在过去几年中热泵慢慢的被认为是热脱碳的关键技术，多个国家给予了慢慢的变多的政策支持。预计到2030年，全球热泵有潜力将全球二氧化碳（CO2）的排放量减少至少5亿吨，相当于当今欧洲所有汽车的年二氧化碳排放量。所以，要进一步加强政策支持和技术创新，特别是降低前期购买和安装成本，消除复杂多变的市场障碍，提高能源性能和耐用性，并挖掘热泵作为电力系统集成和灵活性推动者的潜力，进一步开发对气候和环境影响较小的制冷剂产品和系统。
2022年全球热泵销量继续保持两位数增长。鉴于天然气价格高企，加大对热泵产业的政策支持、措施激励是未来持续强劲助推减少温室气体排放的关键驱动力。
在欧洲，2022年热泵销售额创下了历史上最新的记录，增长了近40%。特别是与典型散热器和地板采暖系统兼容的空气-水型号的热泵销量在欧洲增长了近50%。在美国，热泵的采购量超过了燃气炉，而在全球最大的热泵市场——中国，热泵销量保持稳定。
由低排放电力驱动的热泵是全球向安全、可持续供暖转型的核心技术。《热泵的未来》是IEA世界能源展望系列中的一份特别报告，展望了热泵的发展前途，确定了加速其部署的关键机会。同时强调了主要障碍和政策解决方案，并探讨了加速采用热泵对能源安全、消费者能源账单、就业和应对气候平均状态随时间的变化的影响。
2021年，全球约10%的空间供暖需求将由热泵满足，安装速度正在迅速增长，销售量已创纪录。但是，需要政府政策支持以帮助消费者解决热泵相较于替代方案呈现出的前期成本比较高的问题。30多个国家已经推出了热泵财政激发鼓励措施，这些国家合计覆盖了当今70%以上的供暖需求。2023年也显示出持续增长的迹象，例如德国和瑞典的增长率分别超过100%和20%。
图2 按国家和地区划分的2021—2030年已宣布且承诺情景中建筑物热泵的容量
未来几年热泵产业将扩大部署提升制造能力，并对整个热泵供应链和电力基础设施产生一定的影响。2022年，部分主要制造商（尤其是欧洲制造商）宣布了扩张计划，如果全部实现的话，全球制造能力将提升约三分之一，但这仍与2050年净零排放情景所需的销售量存在差距。预计到2030年，全球制造能力几乎需要翻两番才能弥补这一差距。
然而，制造设施的部署速度相对较快（1～3年），并且扩建项目尚未对外广泛公布。热泵与别的行业的电器共享组件相比，其对关键材料的需求及其相关的供应脆弱性低于电解槽、太阳能光伏和风能等其他清洁能源技术。因此，到2030年的扩张规模可能比目前宣布的要大得多。其他例如安装人员短缺等问题，似乎是促进热泵部署战略中更优先需要重视和解决的紧迫问题。
图注：NZE（近零排放）=2050年净零排放情景。公布的产能包括现有产能。假设利用率为85%，则估计满足NZE（近零排放）情景中预计需求（NZE需求）的制造能力。因此，NZE（近零排放）剩余产能代表平均未使用的制造产能，这为适应需求波动提供了一定的灵活性。热泵容量（以GW为单位）表示为热输出容量。总的来说，欧洲是制造商制定具体公共扩张计划的主要地区。
在欧洲，热泵在2022年迎来了创纪录的一年，销售额增长了近40%。空-水机组的销量增长了近50%。波兰等部分国家的市场，在激励政策和支持计划的推动下，销售额增长了100%以上。在欧盟，预计将于2023年底推出热泵行动计划；
2022年，法国提高了补贴力度，美国、爱尔兰和奥地利紧随其后，于2023年初提高了补贴力度，为热泵的持续部署奠定了基础。
通过使用热泵而非冷凝式燃气锅炉，能够完全满足当前大部分空间和水的加热需求，并降低二氧化碳排放量。
热泵可满足全球约60%以上的空间和水的加热需求，并且与使用冷凝式燃气锅炉相比，其二氧化碳排放量更低。NZE（近零排放）情景中电力供应排放的快速减少和技术效率的提高意味着，到2025年，所有地区热泵的二氧化碳排放量将低于天然气冷凝锅炉的二氧化碳排放量。
图4 2010—2030年净零情景中空气源热泵与最高效的冷凝式燃气锅炉运行产生的相对二氧化碳排放量（按地区划分
图注：根据地区发电结构，热泵产生的二氧化碳排放是所用电力的间接排放。排放指数定义为运行热泵产生的二氧化碳排放量与运行效率为98%的燃气锅炉产生的二氧化碳排放量之比。这些范围反映了热泵装置效率的变化，平均季节性性能值假设在2.4到4之间变化。
