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綠色制冷:在“升溫”與“降溫”間平衡

發布時間:2019-07-08


中國制冷網】炎炎夏日來襲,空調、冰箱成為人們的解暑“神器”。這些電器所采用的制冷技術,不僅為我們提供了舒適的工作和居住環境,還讓冷鏈系統得以維系:保鮮食物減少浪費,儲存疫苗減少死亡等。高溫環境下,空調制冷可以延長工作時間、提高工作效率,很多國家的GDP因此受益。聯合國2030年可持續發展議程的17個目標中,有9個與制冷的普惠密切相關……

  然而,我們涼快了,地球卻變暖了。據聯合國環境規劃署分析,全球供熱和制冷的能耗約占全部建筑物能耗的50%。以當前速度估計,到2100年,冰箱、空調、熱泵行業的能源消耗將增長33倍。除了制冷消耗的電力和能源外,制冷劑中的氫氟碳化物本身就是強效溫室氣體,其溫室效應比二氧化碳還高出幾千倍。

  在此背景下,可持續制冷至關重要。那么,如何在降溫的同時最大程度減少能源消耗、提高能源利用效率?各個國家和地區有哪些綠色高效的制冷措施?制造商和消費者能做些什么?日前舉辦的2019年綠色制冷大會上,來自多個國家和地區的代表分享了相關經驗。

綠色制冷:在“升溫”與“降溫”間平衡

  世界各國為制冷節能做了哪些努力?

  美國:創新能效標準

  美國的能效標準工作始于上世紀70年代的全球能源危機時期,是開展制冷能效相關政策和標準研究較早的國家和地區之一。

  美國空調供暖和制冷工業協會副總裁薛橋生分享美國經驗時指出,僅頒布法律法規是不夠的,必須要有一種機制獲得多方認可,確保其得到執行。“我們的做法是,由美國能源部制定初稿,政府、機構和利益相關方對其進行審核并提出意見,能源部進一步審核并回應利益相關方意見,最終發布規則,共同推動整個行業的創新標準。”此外,必須要充分預測市場對標準變化帶來的反應。美國的經驗是“分小步走提升能效”,這樣,消費者不必為所需的產品一下子承受大幅度的價格上漲,因此產品的能效提升是緩慢的、漸進式的。

  歐盟:構建建筑物技術體系

  基于歐盟“2030年氣候與能源政策框架”規定,到2030年溫室氣體排放將在1990年基礎上減少40%,能源效率上升32%和歐盟2050年實現能源脫碳,歐洲各國都制定了相應的工作計劃。目前,歐盟委員會正在建立節能產品能源標識數據庫,擬將所有帶能源標識的產品放入數據庫中,以提高信息透明度,幫助消費者進行市場監測和合格性評定。

  歐洲能源環境與合作協會參會代表指出,讓制冷負荷最小化十分關鍵,其中一個重要的措施就是通過設計建筑物增加遮陽空間等來降低負荷。因此,協會構建了一套建筑物技術體系,通過智能建筑、智能電器等現代化手段減少制冷需求,并對建筑物進行強制性檢查、監測和維修,填補漏洞。“就整個制冷行業來說,歐洲在開發更高性能、能效的產品,建立能源標識體系、監測體系,減少相應的泄漏、加強能源回收利用等方面已經取得了進展。未來,歐盟還將關注易燃制冷劑使用的安全和技術性問題,以及高能效產品引入的激烈措施等。”

  東盟:對能效標準加強監督和核查

  《東盟能源合作行動計劃(2016-2025年)》提出,在2015年的基礎上,東盟到2020年要實現能源強度減少20%的目標。東盟能源中心技術總管Rio Jon Piter Silitonga援引研究數據預計,未來10年,東盟國家的空調數量將增長10%,其中印尼和泰國是最大的市場。10個東盟成員國均設定了空調能效標準以提高空調系統能效。除了制定國家級標準外,各國還通過制造商實驗室自測、第三方實驗室檢測等方式,實現能效標準的監督和核查。

  此外,菲律賓、新加坡、泰國、越南等國還劃定了自愿性標準和強制性標準實施的路線圖。如泰國的能源標準框架包括最低能源能效標準(MEPS)和最高能效標準(HEPS)兩部分。其中MEPS是由泰國替代能源和能效部開發、工業標準協會負責實施的強制性標準,HEPS則是由泰國替代能源和能效部推出的自愿性標準。實施兩種標準后,節約能源和減少標準煤使用的成效明顯。

  隨著《蒙特利爾議定書》基加利修正案于2019年1月1日正式生效,歐洲、美國、日本等市場開始向低GWP制冷劑(低全球變暖潛值)解決方案轉型。日本制冷空調協會秘書長Tetsuji Okada介紹,日本(ARL機組)40%的商業空調和100%的居民空調已經實現了低GWP制冷劑的替換。此外,日本新能源和產業技術開發組織(NEDO)正在支持的5年項目(2018-2022年),擬通過數據采集和評估下一代制冷劑的能效、安全和風險等,預備以1600萬元人民幣的預算開發新一代低GWP制冷劑。

  消費者能為節能增效做什么?

  綠色高效制冷不僅是國家層面的事,生產、制造商義不容辭,消費者也需要盡一份力。

  清華大學教授、中國工程院院士江億在大會上介紹,實現綠色高效制冷涉及兩個方面:“從供給側來說,要提高產品的能效、效率,減少制冷劑的充注量和冷酶;從消費層面來看,要減少對制冷的需求,包括建筑空調、工業生產過程中需要的制冷和食品冷鏈。”

  江億指出,很多國家包括中國在內,制定的能效標準都針對空調負荷在100%或至少達到70%。但現實情況下,家用空調的負荷一般僅在40%以下,甚至在10%-20%區間。這就意味著,空調的能效設計與實際使用不相匹配。也就是說,當前針對滿負荷時制定的能效標準是缺乏現實意義的,高能效反而可能變成高能耗。他建議,供應商“認清當前空調的實際使用模式,并堅持綠色使用模式”。在此基礎上,研發最高效的機器,才能算正確的解決方案。

  此外,他引用2005年-2007年3年的實際調研數據指出,不同空調的使用模式導致的用電量差別可以達到10倍之多,運行模式不同是導致能耗差異最主要的原因。“以北京的居住建筑為例,20世紀80年代的建筑一般使用分體空調或多聯機空調。夏季,每平方米每天約用電2-3千瓦時。相比之下,新建的24小時全天候恒溫的居住建筑,每平方米每天用電量則是20千瓦時。同一個城市的居住建筑,相同計算單位下,用電量差距達到10倍之多。”

  消費者該怎么做?江億建議,首先保證自然通風,盡可能利用自然界調溫。“以北京市來說,即使在夏天,也有大部分時間室外溫度低于28攝氏度,可以通過自然通風降溫。”其次,采取部分時間、部分空間的空調使用方式,即只在熱的時間、熱的地點開空調。最后,室內設定溫度不要太高,“設定溫度提高兩千瓦時,至少能省電30%,既節能又能保證舒適”。