炎炎夏日来袭,空调、冰箱成为人类的解暑“神器”。这些电器所采用的制冷技术,不仅为咱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,空调制冷能延续上班时间、提升工作效率,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限度减少能源消耗、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?制造商和消费的人能做些什么?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。
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,是开展制冷能效有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,仅颁布法律和法规是不够的,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,一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持续上涨,因此产品的能效提升是缓慢的、渐进式的。
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规划。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,并对建筑物做强制性检查、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RioJonPiterSilitonga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TetsujiOkada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。
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,要提升产品的能效、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。这就从另一方面代表着,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能够达到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年代的建筑通常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不高于28摄氏度,能够最终靠自然通风降温。”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”。(胡秀芳)
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