系中，大型热源普遍存在难以有效降碳的问题，生物质空气源热泵成为可行的低碳方案，是集中供热发展方向之一。