為了更好地保護(hù)臭氧層,中國(guó)空調(diào)行業(yè)的HCFCs替代已經(jīng)被提上日程,目前面臨著任務(wù)重、時(shí)間緊的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。
2010年11月2日,秋天的合肥已經(jīng)有了些許涼意,而由環(huán)境保護(hù)部環(huán)境保護(hù)對(duì)外合作中心、聯(lián)合國(guó)環(huán)境署、聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織、德國(guó)技術(shù)合作公司、中國(guó)家用電器協(xié)會(huì)主辦的“房間空調(diào)器HCFCs替代技術(shù)國(guó)際研討會(huì)”卻非常熱鬧。無(wú)疑,企業(yè)最關(guān)心的是HCFCs淘汰國(guó)際談判的最新進(jìn)展,空調(diào)行業(yè)的制冷劑替代已經(jīng)進(jìn)入倒計(jì)時(shí)。
“這次會(huì)議給了我們很多啟示,讓空調(diào)生產(chǎn)企業(yè)更明了在未來(lái)HCFCs替代過(guò)程中該如何走下去?!蹦晨照{(diào)生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)人員對(duì)《電器》記者說(shuō)。
中國(guó)HCFCs淘汰計(jì)劃時(shí)間緊迫
聯(lián)合國(guó)環(huán)境署Rajendra Shende介紹說(shuō):“通過(guò)科學(xué)家的測(cè)量,最近臭氧空洞的面積是近十年里第二小的,這是全球共同努力的結(jié)果,也是中國(guó)家電行業(yè)積極進(jìn)行ODS淘汰的成果。為了更好地保護(hù)臭氧層,空調(diào)行業(yè)的HCFCs替代已經(jīng)提上日程。”
據(jù)環(huán)境保護(hù)部環(huán)境保護(hù)對(duì)外合作中心主任溫武瑞介紹,2007年9月,《蒙特利爾議定書(shū)》第19次締約方大會(huì)通過(guò)了加速淘汰HCFCs的調(diào)整案,A5國(guó)家HCFCs淘汰時(shí)間表為:到2013年,將HCFCs凍結(jié)在2009~2010年的平均水平基線(xiàn)水平;到2015年,再削減HCFCs基線(xiàn)水平的10%;2020年削減35%的HCFCs,2025年削減67.5%的HCFCs,2030~2040年允許保留2.5%的HCFCs用于維修?!?010年4月,在加拿大蒙特利爾召開(kāi)的第60次多邊基金執(zhí)委會(huì)通過(guò)了HCFCs消費(fèi)行業(yè)費(fèi)用資助導(dǎo)則,結(jié)束了長(zhǎng)達(dá)兩年多的關(guān)于資助導(dǎo)則的拉鋸式談判。該導(dǎo)則的通過(guò)意味著HCFCs淘汰項(xiàng)目將進(jìn)入實(shí)質(zhì)性實(shí)施階段。”
溫武瑞認(rèn)為,中國(guó)HCFCs淘汰計(jì)劃的實(shí)施面臨著任務(wù)重、時(shí)間緊的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。“2004年以來(lái),中國(guó)HCFCs產(chǎn)量的年增長(zhǎng)率在10%~20%;2008年,中國(guó)HCFCs的產(chǎn)量約為38萬(wàn)噸,占發(fā)展中國(guó)家的87%,消費(fèi)量約為23萬(wàn)噸,占發(fā)展中國(guó)家的50%。中國(guó)HCFCs淘汰計(jì)劃基線(xiàn)水平比替代CFCs時(shí)高很多,而現(xiàn)在距離實(shí)現(xiàn)凍結(jié)只有2年時(shí)間。”
“2010年8月,中國(guó)已向第62次多邊基金執(zhí)委會(huì)提交了國(guó)家整體淘汰戰(zhàn)略摘要和空調(diào)行業(yè)、工商制冷行業(yè)、PU泡沫行業(yè)、XPS泡沫行業(yè)的中國(guó)HCFCs淘汰計(jì)劃。2010年8~10月,在國(guó)際執(zhí)行機(jī)構(gòu)的協(xié)助下,中國(guó)與多邊基金執(zhí)委會(huì)秘書(shū)處進(jìn)行了多次溝通,多邊基金執(zhí)委會(huì)將在2010年12月審議中國(guó)HCFCs淘汰計(jì)劃?!睖匚淙鹫f(shuō)。據(jù)了解,中國(guó)HCFCs淘汰計(jì)劃何時(shí)能夠獲得通過(guò)目前仍無(wú)法確定。