相关的热泵部署，存在制冷剂意外排放的风险，例如在产品制造、使用或退役期间。目前，大多数热泵采用氢氟碳化合物（HFC）作为制冷剂，其大气寿命较短，但全球变暖潜能值（GWP）较高。2019年氢氟碳化合物约占全球温室气体排放量的2.5%。
如果制冷剂的使用不发生明显的变化，到2030年，在NZE（近零排放）情景中，全球热泵存量将包含近740公吨来自氢氟碳化合物的二氧化碳当量。这比目前中国所有建筑的直接排放量还要多；但是，由于大气寿命较短，只对短期气候的影响巨大。
在全球范围内科学的应用维护和回收方案的良好执行可以有效的预防约三分之一的氢氟碳化合物的排放，但估计值因地理区域和热泵模型而异。新一代氢氟碳化合物制冷剂的GWP低于传统氢氟碳化合物，但仍比碳氢化合物或氢氟烯烃（HFO）产生更强效力的温室气体，而碳氢化合物或氢氟烯烃被认为是氢氟碳化合物的可替代品。然而，碳氢化合物需要额外的可燃性安全预防的方法，而氢氟烯烃则需要在毒性和大气分解领域进行进一步研究。
2022年，热泵可满足全球建筑物约10%的供暖需求，到2030年约占NZE（近零排放）需求的一半。
在日本、韩国和欧盟等部分国家市场，热泵提供的热量被认为是可再次生产的能源，这使得其有资格获得可再次生产的能源政策计划的部分支持。2022年，中国还将热泵认定为国家级可再次生产的能源技术。
图5 2010—2030年净零情景下可再生电力对建筑空间供暖热泵消耗的贡献
在欧洲，最大的市场是法国、德国和意大利，热泵销量同比增长约40%，达到近300万台。
尽管销售增长量放缓，但2022年，中国的热泵机组销量仍高于其他几个国家。大多数都用在空间供暖的空气-水热泵仅占中国市场的一小部分，但2022年增长了20%以上。全球约40%的热泵是在中国制造的，领先的制造工艺使得中国成为全世界热泵市场最大和生产商和销售商，大部分出口至欧洲。
在日本，空气-空气热泵的销售在2022年基本稳定，因为大多数销售的机组都是为了替换现有装置，现有装置的效率通常比新型号低三分之一，但以热泵为主的空气-水机组热水器，增长了19%。
尽管市场趋势良好，但全球销售额在这十年内需要每年增长15%以上，才能与NZE（近零排放）情景保持一致。
来源：IEA（2023），《2023年能源技术展望》（）和IEA（2023），《清洁技术制造状况》。
2022年和2023年初，一些主要制造商（主要是欧洲制造商）宣布了扩张计划，如果计划全部实现的话，全球制造能力将增加三分之一以上。
增强型热泵系统适用于非常寒冷的气候、多户住宅、大型非住宅建筑、高至极高供暖温度系统和一般现有建筑，以及更紧凑的解决方案；
面向系统的解决方案，例如优化整个建筑/区域能源使用的算法设计、集成主动控制、与储能和热电网的集成、与太阳能光伏和光热的现场集成和控制设计；
创新的热源技术可减少地热解决方案的表面足迹和成本，例如斜井或使用来自湖泊、河流和下水道系统的热量；
一系列技术奖项有助于表彰热泵创新并扩大其部署。例如Peter Ritter von Rittinger国际热泵奖、欧洲的EHPA热泵奖以及北美的住宅寒冷气候热泵挑战赛等。
加速热泵部署需要支持基础设施的升级，而自动化控制管理系统可以将热泵转变为电网资产。
当热泵安装在配备有液体循环热分配系统的现有建筑物中时，在部分情况下在大多数情况下要更换散热器，以使机组在较低温度下运行，从而受益于更高的效率。化石燃料锅炉的运行输出温度通常为60～80℃。虽然热泵可以产生高于55℃甚至可高达70℃的热量，但其性能会随着输出温度的升高而下降。这些升级成本可占安装热泵总成本的三分之一。较低的循环加热系统温度也能够最终靠现有建筑物的额外隔热来实现，从而为提高热泵效率铺平道路。因此，财政激发鼓励措施还应通过整体优化的改造方案来解决建筑和供热系统升级问题，以便在现有建筑中部署热泵。
满足热泵加速部署带来的电力需求量开始上涨还需要投资客户升级连接、配电网、发电能力和灵活性。热泵、储能和主动控制系统相结合，能吸收电网中风能或太阳能光伏等可变可再次生产的能源份额持续不断的增加带来的波动。目前，许多试点项目已成功证明了减少峰值需求，并为客户在降低负载方面做的贡献提供回报的潜力。利用热泵响应来自电网的外部信号和/或价格信号的灵活性仍然是一个利基战略方案。
最近各国出台或加强了一系列政策来加速热泵的部署，特别是在欧洲和北美。主要政策工具有：
