石宏巖，李艷來(lái)

（1.赤峰學(xué)院 資源環(huán)境與建筑工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000；2.赤峰山金銀鉛有限公司，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

0 引言

自我國(guó)提出雙碳目標(biāo)后，其基本邏輯和實(shí)現(xiàn)路徑得到各行業(yè)的高度重視[1]。碳中和的基本定義為凈零排放而不是零排放，即通過(guò)人類活動(dòng)排放的二氧化碳總量與自然界吸收及人為固定的碳總量相當(dāng)[1]。丁仲禮院士指出了發(fā)電端、能源消費(fèi)端和固碳端的三端共同發(fā)力體系，在能源消費(fèi)端要積極推動(dòng)電力替代、氫能替代以及工藝重構(gòu)等，從而實(shí)現(xiàn)能源消費(fèi)端的低碳化甚至非碳化。2020年，我國(guó)建筑相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)生的二氧化碳排放量約2180 Mt，占總量的22%，其中，與熱力相關(guān)的間接二氧化碳排放量約占21%[2]。因此，減少與熱力相關(guān)的碳排放會(huì)有效降低二氧化碳總排放量，其中充分開(kāi)發(fā)利用低品位余熱資源是較為有效的減排措施。這就要求熱源相關(guān)企業(yè)必須升級(jí)、研發(fā)先進(jìn)技術(shù)，且合理采用到生產(chǎn)中，這是實(shí)現(xiàn)碳中和的前提條件，而吸收式熱泵技術(shù)應(yīng)用于熱力管網(wǎng)采暖中正是“技術(shù)為王”的充分體現(xiàn)。

2021-10-24國(guó)務(wù)院出臺(tái)的《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見(jiàn)》中明確指出：因地制宜推進(jìn)熱泵、燃?xì)?、生物質(zhì)、地?zé)崮艿惹鍧嵉吞脊┡?。隨后各省市政府部門也出臺(tái)了推廣建筑采暖用能優(yōu)選熱泵等政策，當(dāng)下，集中供熱系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題在于熱源量不足和管網(wǎng)輸送能力不夠，因此如何找到足夠且合適的熱源、將各類不同溫度品位的熱源優(yōu)化組合并、長(zhǎng)距離輸送是供熱系統(tǒng)節(jié)能減排的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，吸收式換熱器（吸收式熱泵+板式換熱器）這一裝置能夠在解決上述問(wèn)題中起到關(guān)鍵性作用[3]。吸收式熱泵適用于兩股流量極不匹配流體之間換熱，梯級(jí)利用一次網(wǎng)水的熱量，在其具有較高做功能力的高溫段首先作為驅(qū)動(dòng)熱源，換熱后低溫一次網(wǎng)水作為熱泵低溫?zé)嵩蠢^續(xù)換熱[4]，最終出水溫度可降至20 ℃，與熱源直接換熱，使吸收換熱的整體?效率提高，耗散減小，溫度對(duì)口，梯級(jí)利用，降低了一次網(wǎng)回水溫度，提高了余熱利用效率[5]。

在碳中和目標(biāo)和國(guó)家對(duì)清潔取暖意見(jiàn)的宏觀背景下，了解吸收式熱泵的研究現(xiàn)狀，對(duì)于剖析技術(shù)問(wèn)題和制訂合理的技術(shù)措施有重要的引導(dǎo)作用。本研究基于中國(guó)知網(wǎng)（China National Knowledge Infrastructure，CNKI）檢索吸收式熱泵（或吸收式換熱器）領(lǐng)域的相關(guān)文獻(xiàn)[6]，結(jié)合CNKI 的檢索結(jié)果，并運(yùn)用CiteSpace軟件文獻(xiàn)計(jì)量方法，科學(xué)、準(zhǔn)確地分析檢索文獻(xiàn)的外部特征，對(duì)關(guān)鍵詞和突顯詞等進(jìn)行量化、可視化分析，進(jìn)而闡明發(fā)展概況，并預(yù)測(cè)研究熱點(diǎn)，以期為吸收式熱泵領(lǐng)域研究提供文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的參考依據(jù)，激發(fā)技術(shù)應(yīng)用活力。

