Отчет о динамике рынка тепловых насосов от IEA

пер. с анг.

В этом отчете:
Почти 20 миллионов домохозяйств приобрели тепловые насосы в 2019 году. Даже если некоторые из них являются реверсивными устройствами, которые лишь частично покрывают потребности в обогреве помещений и воды, рост очевиден на всех основных рынках отопления – в Северной Америке, Европе и Северной Азии. Хотя тепловые насосы даже стали самой распространенной технологией в новых домах во многих странах, они удовлетворяют лишь 5% мирового спроса на отопление зданий. Поскольку в соответствии с SDS их доля должна утроиться к 2030 году, необходимы дальнейшая политическая поддержка и инновации для снижения первоначальных затрат на покупку и установку, устранения рыночных барьеров для реконструкции, улучшения энергетических характеристик и альтернативных хладагентов.

Рост рынка тепловых насосов неравномерен, большинство установок приходится на недавно построенные дома.

Тепловые насосы продолжают удовлетворять лишь небольшую долю спроса на тепло в жилых помещениях (около 5% в 2019 году), в то время как технологии на основе ископаемого топлива и традиционные электрические технологии составили три четверти продаж во всем мире в 2019 году.
Строительный сегмент сектора зданий отвечает за большинство закупок технологий тепловых насосов, и во многих странах они занимают самую высокую долю рынка среди всех технологий отопления. Например, в США доля продаж тепловых насосов для вновь построенных зданий превышает 40% для односемейных домов и приближается к 50% для новых многоквартирных домов.

Рынок ЕС быстро расширяется: в 2018 году тепловой насос приобрели около 1,3 млн домохозяйств (среднегодовой рост на 12% с 2015 года). На Францию, Италию и Испанию приходится половина всех продаж в Европейском союзе, а Швеция, Эстония, Финляндия и Норвегия имеют самые высокие показатели внедрения, поскольку ежегодно на 1 000 домохозяйств продается более 25 тепловых насосов. Однако во всем мире все еще необходим прогресс, чтобы повысить уровень использования тепловых насосов в существующих зданиях.

Технологии тепловых насосов становятся все более популярными

В последние годы тепловые насосы типа “воздух-воздух” быстро получили широкое распространение и в настоящее время доминируют в глобальном объеме продаж для зданий. В США, например, ежегодные поставки увеличились с 2,3 млн единиц в 2015 году до 3,1 млн в 2019 году. Популярность технологий “воздух-воздух” повысили несколько факторов, включая разработку политики, усовершенствованные строительные стандарты, которые делают тепловые насосы в новых зданиях более конкурентоспособными, а также растущий спрос на кондиционеры.

Продажи водонагревателей с тепловым насосом (для производства горячей воды на санитарные нужды) выросли более чем в три раза с 2010 года, в основном за счет закупок в Китае. Субсидии на замену угольных котлов тепловыми насосами “воздух-вода” в рамках программы “Уголь в электроэнергию” в Северном Китае помогли увеличить продажи до 1,3 млн единиц в 2017 году. Япония является вторым по величине рынком в Азии, хотя продажи немного снизились с 570 000 единиц в 2010 году до 480 000 в 2018 году.

В Европе объемы продаж ниже, но они стремительно растут: в 2018 году было продано 155 000 водонагревателей с тепловыми насосами, по сравнению с примерно 30 000 в 2010 году.
Тепловые насосы с наземными источниками тепла менее распространены в мире, их годовой объем продаж составляет около 400 000. Более половины установок приходится на США, где поставки и установки более чем удвоились с 2010 года, отчасти благодаря 30%-ной федеральной налоговой льготе, предоставляемой в 2008-16 и 2018-21 годах.

Швеция и Германия – два основных европейских рынка, в каждой стране ежегодно продается от 20 000 до 30 000 установок. Фактически, Швеция имеет самый высокий показатель установки на душу населения в мире. Реверсивные кондиционеры, которые могут обеспечивать нагрев и охлаждение, очень распространены в некоторых странах, но это подразумевает, что тепловые насосы не обязательно используются в качестве основного источника отопления здания. Например, реверсивные тепловые насосы (мини-сплит-блоки) широко распространены в городских районах северного Китая для охлаждения в летнее время, однако более 80% населения этого региона полагается на централизованное отопление зимой. В Японии, Корее, Европе и США реверсивные тепловые насосы широко используются как для отопления, так и для охлаждения.

Сезонные характеристики тепловых насосов становятся лучше

Типичный сезонный коэффициент эффективности тепловых насосов – показатель среднегодовой энергоэффективности – с 2010 года неуклонно растет и сегодня составляет около 4 для большинства систем отопления помещений. Обычно коэффициент достигает 4,5 и выше, особенно в относительно мягком климате, таком как средиземноморский регион, центральный и южный Китай. И наоборот, в чрезвычайно холодном климате, например, на севере Канады, низкие температуры наружного воздуха снижают энергетические показатели имеющихся в настоящее время технологий до примерно 3-3,5 в среднем за зимний сезон. Переход от неинверторных к инверторным технологиям в последние десятилетия повысил эффективность. Сегодня инверторные технологии позволяют избежать значительной части потерь энергии, возникающих в результате остановок и запусков неинверторных технологий, а также снизить температурный подъем для компрессора. Нормативные акты, стандарты и маркировка, наряду с технологическим прогрессом, стимулировали улучшения во всем мире. Например, средний сезонный КПД тепловых насосов, продаваемых в США, вырос на 13% в 2006 году и на 8% в 2015 году после двух повышений минимальных стандартов энергоэффективности.

Тепловые насосы могут удовлетворить 90% глобальных потребностей в отоплении с меньшим углеродным следом, чем газовые конденсационные котлы.

Электрические тепловые насосы все еще удовлетворяют не более 5% потребностей в отоплении зданий во всем мире, однако они могут обеспечить более 90% глобального отопления помещений и водоснабжения с меньшими выбросами CO2 – даже с учетом более высокой углеродоёмкости электроэнергии – чем конденсационные газовые котлы (которые обычно работают с КПД 92-95%). Благодаря постоянному улучшению энергетических характеристик тепловых насосов и более экологически чистой генерации электроэнергии, этот показатель является значительным улучшением по сравнению с уровнем 2010 года в 50%.

Регулирование и обозначение энергетических характеристик тепловых насосов

Соединенные Штаты требуют, чтобы на маркировке продукции указывался сезонный коэффициент эффективности для отопления, а также минимальные стандарты энергоэффективности для тепловых насосов.
Такая система стимулирования, основанная на производительности, может косвенно повысить производительность в будущем, поощряя использование тепловых насосов в сочетании с местным фотоэлектрическим производством в режиме автономного потребления. Таким образом, тепловой насос будет напрямую потреблять экологически чистую электроэнергию местного производства, снижая чистое потребление электроэнергии из общественной сети. В дополнение к обязательным стандартам, европейские маркировки эффективности сезонного отопления помещений используют ту же шкалу для тепловых насосов (оценка не ниже A+), что и для котлов, работающих на ископаемом топливе (оценка не выше A), что делает возможным прямое сравнение их эффективности.
Кроме того, в Китае и Европейском Союзе источник энергии, используемый тепловыми насосами, классифицируется как возобновляемое тепло, что открывает доступ к другим стимулам, таким как налоговые скидки.
Источник: https://www.iea.org/reports/heat-pumps