1.什么是光伏热泵？

光伏热泵（SAHP）是能高效使用太阳能的光伏热泵一体化系统。光伏热泵可使用光伏发电供能给热泵运行
，也可网络太阳能中的热能转达给热泵热交流系统
，提高热泵供暖效率。其产品形态基本由光伏组件/集热器及热泵机组组成
，光伏组件/集热器会转达电力和热量给热泵机组。在光伏供电富足的情形下
，还可配臵家庭储能系统贮存白天多余发电量
，理想状态下热泵便可无需市电自力运作。LG电子便于2021年3月在德国推出了这样的光伏-储能-热泵一体化产品。LG电子也和德国衡宇供暖刷新商Thermondo相助
，于2022年6月推出了热泵租赁计划
，用户仅需每月支付159欧元即可
，阻止了较高的初始购臵本钱。

凭证光伏热泵系统对太阳能使用方法差别
，可简朴分为三种类型的系统：1）仅使用太阳能光热
，通过集热器吸收热能并转达给热泵热交流系统
，提高了空气源热泵对室外热能的使用效率
；2）仅使用太阳能光电
，通过光伏组件爆发电供热泵事情
；3）同时使用太阳能光电和光热辅助热泵事情。

第三种系统一样平常会使用太阳能光伏光热手艺（PVT）
，这是一种热电联供的手艺。其焦点？槲沤崃斯夥⒌缂凹绕鞴πУ腜VT集热器。阳光会先照射至PVT集热器上层的光伏电池爆发直流电
，部分太阳能会以热能被下层的吸热板吸收
，最后透过集热器中排管中液体的流动带走热量供热泵举行进一步使用。这种手艺整合了光伏和热泵的优点
，形成磷七效的光伏热泵一体化系统。

推广光伏热泵
，后装式的组件是一种可行的过渡计划。光伏热泵一体化产品需同时购置光伏组件和热泵组件
，用度较高
，因此现在市面上一体化产品较少。海内已有部分厂商推出可后装的光伏热泵产品
，在已装置光伏组件的家庭
，接入热泵组件
，组成一套光伏热泵系统。这些后装的热泵组件
，有的需要将光伏组件爆发的直流电转为交流电
，也有的可以直接使用直流电事情。以海内品牌云顶国际的光伏直驱热泵为例
，产品可用直流电驱动
，兼容市面上大部分的户用光伏。工信部于2022年4月宣布了格力电器牵头制订的两份行业标准——《光伏驱动多联式空调（热泵）系统》和《光伏驱动冷水（热泵）系统》
，标准会于2022年10月最先正式实验。

2.当热泵遇到光伏
，1+1>2

光伏热泵不是简朴的产品组合
，而是1+1>2的解决计划。光伏热泵有两大优点：1）控制光伏板温度以提升发电效率
；2）削峰填谷提高光伏使用效益。

一体化产品能吸收光伏电池热量
，提升光伏发电和热泵制热效率。商业光伏组件的光电转换效率在实验室理想状态下则可高达25%以上
，但现实应用一样平常在6%~15%。其中一个缘故原由即是室外光伏组件的效率会随温度的升高而降低
，过高温度也会加速光伏组件的有机封装质料和零部件老化
，降低光伏组件使用寿命。一样平常温度每升高1度
，光伏电池光电转换效率便会降低0.5%左右。

别的
，部分空气源热泵也保存低温情形下效率降低
，冬季蒸发器结霜等问题。太阳能PVT热泵这类一体化产品同时改善了上述问题
，PVT集热器不但使得光伏电池运行温度更低
，也通过吸收光热提升了热泵的低温运行效率。凭证国网浙江省电力公司电力科学研究院及东南大学能源与情形学院的一项团结研究显示
，以南京市的工况举行试验
，太阳能PVT热泵一体化系统的整年发电量较自力光伏系统高31.5%。一体化产品能最大化的使用光伏和热泵的优点
，我们以为其未来有望成为光伏热泵系统中的主流产品。

实验中光伏热泵发电量基本笼罩热泵耗电量

光伏直接配套热泵使用也可起到削峰填谷的作用。阳光照射强度在一天中并不匀称
，因此光伏发电量与家庭用电时段并不完全匹配
，多余的发电量只能以低价余电上网或形成弃电。供暖/热水热泵一样平常会配有200L~300L的保温水箱
，可以贮保存用电低谷时代运行热泵制热的热能。部分热泵厂家会针对光伏供电的热泵举行调解
，在系统检测到光伏供电时将保温水箱的水温上限调高
，以抵达贮存只管使用光伏余电的目的。近年来光伏发电上网价钱逐渐走低
，住民用光伏爆发的电
，自用比上网卖电更划算。而热泵削峰填谷的作用可提高自用比例
，因此提升户用光伏的整体使用效益。

3.户用光伏和热泵装机提速
，光伏热泵远景辽阔

中国光伏户用装机量提速
，光伏热泵空间向好。凭证中国光伏行业协会数据
，2021年我国光伏户用装机量为21.6GW
，同比增添113.3%
，高于光伏整体13.9%的增速
；в霉夥/漫衍式光伏装机量漫衍占新增光伏总装机量的39.4%/53.4%
，户用占比及漫衍式占比均为历史新高。光伏热泵家庭使用优点显著
，我们以为光伏户用比例的提升将进一步翻开光伏热泵的市场空间。在2018-2020年全球新增的光伏装机总量中
，中国/欧洲/美国划分占比36.0%/12.8%/12.6%
，中国或为未来光伏热泵最大的市场。

2014-2021年中国新增漫衍式光伏装机量及占整体装机量比例

欧洲PVT类集热器占比相对较高
，光伏及热泵装机量双增。凭证国际能源署的数据
，2021年全球PVT集热器装机面积为144.3万平方米
，约为全球所有已装置集热器面积的0.19%。在所有已装置的PVT集热器中
，欧洲已装置面积占比61.3%。我们以为未来PVT集热器普及率的提升
，将发动太阳能PVT热泵产品普及率提高
，而欧洲有望成为光伏热泵一体化产品普及率提升最快的地区。凭证欧洲光伏工业协会数据
，欧盟27个成员国2021年光伏新增装机量约为26GW
，同比增添34.2%。同时凭证欧洲热泵协会数据
，欧盟21个成员国2021年热泵销量218万台
，同比增添34.6%。2021年欧洲光伏及热泵市场双增
，主要缘故原由即是欧洲各国在2050年碳中和目的下做出的政策支持。

2021年部分国家光伏装机量和热泵销量增速

光伏热泵市场空间辽阔。热泵相比电取暖和及燃气取暖和装备而言
，在节能环保和经济性上有显著优势。以美国2022年5月的电价及燃气价钱测算
，热泵每年的使用整天职别是电取暖和装备/燃气取暖和装备的32.7%/70.6%。在美国新建自力屋中
，空气能热泵的渗透率已达40%左右。凭证欧盟统计局和美国普查局的数据
，2020年欧盟28国及美国共有约3.5亿户家庭。

假设未来欧盟家庭数目维持稳固且80%西欧家庭使用热泵
，欧洲及美国的热泵存量规模将达2.8亿台。进一步假设热泵使用周期为10年
，在普及率坚持稳态的情形下
，每年将有2800万台的规模。若是此时光伏热泵渗透率已达50%
，则光伏热泵的市场规模也将达1400万台以上。一样平常5kw的户用光伏系统和10kw的热泵机组为西欧家庭常见的选择
，在此基础上我们假设未来西欧市场光伏热泵的产品售价为10000美元
，对应的光伏热泵稳态市场规模约为1400亿美元。

文章泉源：安信证券