热泵部署目标为行业提供信心：欧盟成员国以及英国宣布了到2030年的战略部署目标；
目前，全球30多个国家、地区提供了降低前期成本的财务激发鼓励措施：赠款、所得税或增值税退税以及低息贷款。这些国家总计占全球建筑供暖需求量的70%以上；
重新平衡能源税和热泵关税，以促进燃料转换并考虑到灵活性：一些公用事业单位为使用电加热的消费的人提供特殊计量的电力或特殊费率，例如在德国，特殊费率平均可降低经营成本20%。荷兰政府的目标是到2026年将天然气税收提高至多43%，同时降低清洁取暖燃料的税收；
部署高效热泵的标准和标签——已超过45个国家引入强制性标签计划并使用强制性标准来确保最低性能水平。在美国，从2023年起，新的热泵一定要满足更严格的效率要求；
禁止安装化石燃料技术以鼓励清洁供暖替代方案——已在20多个国家的国家或地方层面实施或宣布。2023年，新禁令在奥地利、斯洛文尼亚和佛兰德斯生效。美国大约90个地方政府要求新住宅只可以使用电力进行供暖、供热和其他最终用途。
自1978年以来，IEA热泵技术合作计划始终致力于开展国际合作研究，以创新、展示、收集和交流的形式助力热泵技术的进步。
负责建筑物供暖和制冷任务创新的社区旨在发展新的伙伴关系，促进私人投资和研究合作，以加速该领域的创新。
还需要在简化热泵部署数据方面加强国际合作，为加速采用热泵的政策决策提供信息。
截至2022年底，制造商已宣布投资超过40亿美元用于扩大热泵及其组件和相关产能，其中大部分集中在欧洲。到2030年将产能扩大到NZE（近零排放）情景中概述的水平需全球额外投资150亿美元。在针对消费者出台的新激发鼓励措施以及对美国和欧盟制造商的直接支持、推动下，预计将有更多的制造业发出公告。慢慢的变多的制造商还提供安装培训计划，以解决安装人员短缺的问题。
出台补助金、税收抵免和低息贷款等财政激发鼓励措施是降低热泵前期成本的关键手段，热泵前期成本通常超过化石燃料供暖系统。这些措施旨在为低收入家庭提供足够的支持，并解决升级供热系统和其他配套基础设施的相关成本。能源效率改造的激发鼓励措施也是减少建筑物总体能源需求，以及降低现有建筑物中安装的热泵经营成本的关键。倾斜能源税以支持高效电加热，也能大大的提升热泵的成本竞争力。
随看前期成本的下降，解决新安装的限制或实际限制以及消费者面临的其他障碍变得更紧迫。例如，一站式商店可以为广大购买的人提供信息并帮助减轻行政负担。
此外，建筑能源规范、最低能源性能标准（MEPS）和标签能加速热泵的部署，并且（如果法规包括计量和主动控制系统的要求）能保证电力系统的灵活性。禁止使用化石燃料设备和部署热泵目标能更加进一步为制造商和安装承包商提供清晰、稳定的长期愿景。将热泵纳入供暖技术人员、管道工和电气工程师的现有资质认证中将有助于解决安装人员短缺的问题。
提高电气化水平需要将国家和地方的供暖和制冷路线图纳入传统能源计划，以协调基础设施发展（例如电网、区域供热网络、存储）、优化成本并适当调整基础设施。
从长远来看，研发能发挥及其重要的作用，以提高热泵的性能，对需要高温分配系统的建筑物，特别是在寒冷气候下，利用多余的热量。随着慢慢的变多的热泵达到其常规使用的寿命年限，明确的监管框架还应定义热泵维修的责任、融资模式以及其材料和制冷剂充分回收的相应方案。
为了与2050年净零排放情景保持一致，到2030年，与热泵相关的就业人数必须增加一倍以上，其中安装工作岗位最多。宣传活动和积极主动的战略性劳动力规划可以在防止短缺和突破瓶颈方面发挥重要作用。
供暖和制冷即服务，将热泵出租给消费者并确保技术的正常运行——视为一种颇具前景的商业模式，对消费的人（使其摆脱高昂的前期成本）和相关的企业而言都有潜在的好处，与销售供暖设备相关的收入流相比，相关的公司能够受益于更可预测和更持久的收入流。
公司还能够最终靠开发和销售集成热泵系统来进一步利用不一样技术之间的协同作用，该系统具有计量、主动需求响应协议、蓄热甚至太阳能光伏等功能，作为同一品牌下的一套电器。
行业协会与各国政府合作，按照技术、容量和建筑类型对热泵部署进行更细致的报告，这对于确保加速热泵应用的政策决策充分知情至关重要。加强国际合作能够在一定程度上促进数据收集和最佳实践的交流以及报告的统一。知识共享对于围绕电力市场设计的实验（例如如何在特定电力市场监管下整合需求侧的响应）特别有价值。