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绿色制冷:在“升温”与“降温”间平衡

  【中国制冷网】炎炎夏日来袭,空调、冰箱成为人们的解暑“神器”。这些电器所采用的制冷技术,不仅为我们提供了舒适的工作和居住环境,还让冷链系统得以维系:保鲜食物减少浪费,储存疫苗减少死亡等。高温环境下,空调制冷可以延长工作时间、提高工作效率,很多国家的GDP因此受益。联合国2030年可持续发展议程的17个目标中,有9个与制冷的普惠密切相关……

  然而,我们凉快了,地球却变暖了。据联合国环境规划署分析,全球供热和制冷的能耗约占全部建筑物能耗的50%。以当前速度估计,到2100年,冰箱、空调、热泵行业的能源消耗将增长33倍。除了制冷消耗的电力和能源外,制冷剂中的氢氟碳化物本身就是强效温室气体,其温室效应比二氧化碳还高出几千倍。

  在此背景下,可持续制冷至关重要。那么,如何在降温的同时最大程度减少能源消耗、提高能源利用效率?各个国家和地区有哪些绿色高效的制冷措施?制造商和消费者能做些什么?日前举办的2019年绿色制冷大会上,来自多个国家和地区的代表分享了相关经验。

绿色制冷:在“升温”与“降温”间平衡

  世界各国为制冷节能做了哪些努力?

  美国:创新能效标准

  美国的能效标准工作始于上世纪70年代的全球能源危机时期,是开展制冷能效相关政策和标准研究较早的国家和地区之一。

  美国空调供暖和制冷工业协会副总裁薛桥生分享美国经验时指出,仅颁布法律法规是不够的,必须要有一种机制获得多方认可,确保其得到执行。“我们的做法是,由美国能源部制定初稿,政府、机构和利益相关方对其进行审核并提出意见,能源部进一步审核并回应利益相关方意见,最终发布规则,共同推动整个行业的创新标准。”此外,必须要充分预测市场对标准变化带来的反应。美国的经验是“分小步走提升能效”,这样,消费者不必为所需的产品一下子承受大幅度的价格上涨,因此产品的能效提升是缓慢的、渐进式的。

  欧盟:构建建筑物技术体系

  基于欧盟“2030年气候与能源政策框架”规定,到2030年温室气体排放将在1990年基础上减少40%,能源效率上升32%和欧盟2050年实现能源脱碳,欧洲各国都制定了相应的工作计划。目前,欧盟委员会正在建立节能产品能源标识数据库,拟将所有带能源标识的产品放入数据库中,以提高信息透明度,帮助消费者进行市场监测和合格性评定。

  欧洲能源环境与合作协会参会代表指出,让制冷负荷最小化十分关键,其中一个重要的措施就是通过设计建筑物增加遮阳空间等来降低负荷。因此,协会构建了一套建筑物技术体系,通过智能建筑、智能电器等现代化手段减少制冷需求,并对建筑物进行强制性检查、监测和维修,填补漏洞。“就整个制冷行业来说,欧洲在开发更高性能、能效的产品,建立能源标识体系、监测体系,减少相应的泄漏、加强能源回收利用等方面已经取得了进展。未来,欧盟还将关注易燃制冷剂使用的安全和技术性问题,以及高能效产品引入的激烈措施等。”

  东盟:对能效标准加强监督和核查

  《东盟能源合作行动计划(2016-2025年)》提出,在2015年的基础上,东盟到2020年要实现能源强度减少20%的目标。东盟能源中心技术总管Rio Jon Piter Silitonga援引研究数据预计,未来10年,东盟国家的空调数量将增长10%,其中印尼和泰国是最大的市场。10个东盟成员国均设定了空调能效标准以提高空调系统能效。除了制定国家级标准外,各国还通过制造商实验室自测、第三方实验室检测等方式,实现能效标准的监督和核查。

  此外,菲律宾、新加坡、泰国、越南等国还划定了自愿性标准和强制性标准实施的路线图。如泰国的能源标准框架包括最低能源能效标准(MEPS)和最高能效标准(HEPS)两部分。其中MEPS是由泰国替代能源和能效部开发、工业标准协会负责实施的强制性标准,HEPS则是由泰国替代能源和能效部推出的自愿性标准。实施两种标准后,节约能源和减少标准煤使用的成效明显。

  随着《蒙特利尔议定书》基加利修正案于2019年1月1日正式生效,欧洲、美国、日本等市场开始向低GWP制冷剂(低全球变暖潜值)解决方案转型。日本制冷空调协会秘书长Tetsuji Okada介绍,日本(ARL机组)40%的商业空调和100%的居民空调已经实现了低GWP制冷剂的替换。此外,日本新能源和产业技术开发组织(NEDO)正在支持的5年项目(2018-2022年),拟通过数据采集和评估下一代制冷剂的能效、安全和风险等,预备以1600万元人民币的预算开发新一代低GWP制冷剂。

  消费者能为节能增效做什么?

  绿色高效制冷不仅是国家层面的事,生产、制造商义不容辞,消费者也需要尽一份力。

  清华大学教授、中国工程院院士江亿在大会上介绍,实现绿色高效制冷涉及两个方面:“从供给侧来说,要提高产品的能效、效率,减少制冷剂的充注量和冷酶;从消费层面来看,要减少对制冷的需求,包括建筑空调、工业生产过程中需要的制冷和食品冷链。”

  江亿指出,很多国家包括中国在内,制定的能效标准都针对空调负荷在100%或至少达到70%。但现实情况下,家用空调的负荷一般仅在40%以下,甚至在10%-20%区间。这就意味着,空调的能效设计与实际使用不相匹配。也就是说,当前针对满负荷时制定的能效标准是缺乏现实意义的,高能效反而可能变成高能耗。他建议,供应商“认清当前空调的实际使用模式,并坚持绿色使用模式”。在此基础上,研发最高效的机器,才能算正确的解决方案。

  此外,他引用2005年-2007年3年的实际调研数据指出,不同空调的使用模式导致的用电量差别可以达到10倍之多,运行模式不同是导致能耗差异最主要的原因。“以北京的居住建筑为例,20世纪80年代的建筑一般使用分体空调或多联机空调。夏季,每平方米每天约用电2-3千瓦时。相比之下,新建的24小时全天候恒温的居住建筑,每平方米每天用电量则是20千瓦时。同一个城市的居住建筑,相同计算单位下,用电量差距达到10倍之多。”

  消费者该怎么做?江亿建议,首先保证自然通风,尽可能利用自然界调温。“以北京市来说,即使在夏天,也有大部分时间室外温度低于28摄氏度,可以通过自然通风降温。”其次,采取部分时间、部分空间的空调使用方式,即只在热的时间、热的地点开空调。最后,室内设定温度不要太高,“设定温度提高两千瓦时,至少能省电30%,既节能又能保证舒适”。

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