供热占全球工业和建筑部门用能的近20%，占能源部门排放量的约四分之一。中国建筑和工业约占全球热力消费的三分之一，因此对全球趋势具有重大影响。过去十年中，中国建筑热力消费的增长速度居各国之首，目前建筑空间供暖和热水的的能源需求约为12艾焦，已成为仅次于美国的第二大市场。由于中国供热设备普及率不断提高，这一趋势并无放缓迹象。2010-2022年，中国工业部门的热力消费增长了13%，达到38艾焦。其中近20%是200°C以下的中低温热力——这最适合热泵应用的温度范围。同期，200°C以下的热力消费增长了7%，并且随着中国向高附加值产业转移，其在需求总量中的份额也将增加。

目前中国供热严重依赖煤炭。在建筑和工业供热终端能源使用量中，约有一半为煤炭直接供热。如果将用于区域供热以及为建筑和工业供热发电的煤炭计算在内，中国二氧化碳排放量和煤炭使用量的40%来源于供热。然而，由于中国已采取政策改善空气质量、减少二氧化碳排放并最大限度提高能效，该比例在过去十年中下降幅度超过5%。 

热泵在全球的销售势头空前强劲。全球热泵销量已在2020年基础上增长了近30%，尽管2023年经历了3%的收缩。中国是当前全球最大的建筑用热泵市场，占全球销售额的四分之一以上；2023年，中国是全球主要热泵市场中唯一增长的市场，销量增幅高达12%。中国市场上的在售热泵是区域供热管网以及建筑和工业供热脱碳的最高效选择之一。2022年，热泵占中国建筑供热设备销售额的8%；在中国中部和南方的一些地区，热泵已成为新建和既有建筑供热供冷的标配。采用热泵提供家用热水正在兴起，主要是在城市地区和商业建筑中，但热水市场仍以传统的电热水器和燃气锅炉为主。热泵的能耗平均只有电加热器或化石燃料解决方案的五分之一到三分之一，但在工业供热和区域供热中的使用仍不常见，其原因包括认知度低、前期成本高。

与其他解决方案相比，购买热泵从长远来看物有所值，但高昂的前期成本仍构成障碍。空气-空气热泵在中国一些气候寒冷的地区以及夏热冬冷的城市，已经成为全寿命周期成本竞争力最高的供热选择，可以同时满足供热供冷需求。而空气-水热泵与前期成本较低但效率低下的电加热器相比，全寿命周期成本更低。不过，空气-水热泵比燃气锅炉更昂贵，并且只有在电价与燃气价格比具有竞争力的地区，才可以实现全寿命周期成本节约。工业热泵的前期成本是燃气锅炉的六倍多，但工业热泵的效率高，其全寿命周期成本现已远低于燃气锅炉和电锅炉，成本竞争力与燃煤锅炉相当。

目前，中国建筑中安装的分布式热泵占全球总装机的四分之一，其安装总量超过2.5亿千瓦，约占建筑热力需求的4%。在考虑到中国碳中和目标的承诺目标情景（APS）中，到2050年，其安装量将达到14亿千瓦，可满足热力需求的25%。要想实现承诺目标情景中的宏伟目标，从现在到2050年期间，每年建筑中热泵安装量需要达到约1亿千瓦，这相当于美国、中国和欧盟2022年热泵部署安装量的总和。

在建筑部门，分布式热泵的最大应用潜力在于中国农村以及南方和中部城市，其在中国北方城市的新建建筑中的应用也预计将会增加。在承诺目标情景中，到2030年，这些地区的热泵装机将翻不止一番，到2050年将达到现在的五倍。在气候温和或夏热冬冷的地区，随着供热设备普及率提高，可逆式空气-空气热泵的份额预计将增长。空气-水热泵市场预计也将扩大，特别是在中国北方的新建建筑中，因为北方地区更严格的建筑能源规范有利于热泵普及。承诺目标情景下，到2050年农村地区的空气-水热泵销量将增加到现在的七倍，用于空间供暖的空气-空气机组的增幅更大。要确保热泵能高效运行，就必须提高人们对热泵技术及其应用的认识，并由有关人员对其进行熟练的安装。

