太阳能双源热泵助力北方设施农业低碳转型

近日，中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所设施植物环境工程创新团队，研发日光温室太阳能双源热泵系统，提升温室冬季热能自供给及温室群间能量高效传输能力，破解北方冬季日光温室气温偏低的难题。相关研究成果发表在《能源（Energy）》上。

北方日光温室在冬季面临严寒挑战，传统的单热源供暖系统往往存在能耗高、稳定性差等问题。尤其是空气源热泵性能在极低温度条件下会大幅衰减，而太阳能辐射的间歇性也限制了单一光热技术的利用效率。

该研究设计并构建了一种室内复合抛物面集热器与双源热泵的耦合系统，实测数据显示，在零下9℃的极寒天气下，该系统可使目标温室的夜间最低气温提升约4℃，温室草莓产量提升了7.1%。在能效方面，整个供暖系统的平均性能系数达到5.0。此外，经测算该系统的投资回收期为4.87年，能源平准化成本低至0.49元/千瓦时，展现出良好的经济实用性和推广前景。该研究成果为北方严寒地区日光温室的节能设计及能源调配提供了新的技术路线。

该研究得到国家重点研发计划、中国农业科学院科技创新工程等项目支持。（通讯员 王佳）

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.energy.2025.139713