1 樣本選取與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)的選取

本研究將CNKI 作為文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來(lái)源，樣本文獻(xiàn)的檢索方式是在CNKI 的高級(jí)檢索中，選擇“主題”為“‘吸收式熱泵’OR‘吸收式換熱器’”，檢索時(shí)間為1975-01-01—2022-12-01。具體檢索條件見(jiàn)表1。檢索結(jié)果顯示，總計(jì)1821 篇相關(guān)文獻(xiàn)，其中學(xué)術(shù)論文1320篇，學(xué)位論文307篇，會(huì)議、報(bào)紙、標(biāo)準(zhǔn)等194篇（剔除該部分非學(xué)術(shù)類文獻(xiàn)）。將期刊分為核心期刊（北大核心）和全部期刊分別進(jìn)行再次檢索，其中核心期刊350 篇，占期刊的26.52%，占總文獻(xiàn)的21.51%。

表1 CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)檢索條件Tab.1 CNKI database search conditions

1.2 研究方法

對(duì)檢索得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)研究，主要采用SPSS 軟件進(jìn)行量化統(tǒng)計(jì)分析和CiteSpace 軟件進(jìn)行可視化分析。CiteSpace 是由美籍華人陳超美教授研究開(kāi)發(fā)的一款基于JAVA語(yǔ)言的科學(xué)知識(shí)圖譜軟件。知識(shí)圖譜是以知識(shí)域?yàn)閷?duì)象，顯示科學(xué)知識(shí)的發(fā)展進(jìn)程與結(jié)構(gòu)關(guān)系的一種圖像，它既是可視化的知識(shí)圖形，又是序列化的知識(shí)史譜，具有“圖”和“譜”的雙重性質(zhì)與特征[7]，可以把前沿知識(shí)以圖譜的形式生動(dòng)地展示出來(lái)[8]，可輸出共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖、關(guān)鍵詞聚類圖和突顯關(guān)鍵詞等。CiteSpace讀取CNKI檢索樣本的操作及格式轉(zhuǎn)化等，可見(jiàn)參考文獻(xiàn)[9-10]?；贑iteSpace 的再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域綜述，分析了關(guān)于“誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）”的前沿知識(shí)圖譜聚類，預(yù)測(cè)到了日本生物學(xué)家山中伸彌（Shinya Yamanaka）將獲得諾貝爾獎(jiǎng)[7-11]。由此可見(jiàn)采用CiteSpace 軟件分析的可操作性和準(zhǔn)確性。本研究采用此軟件進(jìn)行前沿預(yù)測(cè)分析。具體研究思路見(jiàn)圖1所示，統(tǒng)計(jì)分析和CiteSpace軟件分析的結(jié)果，不僅可以歸納總結(jié)前人的研究成果，而且可以為專業(yè)人員在期刊投稿、前沿?zé)狳c(diǎn)和研究方向選擇等方面提供參考。

圖1 采用CiteSpace軟件分析研究思路Fig.1 Research ideas analyzed with CiteSpace software

2 統(tǒng)計(jì)與分析

2.1 發(fā)文年度與數(shù)量分析

文獻(xiàn)發(fā)文數(shù)量可以反映該研究領(lǐng)域在一定時(shí)間內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r，科學(xué)計(jì)量學(xué)之父普賴斯提出，學(xué)科發(fā)展會(huì)經(jīng)歷學(xué)科產(chǎn)生初期、發(fā)展期、理論成熟期和理論完善期四個(gè)階段[12]。Shneider 作為美國(guó)Curelab公司的創(chuàng)始人，同樣認(rèn)為科研領(lǐng)域的發(fā)展大致可分為四個(gè)階段，與普賴斯提出的基本相同，只是將第四時(shí)期變?yōu)榱怂p階段[13]。文獻(xiàn)累計(jì)數(shù)和文獻(xiàn)累計(jì)率可以大致反映學(xué)科發(fā)展所處的階段，文獻(xiàn)累計(jì)數(shù)是隨著年份增加的文獻(xiàn)總和，直接可以反映能夠檢索到的文獻(xiàn)規(guī)模大?。晃墨I(xiàn)累計(jì)率是當(dāng)年的發(fā)文量與上一年文獻(xiàn)總和的比值，體現(xiàn)熱點(diǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。表2 為期刊論文數(shù)量、碩博論文數(shù)量隨年度的變化情況以及文獻(xiàn)累計(jì)數(shù)和文獻(xiàn)累計(jì)率的計(jì)算結(jié)果。

表2 文獻(xiàn)數(shù)量、累計(jì)數(shù)和累計(jì)率Tab.2 The number of literature, cumulative count and accumulated rate