在各工业部门中，热泵的最大潜力在于满足温度低于200°C的供热需求。在轻工业、纸浆和造纸业以及化工行业，中低温热力的使用比较普遍。目前，这些行业占中国工业热力消费的三分之一以上，占200°C以下热力消费的四分之三以上。从理论上讲，热泵目前已经可以提供1.75亿-2.8亿千瓦的潜在热力，足以满足前述行业当前供热需求的约15%。承诺目标情景中，2025-2050年期间每年将在轻工业部门安装热泵约150万千瓦，以满足到2050年20%左右的供热需求。然而，在目前的工业脱碳计划中，对热泵的关注有限，而且由于热泵需要根据具体的工艺过程进行定制，导致标准化难度大，设备成本降低空间相对有限。因此，进一步支持为工业应用开发成本较低的先进热泵设计将非常重要。

应用于区域供热管网的热泵为进一步实现热力脱碳提供机遇。中国北方城市的区域供热管网中已部署了一些大型热泵，但供热管网80%以上的热力生产仍然依赖煤炭。热泵可以通过降低管网回水温度来提高系统整体效率，若与热储能结合，还可能有助于避免波动性可再生能源弃电。中国北方城市依赖于 集中供暖，而大型热泵作为一种配合扩建和现代化计划的脱碳解决方案，已得到有关方面的关注。

热泵还为余热回收提供机遇。中国已在水泥等行业系统推广余热回收，并且还有其他温度低于50°C的余热资源，可通过在区域供热系统和产业集群中集成大型热泵加以利用。到2050年，来自火电厂、工业、数据中心和废水处理厂的余热将达到近20艾焦，其中三分之二适合引入热泵——这相当于6.5亿千瓦的热泵装机，是轻工业潜力的20倍。目前，小型工业企业在以下方面面临尤其大的挑战：证明实施余热回收战略的经济效益，以及为发现共用区域供热管网联网带来的机遇而与其他热力用户和生产商的有效协调。政府采取行动克服这些障碍将是进一步开发余热回收潜力的关键。

承诺目标情景中，到2050年分布式热泵将贡献中国建筑供热领域直接减排量的约30%。由于在电气化和能效方面加大努力，建筑供热的二氧化碳直接排放量将从2022年的2.9亿吨减少到2050年的7000万吨。改用热泵并且逐步淘汰煤炭和传统生物质供热也可以大幅减少当地的空气污染物，到2030年，居民供热产生的PM2.5排放将减少近80%。在承诺目标情景中，轻工业热力产生的二氧化碳直接排放量将从目前的1.1亿吨减少到2050年的1千万吨以下。到2050年，电气化将贡献轻工业热力减排量的三分之二，其中三分之一是热泵的贡献。

若将直接和间接排放均计算在内，则目前中国已安装热泵每年的平均排放量已比燃气锅炉低30%以上。在承诺目标情景中，到2030年，发电产生的间接排放将减少40%以上，主要是由于太阳能、风能和核能部署增加。同年，热泵的年排放量将比燃气锅炉低近60%。虽然增加热泵部署必定会推高电力需求，但在承诺目标情景下，2030年热泵的高峰负荷影响将只有建筑内电器设备的高峰负荷影响的一半。

中国是建筑用分布式热泵的最大制造国，可迅速提高产量，以支持进一步增长。中国在热泵技术创新和制造方面领先全球，2022年全球销售的热泵中约有35%产自中国。中国热泵行业的就业人数目前已超过30万；承诺目标情景下，该数字到2050年将翻一番。相应地，很可能需要对热泵安装人员等有关从业者进行职业培训和技能提升。

承诺目标情景下，工业和建筑部门用于加速热泵部署的投资需求持续增加。在建筑部门，每年的投资额需要在目前的基础上，到2030年增加两倍，达到300亿美元（2000亿人民币），到2050年增加三倍，相当于2022年欧盟和美国风力发电投资额的总和。在轻工业部门，承诺目标情景下，到2050年大规模热泵装机将增加到3000万千瓦，这将需要约200亿美元（1400亿人民币），相当于2022年中国轻工业在天然气热力方面的支出额。