在對(duì)中國(guó)空調(diào)行業(yè)進(jìn)行調(diào)研后,中國(guó)家用電器協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)王雷給出了一組中國(guó)HCFCs淘汰計(jì)劃的數(shù)據(jù):中國(guó)空調(diào)行業(yè)2009年HCFC-22的消費(fèi)量為7.15萬(wàn)噸,2010年HCFC-22的消費(fèi)量預(yù)計(jì)為7.79萬(wàn)噸。根據(jù)HPMP,中國(guó)HCFC-22的基線(xiàn)水平為7.47萬(wàn)噸,2010年與基線(xiàn)水平的差額為達(dá)到凍結(jié)需要額外淘汰的量為3200噸。為實(shí)現(xiàn)2013年的HCFCs淘汰目標(biāo),將淘汰3200噸HCFC-22,為實(shí)現(xiàn)2015年的目標(biāo),需另外淘汰7470噸HCFC-22。預(yù)計(jì)到2015年,需要進(jìn)行改造的空調(diào)生產(chǎn)能力為869.2萬(wàn)臺(tái)約為35條空調(diào)生產(chǎn)線(xiàn)。
同時(shí),王雷表示,環(huán)境保護(hù)部組織專(zhuān)家組及行業(yè)龍頭企業(yè)已對(duì)各種制冷劑進(jìn)行了分析比較,推薦ODP為0、低GWP的R290和R161工質(zhì)為最佳可得的環(huán)境友好型制冷劑,同時(shí)促進(jìn)其他替代工質(zhì)的研發(fā),側(cè)重于適用于大型制冷系統(tǒng)的替代工質(zhì)。據(jù)悉,目前采用R290制冷劑的空調(diào),在充注量滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)的前提下,COP為3.6~3.8,超過(guò)新空調(diào)能效1級(jí)的要求。同時(shí),經(jīng)過(guò)骨干空調(diào)企業(yè)兩年多系統(tǒng)的理論及實(shí)驗(yàn)研究,已可以實(shí)現(xiàn)對(duì)采用R290和R161制冷劑空調(diào)的安全可控。
HFCs的溫室氣體效應(yīng)被關(guān)注
會(huì)上有專(zhuān)家表示,盡管目前在空調(diào)行業(yè)已有成熟的HCFCs替代技術(shù)HFC-410A,但是HFC-410A的GWP全球變暖潛值較高,溫室效應(yīng)較強(qiáng),并非最終的替代技術(shù)。
溫武瑞也對(duì)此表示擔(dān)憂(yōu)。他說(shuō):“在替代技術(shù)上,目前國(guó)際社會(huì)高度關(guān)注氣候變化問(wèn)題?!睹商乩麪栕h定書(shū)》第19次、第20次和第21次締約方大會(huì)多次重申,要求替代技術(shù)的選擇應(yīng)充分考慮氣候效益?!?/p>
“目前,《京都議定書(shū)》已把HFCs認(rèn)定為六種溫室氣體之一。同時(shí),生產(chǎn)HFCs不可避免地會(huì)產(chǎn)生3%~5%的副產(chǎn)品,這些副產(chǎn)品均為高強(qiáng)度溫室氣體,比如HFC-23的GWP為11700,這已經(jīng)引起國(guó)際社會(huì)的高度關(guān)注。2009年7月,一些島嶼國(guó)家在日內(nèi)瓦第29次OEWG會(huì)議上提出了關(guān)于HFCs的蒙特利爾議定書(shū)修正案提案。2009年11月,在埃及第二十一次締約方大會(huì)上,北美三國(guó)正式提出關(guān)于將HFCs納入蒙特利爾議定書(shū)進(jìn)行管理的修正案提案,得到37個(gè)國(guó)家的支持。目前,HFCs調(diào)整案剛剛通過(guò),國(guó)際社會(huì)在資金和項(xiàng)目審批方面都嚴(yán)重滯后,中國(guó)需要立即對(duì)HFCs采取行動(dòng)?!睖匚淙鹫f(shuō)。