由表2 可以看出，發(fā)文數(shù)量整體隨著年限的增加呈現(xiàn)正相關(guān)性，以20 篇文獻(xiàn)作為劃分節(jié)點(diǎn)，在2002 年以前，發(fā)文量數(shù)量呈現(xiàn)不穩(wěn)定增長(zhǎng)，碩博論文開(kāi)始由無(wú)到有，文獻(xiàn)累計(jì)率在5.26%～66.67%不穩(wěn)定變化，這可以劃定為普賴斯四階段的學(xué)科產(chǎn)生初期。2002—2020年，期刊論文數(shù)量和碩博論文增長(zhǎng)顯著，文獻(xiàn)累計(jì)率在6.49%～15.65%變化，較穩(wěn)定，符合普賴斯四階段的學(xué)科發(fā)展期。

2.2 熱點(diǎn)期刊

本研究統(tǒng)計(jì)了排名前十位的熱點(diǎn)期刊和核心期刊作為參考（見(jiàn)表3）。對(duì)于核心期刊而言，350篇期刊論文分布于97種期刊中，每種核心期刊的平均刊文數(shù)為3.61 篇，排名前兩位的《暖通空調(diào)》和《太陽(yáng)能學(xué)報(bào)》分別刊文56篇和38篇，分別占核心期刊刊文的16%和10.86%；排名前六的期刊刊文181篇，占比51.72%，超過(guò)半數(shù)，具有集中性。就全部期刊而言，1320篇論文分布在410余種期刊中，每種期刊的平均刊文數(shù)為3.22 篇，《暖通空調(diào)》《節(jié)能》和《區(qū)域供熱》刊文均超過(guò)50 篇，分別占全部期刊刊文的4.24%、4.17%和3.94%；排名前十的熱點(diǎn)期刊刊文387 篇，占比29.32%，不足半數(shù)，較為分散。根據(jù)布拉福德核心區(qū)期刊數(shù)量計(jì)算公式r0=2 ln(eEY)，（r0為核心區(qū)期刊數(shù)量，系數(shù)E=0.577 2，Y是研究領(lǐng)域內(nèi)發(fā)文量最大的期刊數(shù)量[12]），吸收式熱泵領(lǐng)域在《暖通空調(diào)》期刊發(fā)文最多為56篇，帶入計(jì)算式中，得到r0=9.21，上限取整，說(shuō)明核心區(qū)期刊數(shù)量為10篇刊文量。

表3 排名前十位的熱點(diǎn)期刊和核心期刊刊文數(shù)量Tab.3 The number of articles published in the top ten hot journals and core journals

2.3 核心作者

對(duì)1320 篇文獻(xiàn)的作者進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，根據(jù)Price 計(jì)算公式來(lái)判斷核心作者：

式中：m 是核心作者最低發(fā)文數(shù)量閾值；nmax是最高產(chǎn)作者的發(fā)文數(shù)量[14]。

核心期刊和全部期刊發(fā)文最多的均是清華大學(xué)付林教授，分別是nmax=31 篇和nmax=42 篇，將其帶入Price 公式，得到核心期刊的m=4.17 篇和全部期刊的m=4.85 篇。采用CiteSpace 對(duì)核心作者進(jìn)行可視化分析，m=5篇以上作者均屬于核心作者范疇，做顯示處理，小于該值的不做顯示。核心期刊和全部期刊的核心作者見(jiàn)圖2 所示。在圖2 中，節(jié)點(diǎn)采用歷史年輪的呈現(xiàn)方式，其直徑大小與發(fā)文頻次成正比，顏色由冷色到暖色表示活躍程度遞增，連接線的粗細(xì)表示合作程度，顏色代表年限[15]?？梢钥闯觯郧迦A大學(xué)付林教授和江億院士為首的團(tuán)隊(duì)在吸收式熱泵方面有著引領(lǐng)作用，同時(shí)與華北電力大學(xué)孫健、戈志華等，燕山大學(xué)李巖、北京建筑大學(xué)孫方田等均有緊密的合作關(guān)系；鐘理、陸震、耿惠彬、王長(zhǎng)慶等研究人員發(fā)文較早，最近幾年活躍的核心作者還是以付林、張世鋼等清華團(tuán)隊(duì)為主。

圖2 核心作者顯示Fig.2 Core authors display

2.4 核心機(jī)構(gòu)

