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              專訪 | 二氧化碳制冷,雙碳目標下的未來之星?——專訪海爾開利董事總經理魯滌非

              2022-03-24

               

              隨著中國“雙碳”目標的提出與逐步落地,“二氧化碳制冷”已成為業界關注的焦點之一。

               

              其低碳的特性代表了未來發展方向,然而在冷庫視界對多家冷庫建造及使用方的調研后發現,企業舉棋不定的主要因素在于對二氧化碳制冷的了解尚處于認知階段,且國內應用有限,因而導致對其應用效果的不確定性。

               

              為此,冷庫視界專訪了二氧化碳制冷領域的先行者青島海爾開利冷凍設備有限公司董事總經理魯滌非先生。多年食品企業及冷凍設備制造商的工作經驗令這位掌舵者極具宏觀視野。在訪談中,他多次提到技術發展、行業趨勢及國家政策之間的耦合關系。在魯滌非看來,二氧化碳制冷是大勢所趨,而目前所存在的問題都將在發展中得到解決。

               

              “二氧化碳制冷的前景一定是非常好的。”魯滌非表示,“無論是我們的信心建立,還是客戶的信心建立,都需要海爾開利打造更多的樣板來起到行業示范和推動作用。一旦市場成熟之后,(二氧化碳制冷應用普及的)速度將會很快!” 

               

              文|冷庫視界
              圖|受訪者提供

               

              01  二氧化碳制冷完勝氟利昂及氨制冷?   

               

              相較于歐洲發達國家,中國的二氧化碳制冷應用還處于初始階段。而海爾開利憑借其多年的技術積淀及豐富的海外應用經驗,成為國內率先進入這一新興市場的頭部企業之一。

               

              海爾開利對二氧化碳制冷技術的研究已有二十多年。通過可調節噴射器等技術的發展,海爾開利解決了二氧化碳制冷在炎熱氣候區域效率較低的問題,與第一代二氧化碳制冷系統相比,綜合能效可節省30%以上。

               

              事實上,成熟的二氧化碳制冷技術的優勢遠不止節能這一項。魯滌非及其團隊在研究中敏銳地覺察到,與氟利昂和氨制冷相比,二氧化碳制冷的優勢是鮮明的,且不可替代:

               

              首先,綠色安全可靠。二氧化碳臭氧破環潛值ODP為0,全球變暖潛值GWP為1,遠低于氟利昂制冷劑。同時二氧化碳無毒,不可燃,化學性質穩定,設備運行過程中可確保人員和食品安全。未來也不存在制冷劑回收處理的問題。

               

              其次,換熱性能好,結構緊湊,設備占地小。二氧化碳單位容積制冷量是氟利昂的6~8倍,也就是說相同量的二氧化碳制冷量更大,制冷速度更快。核心制冷部件諸如壓縮機,換熱器的體積更小。

               

              再者,二氧化碳作為工業產品生產的副產品,獲取容易,其價格只有常規氟利昂的十分之一。對比現在的替代制冷劑,其價格甚至不到二十分之一,可以說十分低廉。、

               

              而在二氧化碳制冷中,跨臨界二氧化碳制冷系統使用純二氧化碳,不存在氟利昂或氨等其他制冷劑,可以實現真正的可持續化制冷。而亞臨界制冷在冷凝——蒸發過程中,高低溫級存在換熱溫差將導致其制冷效率的降低。

               

              正是基于對二氧化碳制冷技術的深刻認識,海爾開利——一個敢于做先行者的企業,將二氧化碳制冷技術,尤其是跨臨界二氧化碳技術,廣泛應用并涵蓋冰雪綜合體、食品加工、大型超市、便利店等領域,實現了“全氣候、全類型”的應用。

               

              尤為值得一提的是海爾開利將二氧化碳制冷應用到了國家戰略項目之中。為了實現綠色辦奧運的承諾,2022年北京冬奧會15塊冰面中有7塊采用了二氧化碳制冷。海爾開利技術負責人王小林在回憶起當時競標時的情景時說道:“我們的技術方案最終獲得包括院士在內的業內專家的一致好評,成功中標北京冬奧會主場館國家速滑館“冰絲帶”的二氧化碳直冷制冰項目,這是迄今為止亞洲最大的一塊冰面,也是二氧化碳直冷制冰技術在冬奧會的首次應用。這一結果表明了海爾開利的跨臨界二氧化碳制冷方案在國家級項目上得以成功實施。     

               

               

              盡管海爾開利在應用場景上的屢次突破,力證了二氧化碳制冷技術的優越性與可靠性。但在目前的中國,依然是多種制冷方式并存,傳統制冷方式為主的現狀。

               

              “大家對行業的理解不一樣,制冷方式之爭在未來還會繼續。”魯滌非說到,“從根本上來看,采用什么技術要看市場需求,看它是否能解決客戶的核心需求。”在魯滌非看來,目前客戶的核心需求主要有兩點,一是食品質量的保障,尤其是溫控方面的保障;二是項目符合國家碳排放標準。而海爾開利的重慶麥德龍項目則完美地詮釋了二氧化碳制冷在滿足客戶上述需求方面的優勢。

               

              提到重慶,人們會想到“火爐城市”。同樣,這樣的高溫天氣對于冷鏈保鮮也是極具挑戰性的。重慶麥德龍店改造成二氧化碳制冷系統后,其能耗相較于原R22制冷系統減少約25.9%。與此同時,20年生命周期內系統碳排放減少5780噸,減排比例約為28%。通過實際能耗監測也證明,二氧化碳制冷系統在幾年的運行過程中,其運行效果及能耗水平均在預期范圍之內。重慶麥德龍店項目也因此獲得2019年中國零售業博覽會金翼獎。