美國(guó)環(huán)保署David S. Godwin表示,長(zhǎng)期來(lái)看,HFCs最終是要被淘汰的,美國(guó)也在討論如何減少HFCs的使用。他在會(huì)上詳細(xì)介紹了美國(guó)SNAP項(xiàng)目和北美HFCs削減提案。
德國(guó)技術(shù)合作公司Dietram Oppelt說(shuō):“針對(duì)目前HFCs使用量大幅增加的現(xiàn)狀,歐盟已經(jīng)采取了減少溫室氣體排放的措施,并推出一系列政策?!?/p>
在會(huì)上,王雷也對(duì)HFC-410A在空調(diào)上的應(yīng)用進(jìn)行了分析。她說(shuō):“雖然HFC-410A在現(xiàn)階段可以幫助我們完成前期的履約目標(biāo),但是我們必須面對(duì)后HFC-410A時(shí)代。自2011年開(kāi)始,我們計(jì)劃在中國(guó)改造870萬(wàn)臺(tái)的空調(diào)生產(chǎn)能力,約為35~40條生產(chǎn)線(xiàn)。其中,10~13條線(xiàn)將采用HFC-410A,22~25條將采用R290/R161工質(zhì)。另外,還將同期改造配套的空調(diào)壓縮機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)5~6條?!?/p>
低GWP制冷劑的應(yīng)用前景
盡管大多數(shù)專(zhuān)家認(rèn)為,低GWP制冷劑將成為未來(lái)HCFCs替代的主角,但是目前低GWP制冷劑應(yīng)用技術(shù)仍不成熟。來(lái)自美國(guó)馬里蘭大學(xué)的Yunho Hwang在發(fā)言中將低GWP制冷劑的應(yīng)用比喻為天平,他認(rèn)為,這個(gè)天平的一邊是LCCP一種全球氣候變暖影響的評(píng)價(jià)指標(biāo),另一邊是安全性。不難看出,空調(diào)HCFCs替代面臨兩難局面。目前,空調(diào)HCFCs替代技術(shù)并不完美,在市場(chǎng)能夠接受的前提下,要么是產(chǎn)品GWP較高,要么是產(chǎn)品易燃易爆。
碳?xì)渲评鋭┰诳照{(diào)上的應(yīng)用也成為專(zhuān)家關(guān)注的焦點(diǎn)之一。Yunho Hwang介紹了R290替代技術(shù)應(yīng)用的研究進(jìn)展?!敖?jīng)過(guò)研究,對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)后,采用R290的空調(diào)性能和采用HCFC-22的空調(diào)相差無(wú)幾。”但是,Yunho Hwang強(qiáng)調(diào),目前,采用R290制冷劑的空調(diào)仍存在一定安全隱患。
同時(shí),來(lái)自格力、美的、海爾的技術(shù)人員也分享了R290替代技術(shù)應(yīng)用研究的最新進(jìn)展。
珠海格力電器000651,股吧股份有限公司副總經(jīng)理張輝對(duì)采用R290制冷劑的空調(diào)可能會(huì)發(fā)生爆炸的情況進(jìn)行了研究。他說(shuō):“我們分別對(duì)空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部、空調(diào)室內(nèi)機(jī)電器盒、空調(diào)室外機(jī)壓縮機(jī)側(cè)和空調(diào)使用空間的安全性進(jìn)行了研究。研究表明,系統(tǒng)內(nèi)部的點(diǎn)火不會(huì)產(chǎn)生化學(xué)爆炸;當(dāng)蒸發(fā)器管路泄漏時(shí),室內(nèi)機(jī)電器盒部位在特定情況下滿(mǎn)足爆炸產(chǎn)生所需的條件,但爆炸威力有限;當(dāng)冷凝器管路泄漏時(shí),室外機(jī)壓縮機(jī)側(cè)在特定情況下滿(mǎn)足爆炸產(chǎn)生所需的條件,但爆炸威力有限;當(dāng)蒸發(fā)器管路泄漏時(shí),空調(diào)運(yùn)行時(shí)發(fā)生泄漏相對(duì)安全,但當(dāng)空調(diào)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)時(shí),泄漏率達(dá)到一定程度后,泄漏空間可能發(fā)生危險(xiǎn)。另外,在R290壓縮機(jī)的開(kāi)發(fā)上,格力的9K、12K單冷空調(diào)及冷曖空調(diào)用壓縮機(jī)已達(dá)到量產(chǎn)水平,18K、24K單冷空調(diào)用壓縮機(jī)已成功開(kāi)發(fā)出樣機(jī)?!?/p>