對(duì)1320 篇期刊論文和307 篇學(xué)位論文進(jìn)行刊文機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)。采用CiteSpace 對(duì)核心機(jī)構(gòu)進(jìn)行可視化顯示，期刊3 篇以上作者所在機(jī)構(gòu)顯示為核心機(jī)構(gòu)，核心期刊和全部期刊的核心機(jī)構(gòu)見(jiàn)圖3。檢索刊文的機(jī)構(gòu)主要集中在雙一流高校。期刊方面，清華大學(xué)以52篇核心期刊和78篇全部期刊分別占比14.86%和5.91%，高居首位；碩博論文方面，華北電力大學(xué)表現(xiàn)搶眼，一校兩址以總計(jì)51 篇論文占比16.61%，獨(dú)占鰲頭。值得一提的是，北京建筑大學(xué)和山東建筑大學(xué)也分別以刊文13篇和12篇居前八位，這些數(shù)據(jù)還只是CNKI 可檢索到的優(yōu)秀碩博論文?？梢钥闯?，已逐漸形成了以華北電力大學(xué)、清華大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)、上海交通大學(xué)、大連理工大學(xué)、華南理工大學(xué)等為主的核心研究機(jī)構(gòu)。在吸收式熱泵的研究領(lǐng)域，還是以高等院校和科研院所為主力，缺乏企業(yè)參與、技術(shù)投產(chǎn)的落實(shí)應(yīng)用。

圖3 核心機(jī)構(gòu)顯示Fig.3 Core institutions display

2.5 高引論文

文獻(xiàn)的被引次數(shù)可以反映該文的價(jià)值及學(xué)術(shù)影響力度，本研究對(duì)被引次數(shù)排名前十的文獻(xiàn)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)（見(jiàn)表4）。上海交通大學(xué)王如竹教授發(fā)表于《太陽(yáng)能學(xué)報(bào)》的《關(guān)于建筑物節(jié)能及復(fù)合能量系統(tǒng)的幾點(diǎn)思考》，被引次數(shù)高達(dá)130 余次；年均被引率最高的是中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所金紅光院士發(fā)表在《中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)》上的《多能源互補(bǔ)的分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)理論與方法研究》，年均被引率高達(dá)17.5，二者均是偏重于吸收式熱泵的應(yīng)用方面，其他高引論文也是如此。高引論文排名前十的文獻(xiàn)被引次數(shù)高達(dá)900 余次，篇均被引次數(shù)達(dá)9次，均刊發(fā)在核心期刊上，且有三篇來(lái)自《太陽(yáng)能學(xué)報(bào)》，兩篇出自《暖通空調(diào)》，這也彰顯了核心期刊引領(lǐng)科學(xué)研究的熱點(diǎn)前沿。

表4 被引次數(shù)排名前十的文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)Tab.4 Statistics of the top ten cited literatures

3 知識(shí)圖譜與趨勢(shì)預(yù)測(cè)

3.1 關(guān)鍵詞共現(xiàn)

文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞可以突顯該研究的主題路線和重點(diǎn)方向，對(duì)軟件合理預(yù)測(cè)該領(lǐng)域的熱點(diǎn)和前沿有指導(dǎo)作用。采用CiteSpace 軟件對(duì)檢索文獻(xiàn)進(jìn)行分析，圖4 為關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜，時(shí)間切片設(shè)置為1年，其中節(jié)點(diǎn)的大小反映了關(guān)鍵詞頻次高低，節(jié)點(diǎn)顏色的深淺反映了關(guān)鍵詞的平均共現(xiàn)時(shí)間長(zhǎng)短，連線的粗細(xì)反映了關(guān)鍵詞的連接強(qiáng)度[16-17]。由圖4 看出，除了檢索主題“吸收式熱泵”或“吸收式換熱器”外，關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖形成了以“余熱回收”“余熱利用”“熱電聯(lián)產(chǎn)”“節(jié)能”等吸收式熱泵利用方向的大趨勢(shì)，即對(duì)傳熱傳質(zhì)、性能系數(shù)、性能分析、變工況等機(jī)理性能的研究趨勢(shì)。

圖4 關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖Fig.4 Keyword co-occurrence network diagram