               

              02  二氧化碳制冷應用之痛

               

              既然二氧化碳制冷能夠解決客戶的痛點,且頂著“綠色節能高效”的光環,其他亮點也頗多,那么為何仍有一些企業在嘗試后出現了爛尾現象,并導致了推廣應用的困難重重?不少人將其原因歸咎為這一技術并未達到真正意義上成熟,因此,只有極少數具有深厚技術積淀的企業才可涉足。

               

              但事實并非如此。魯滌非告訴冷庫視界,二氧化碳制冷并非一項全新的技術,且已十分成熟。與此同時,擁有該技術的企業也并沒有那么稀少,且這些企業間也不存在絕對意義上的技術差異。而最終產生不同結果的根源在于以下幾點:

               

              第一,對系統集成的把握程度不同。如上所述,二氧化碳技術本身已發展幾十年,其他企業也完全可以生產與海爾開利二氧化碳機組類似的設備。但之所以實際使用效果不好的原因就在于系統集成的把握上,而這需要企業像海爾開利一樣有著豐富的案例積累方可做到。

               

              第二,實施的保障情況。俗話說,“三分設計、七分施工”。施工部分往往考驗一家企業的實力,否則,再好的設計也無法發揮其應有的作用。以海爾開利為例,其內部建立了從培訓到實施再到管理的一套完整的標準,小到一個腳手架的安裝實施都有明確的要求,這在一定程度上保證了項目實施的品質。

               

              第三,項目管理問題。只有企業對設計端、建設端、運維端都進行全生命周期的管理,才能夠把二氧化碳制冷技術的優勢充分發揮出來,達到最初的設計目標。對于海爾開利來說,其不是只簡單提供制冷設備,而是深度參與項目的全生命周期管理。這包括項目方案的精心打磨,項目施工的科學管理以及項目運行的管家服務,用優勢技術鑄造精品工程。

               

              由此可見,真正制約二氧化碳制冷廣泛落地的要素并非技術層面的成熟度,更多的在于應用層面上能力的參差不齊。一旦解決上述挑戰,二氧化碳制冷的優勢將被完全地釋放出來,魯滌非口中的“客戶信心”、“行業信心”才能得到真正的建立。

               

              同時,成本因素也是影響市場接受度的重要因素。對于二氧化碳制冷的“傳言”還有成本高企這一項。對此,魯滌非算了一筆成本帳:“成本問題是相對的,如果達到規?;б?,實際上有些傳統的制冷系統的總體成本更高。另外一個因素是在未來三五年,二氧化碳相關的制冷設備的核心部件將隨著大量的應用而降低。”

               

              03  應用普及進入快車道

               

              當被問及二氧化碳制冷的普及會否是個漫長的過程時,魯滌非堅信:“只要市場環境更成熟,我認為這個速度會很快。”

               

              為此加速的還有國家意志的推動。2021年9月,旨在加速淘汰全球非環保制冷劑的《基加利修正案》對中國生效,中國成為修正案第122個締約方。按照協定,中國將在2045年之前,即在未來30年內淘汰80%非環保制冷劑,折算到年淘汰率約為10%。同時2020年國家制定了“3060”雙碳計劃,作為配套的全國碳交易市場在2021年7月16日開市。在這一“環境保護成本化”的背景下,作為溫室氣體排放重要源頭的制冷行業面臨著制冷劑替換和設備能效提高的雙重挑戰。

               

              在此背景下來看,冷凍冷藏行業常用的制冷劑中,氟利昂制冷劑諸如R404a,R507 的GWP很高,對環境不友好,屬于將被限制使用及未來被淘汰的制冷劑,可預見未來的可獲得性和使用成本將大幅上升。其他一些過渡制冷劑如R513a,R449A中的添加物在大氣中很容易降解成三氟乙酸(TFA),這是一種非常難降解的物質,對環境的長期影響仍未可知。而氨則有毒可燃,本身具有一定的危險性。加上前幾年幾起大的氨事故造成的巨大的人員傷亡和經濟損失,導致行業和客戶大都“談氨色變”。政府也加強了對氨制冷應用的監管力度。

               

              非環保制冷劑將面臨被淘汰的命運。而反觀二氧化碳制冷劑,由于其無毒、不可燃、綠色、安全性高的特性,未來將不會受法規的限制使用。此外,即將施行國家標準《冷庫設計標準》(編號GB50072-2021)和國家標準《冷庫施工及驗收標準》(編號GB51440-2021)。新標準在很多應用場合,譬如大中型冷庫中,均推薦使用二氧化碳作為制冷劑和載冷劑。

               

              正是基于此,海爾開利判斷二氧化碳作為制冷劑的“藍籌股”,未來具有很大的發展前景,并將其納入企業未來發展戰略之中:“在技術方面,我們將著力材料的研發與創新。在布局方面,我們將依托已經落地并成功運營的項目,譬如國家速滑館制冰項目,益海嘉里糧油項目,麥德龍商超等一批具有影響力的項目。聚焦行業,加深對行業客戶需求的理解,并積極培養我們的技術人才,通過更多的項目來返哺我們的技術創新和產品升級”魯滌非最后說到。

               

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