美的制冷設(shè)備有限公司李廷勛也對(duì)采用R290制冷劑的空調(diào)泄漏后的爆炸問(wèn)題進(jìn)行了研究。李廷勛表示,如果R290制冷劑發(fā)生泄漏,不論室內(nèi)機(jī)風(fēng)機(jī)運(yùn)行與否,室內(nèi)機(jī)泄漏點(diǎn)正下方0.5m的濃度均可達(dá)到可燃極限。不同的是,在慢速泄露及高風(fēng)情況下,泄漏點(diǎn)正下方0.5m并非一直處于可燃范圍,而快速泄露則始終處于可燃范圍?!把芯拷Y(jié)果表明,消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)采用R290制冷劑的空調(diào)后不必戒煙,只要不在空調(diào)下吸煙,就基本可以保證使用安全?!?/p>
青島海爾600690,股吧空調(diào)器有限公司全球開(kāi)發(fā)總監(jiān)張守信說(shuō):“因?yàn)镽290具有易燃性,出于安全考慮,需對(duì)空調(diào)的部件進(jìn)行特別設(shè)計(jì),并對(duì)現(xiàn)有空調(diào)的一些測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行更加嚴(yán)格的修訂。例如,空調(diào)在制冷劑泄漏后應(yīng)有必要的安全控制與報(bào)警裝置;對(duì)所有部件進(jìn)行防靜電設(shè)計(jì),并確保生產(chǎn)達(dá)標(biāo);電器部分采用必要的安全防爆、防火花設(shè)計(jì),杜絕電器導(dǎo)線(xiàn)的機(jī)械連接,并盡量使電器部分與制冷系統(tǒng)密封隔離?!?/p>
浙江省化工研究院副所長(zhǎng)郭智愷對(duì)R161的特點(diǎn)及應(yīng)用進(jìn)行了分析。他說(shuō):“R161與自然工質(zhì)一樣具有優(yōu)秀的環(huán)境性能,可在原HCFC-22系統(tǒng)中直接替代使用。與HCFC-22相比,R161的加液量大幅減少,能效大幅提升,而冷量減少較少,如對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化匹配,優(yōu)勢(shì)將更加明顯,是較有潛力的HCFC-22替代物。但是,R161排氣溫度低于HCFC-22,略高于R290,并且具有可燃性,在目前條件下該制冷劑的使用場(chǎng)所仍受到一定限制?!?/p>
此外,美國(guó)伊利諾伊大學(xué)Predrag Pega Hrnjak介紹了CO2作為制冷劑在小型空調(diào)中的應(yīng)用。盡管Predrag Pega Hrnjak表示,如果對(duì)空調(diào)的冷凝器和蒸發(fā)器進(jìn)行優(yōu)化,CO2作為空調(diào)制冷劑的前景遠(yuǎn)大,但是他自己也承認(rèn),這需要增加一定的設(shè)計(jì)成本。
霍尼韋爾特殊材料集團(tuán)Mark Spatz和日本大金公司樸春成分別分析了低GWP的HFO-1234yf和R32制冷劑的市場(chǎng)前景。Mark Spatz和樸春成均對(duì)制冷劑的燃燒效果進(jìn)行了錄像或圖片演示。其中,霍尼韋爾演示的是一臺(tái)多開(kāi)門(mén)冰箱的制冷劑泄漏爆炸試驗(yàn),泄漏的HFO-1234yf制冷劑即使用打火器都很難點(diǎn)燃,而碳?xì)漕?lèi)制冷劑泄漏后,整個(gè)冰箱門(mén)都被炸開(kāi)。不過(guò),有技術(shù)人員告訴《電器》記者:“技術(shù)都不是完全安全的,比如,現(xiàn)在城市家庭都實(shí)現(xiàn)了天然氣入戶(hù),難道就不存在泄漏的風(fēng)險(xiǎn)?空調(diào)也一樣,肯定有風(fēng)險(xiǎn),關(guān)鍵是研究如何避免這種危險(xiǎn)發(fā)生?!?br>
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