3.2 關(guān)鍵詞聚類

CiteSpace依據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和聚類的清晰度，提供了模塊值（即Q 值）和平均輪廓值（即S 值）兩個(gè)指標(biāo)，反映聚類邊界的清晰度和規(guī)模，可以作為評(píng)判圖譜繪制效果的一個(gè)依據(jù)[16-17]。一般而言，Q值大于0.3意味著劃分的聚類結(jié)構(gòu)是顯著的。當(dāng)S值在0.7以上時(shí)，聚類是高效率且令人信服的；若S 值在0.5以上，聚類一般認(rèn)為是合理的[7]。關(guān)鍵詞聚類圖譜見(jiàn)圖5，采用軟件內(nèi)置的對(duì)數(shù)似然率（LLR）算法進(jìn)行分析后得出，核心期刊的聚類結(jié)果為12 個(gè)，選擇設(shè)置顯示11 個(gè)，得到節(jié)點(diǎn)N=392，連接線E=705，密度D=0.009 2，Q=0.736，S=0.880 1；全部期刊的聚類結(jié)果為14個(gè)，選擇設(shè)置顯示11個(gè)，得到節(jié)點(diǎn)N=779，連接線E=2045，密度D=0.006 7，Q=0.612 5，S=0.883 1，二者都符合聚類檢驗(yàn)，這充分表明聚類結(jié)構(gòu)可用。

圖5 關(guān)鍵詞聚類圖譜Fig.5 Keyword cluster diagram

聚類重疊區(qū)域與關(guān)聯(lián)性呈正相關(guān)性，期刊中“供熱”“熱泵”“余熱回收”等關(guān)鍵詞起到核心作用，而“變工況”“熱交換器”等關(guān)鍵詞發(fā)展脈絡(luò)與核心區(qū)有偏離。為更好地了解關(guān)鍵詞聚類隨時(shí)間的變化趨勢(shì)，同時(shí)展示吸收式熱泵或吸收式換熱器的演變趨勢(shì)，在關(guān)鍵詞聚類的基礎(chǔ)上繪制時(shí)間線圖。吸收式熱泵隨時(shí)間線圖變化可大致分為三塊：

（1）熱泵工質(zhì)的研究工作。以核心期刊聚類“#4 熱泵”“#7 吸收式”和全部期刊聚類“#2 稀溶液”“#7溴化鋰”為主，該研究工作以早期研究人員為主力。

（2）熱泵組成及性能研究。以核心期刊聚類“#1 換熱器”“#10 變工況”和全部期刊聚類“#1 吸收器”“#6 換熱器”“#8 熱交換器”“#9 傳熱面積”為主，該研究工作注重?zé)岜盟膫€(gè)器件組成的變化以及換熱器的傳熱傳質(zhì)、性能變化情況。

（3）熱泵的應(yīng)用。主要是指熱電廠節(jié)能減排、熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱、余熱合理利用等，集中在吸收式熱泵的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)。以余熱為例進(jìn)行說(shuō)明，核心期刊聚類“#3 余熱回收”“#6 余熱利用”“#9 余熱”和全部期刊聚類“#0 余熱回收“等可歸為同一個(gè)主題“熱泵回收余熱”。在1995年左右，以熱泵和節(jié)能為基礎(chǔ)，進(jìn)入21世紀(jì)就開(kāi)始演化為熱電廠集中供熱的余熱回收，最近幾年更是關(guān)注燃?xì)忮仩t余熱、煙氣余熱采用循環(huán)水進(jìn)行回收的工作熱點(diǎn)趨勢(shì)。

3.3 關(guān)鍵詞突顯

利用Citespace對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行突顯分析，該研究中主題詞自身的變化情況可通過(guò)Burst 指數(shù)體現(xiàn)。突顯詞的出現(xiàn)可以反映學(xué)科發(fā)展的新趨勢(shì)，具體的參數(shù)設(shè)置分別為：α1/α0=2，αi/αi-1=2（α為年限比例值，下標(biāo)表示年限，α0表示起始年），the Number of States（輪廓數(shù)量）數(shù)值為2，Minimum Duration（最小時(shí)間）數(shù)值為2，調(diào)整γ（比率）的數(shù)值，取25個(gè)突顯詞。分析結(jié)果如圖6所示，在圖6中，Strength（強(qiáng)度）的大小表示突顯詞影響力的強(qiáng)弱，突顯詞起止的時(shí)間段落以紅色線條表示，其中核心期刊的時(shí)間范圍是1992—2022 年，Strength 最高的兩詞分別是溴化鋰（3.23）、節(jié)能（3.05）；全部期刊的時(shí)間范圍是1975—2022 年，Strength 依次是：“吸收器（17.47）”“余熱回收（16.71）”“余熱利用（10.33）”，“熱電廠”“稀溶液”“熱泵系統(tǒng)”“集中供熱”等也高達(dá)9 以上，這些都是未來(lái)研究的重點(diǎn)。2002年以前，受關(guān)注的是熱泵工質(zhì)（濃溶液、稀溶液、吸收劑等）、器件組成（吸收器、冷凝器、熱交換器等）和性能系數(shù)（吸收性能、熱泵系統(tǒng)等）等機(jī)理性研究?jī)?nèi)容；2010 年前后，因熱源驅(qū)動(dòng)種類的不同而關(guān)注點(diǎn)轉(zhuǎn)為地源熱泵、太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的不同熱源，模型的完善和數(shù)值模擬等，溴化鋰工質(zhì)的關(guān)注點(diǎn)也較高；在最近的10 年間，節(jié)能減排、集中供熱、余熱合理利用和經(jīng)濟(jì)性等受到高度關(guān)注，從紅色的時(shí)間偏移線可以明顯看出，未來(lái)幾年的研究重點(diǎn)偏向于余熱回收利用、熱電聯(lián)產(chǎn)、集中供熱中熱源的取代等問(wèn)題。

圖6 25個(gè)關(guān)鍵詞突顯圖Fig.6 Twenty-five keywords highlight diagram

3.4 趨勢(shì)預(yù)測(cè)

3.4.1 規(guī)劃政策

近年我國(guó)持續(xù)推進(jìn)美麗中國(guó)建設(shè)，為應(yīng)對(duì)氣候變化，提出了一系列高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略舉措。2021-11-19，國(guó)家機(jī)關(guān)事務(wù)管理局、國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、財(cái)政部、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布《深入開(kāi)展公共機(jī)構(gòu)綠色低碳引領(lǐng)行動(dòng)促進(jìn)碳達(dá)峰實(shí)施方案》，提出推進(jìn)北方地區(qū)公共機(jī)構(gòu)清潔取暖，到2025 年力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)北方地區(qū)縣城以上區(qū)域公共機(jī)構(gòu)清潔取暖全覆蓋；因地制宜推廣利用太陽(yáng)能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能等能源和熱泵技術(shù)，滿足建筑采暖和生活熱水需求。2021-12-03，工業(yè)和信息化部發(fā)布了關(guān)于印發(fā)《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》的通知，提出鼓勵(lì)工廠、園區(qū)開(kāi)展工業(yè)綠色低碳微電網(wǎng)建設(shè)，發(fā)展屋頂光伏、分散式風(fēng)電、多元儲(chǔ)能、高效熱泵等，推進(jìn)多能高效互補(bǔ)利用。2022-02-28內(nèi)蒙古自治區(qū)人民政府辦公廳發(fā)布《內(nèi)蒙古自治區(qū)“十四五”能源發(fā)展規(guī)劃》，指出穩(wěn)步推進(jìn)清潔電取暖，堅(jiān)持“宜電則電、宜煤則煤、宜熱則熱”原則，在熱力管網(wǎng)無(wú)法達(dá)到的老舊城區(qū)、城鄉(xiāng)結(jié)合部或生態(tài)環(huán)保要求較高區(qū)域，推廣應(yīng)用電鍋爐、熱泵、分散式電采暖?？梢?jiàn)，無(wú)論國(guó)家還是自治區(qū)都大力倡導(dǎo)熱泵技術(shù)清潔取暖。

3.4.2 余熱回收利用

工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的低品位余熱資源，例如，在火力發(fā)電機(jī)組中，排煙熱損失是鍋爐各項(xiàng)熱損失中占比最大的一項(xiàng)，約占鍋爐總熱損失的80%或更高[18]；鋼鐵行業(yè)2020 年低品位余熱量高達(dá)27.5億GJ，大量低品位余熱排放至環(huán)境中造成能源浪費(fèi)[19-21]。低品位余熱資源回收再利用是節(jié)能減排的重要舉措，而采用吸收式熱泵抬升余熱品位用于清潔供暖是余熱利用的重要手段，也拓寬了熱泵的應(yīng)用領(lǐng)域。

3.4.3 核能熱電水聯(lián)產(chǎn)

供熱采暖是北方冬季的民生問(wèn)題，熱電聯(lián)產(chǎn)依然是城市集中供熱的主力[20]。同時(shí)，考慮低品位余熱的回收，吸收式熱泵用于熱電聯(lián)產(chǎn)運(yùn)行模式，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)熱網(wǎng)回水梯級(jí)加熱，減少了機(jī)組的冷源損失和換熱過(guò)程的?損失[22]。已有部分熱電聯(lián)產(chǎn)開(kāi)始采用吸收式熱泵技術(shù)，核能熱電聯(lián)產(chǎn)采用吸收式熱泵技術(shù)較少，因此在核電的水熱同送方面吸收式熱泵的應(yīng)用值得高度關(guān)注。

3.4.4 集中供熱中熱源的取代

為了滿足日益增長(zhǎng)的能源需求，開(kāi)發(fā)替代能源技術(shù)備受關(guān)注[23]。熱泵耦合可再生能源系統(tǒng)供熱是取代集中供熱的較穩(wěn)妥方案，受不同地區(qū)的地理環(huán)境差異、資源特性和意識(shí)形態(tài)的影響，可再生能源驅(qū)動(dòng)吸收式熱泵的技術(shù)可以打破集中供熱熱源的制約，是我國(guó)雙碳戰(zhàn)略節(jié)能的可行性路徑之一。

3.4.5 對(duì)電力行業(yè)的影響

可再生能源發(fā)電呈現(xiàn)波動(dòng)性和間歇性，對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行十分不利，電能存儲(chǔ)技術(shù)可以削峰填谷、改善電網(wǎng)穩(wěn)定性，熱泵儲(chǔ)電技術(shù)是基于熱力學(xué)循環(huán)和熱能存儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種新型大規(guī)模儲(chǔ)電技術(shù)，該技術(shù)具有不受地理?xiàng)l件的限制、成本低、儲(chǔ)能密度高和系統(tǒng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)受到廣泛關(guān)注[24-25]。結(jié)合內(nèi)蒙古自身資源特性，風(fēng)、光、生物質(zhì)等可再生能源技術(shù)發(fā)電技術(shù)強(qiáng)勁發(fā)展，熱泵儲(chǔ)電技術(shù)有利于提高區(qū)域能源系統(tǒng)效率。

綜上所述，吸收式熱泵用于供熱及電力行業(yè)中，在政策上得到大力支持，不僅可以降低熱網(wǎng)回水溫度，增大供回溫差，提升管網(wǎng)供熱能力，而且可以回收低品位余熱資源，節(jié)能效果顯著；新的可再生能源耦合熱泵供暖可以取代集中供熱熱源，大規(guī)模熱泵儲(chǔ)電等技術(shù)的應(yīng)用將得到高度關(guān)注。

4 結(jié)論

基于CNKI 檢索吸收式熱泵領(lǐng)域的相關(guān)文獻(xiàn)，運(yùn)用CiteSpace 軟件分析了發(fā)文數(shù)量、熱點(diǎn)期刊、核心作者、發(fā)文機(jī)構(gòu)、高被引論文等，得出以下結(jié)論。

在1821 篇文獻(xiàn)檢索結(jié)果中，期刊論文1320 篇，學(xué)位論文307 篇，會(huì)議、報(bào)紙、標(biāo)準(zhǔn)等194 篇。熱點(diǎn)期刊是《暖通空調(diào)》《太陽(yáng)能學(xué)報(bào)》《節(jié)能》《區(qū)域供熱》等建筑、工業(yè)、動(dòng)力類能源期刊，核心作者、核心機(jī)構(gòu)、高被引論文來(lái)源均集中于高等院校和科研院所，未來(lái)在吸收式熱泵應(yīng)用上有待加強(qiáng)校企合作、技術(shù)投產(chǎn)。

采用關(guān)鍵詞共現(xiàn)、聚類和突顯的方式分析吸收式熱泵的發(fā)展趨勢(shì)，發(fā)現(xiàn)吸收式熱泵領(lǐng)域早期工作以工質(zhì)研究、機(jī)組性能研究為主，現(xiàn)今轉(zhuǎn)變至工業(yè)應(yīng)用研究上，形成了與余熱回收利用相關(guān)的吸收式熱泵利用方面的大方向，預(yù)測(cè)吸收式熱泵下一步的研究趨勢(shì)是用于清潔取暖、余熱回收、核電熱水聯(lián)產(chǎn)、熱泵儲(chǔ)電技術(shù)和耦合可再生能源取代集中供熱中的熱源等工業(yè)應(yīng)用問(wèn)題。