摘要

　　2015年12月5~12日，國家外經(jīng)辦組織中國相關(guān)機(jī)構(gòu)、協(xié)會、大專院校的專家組成訪問團(tuán)赴丹麥和瑞士考察和交流自然工質(zhì)制冷劑應(yīng)用及相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)。此次訪問有關(guān)制冷劑HCFC淘汰，目的是了解和學(xué)習(xí)歐洲在制冷空調(diào)行業(yè)采用臭氧友好和氣候友好的創(chuàng)新替代技術(shù)及其經(jīng)驗。

丹麥、瑞士制冷劑替代：以自然工質(zhì)與環(huán)境和諧相處

來源 《電器》雜志  作者  中國家用電器協(xié)會 王雷  環(huán)境保護(hù)部部對外合作中心 李小燕

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　　2015年12月5~12日，國家外經(jīng)辦組織中國相關(guān)機(jī)構(gòu)、協(xié)會、大專院校的專家組成訪問團(tuán)赴丹麥和瑞士考察和交流自然工質(zhì)制冷劑應(yīng)用及相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)。此次訪問有關(guān)制冷劑HCFC淘汰，目的是了解和學(xué)習(xí)歐洲在制冷空調(diào)行業(yè)采用臭氧友好和氣候友好的創(chuàng)新替代技術(shù)及其經(jīng)驗。在訪問中，訪問團(tuán)成員與丹麥和瑞士的政府官員、專家等，就低全球變暖潛值替代技術(shù)的相關(guān)政策法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用經(jīng)驗進(jìn)行交流，并參觀了生產(chǎn)制造車間、設(shè)備裝配車間、自然工質(zhì)制冷劑應(yīng)用典型項目的現(xiàn)場。丹麥和瑞士的做法給訪問團(tuán)成員帶來很多思考，值得中國家電業(yè)界深思。

第一站：丹佛斯丹麥總部及工廠

　　丹佛斯是一家跨國公司，也是制冷空調(diào)領(lǐng)域的知名企業(yè)，主要生產(chǎn)制冷空調(diào)暖通設(shè)備中的膨脹閥、散熱器恒溫控制閥等，也曾是小型制冷壓縮機(jī)行業(yè)中最著名的企業(yè)。在該公司總部諾德伯格,訪問團(tuán)與丹佛斯制冷空調(diào)部件部門進(jìn)行了交流，并參觀了閥制造車間等。

　　雙方的交流議題主要集中在空調(diào)制冷設(shè)備制冷劑的替代技術(shù)上。丹佛斯自控制冷及自動控制公共及工業(yè)事務(wù)總裁Funder-KristensenTorben介紹了公司面對氣候變化、安全、能效，基于相關(guān)的國際和地區(qū)政策、相關(guān)的國際和區(qū)域性產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)，以及在制冷劑替代上的考量。

　　參觀丹佛斯的閥制造車間時，訪問團(tuán)需全副武裝，穿上安全鞋套、防護(hù)馬甲，并戴上防護(hù)眼鏡。生產(chǎn)車間的自動化程度很高，機(jī)器人承擔(dān)各種工作，工序間的物流組織和銜接流暢，僅有很少的工人在現(xiàn)場照看機(jī)器。同時，整個車間的現(xiàn)場管理水平很高。作為丹佛斯的看家產(chǎn)品，閥的核心技術(shù)是熱膨脹氣體感應(yīng)包內(nèi)工質(zhì)的蒸發(fā)溫度和壓力適合，有的要用復(fù)合制冷劑。閥的材料是不銹鋼與銅的復(fù)合管，兩片熱壓，相當(dāng)于邦迪管。這種材料的好處是便于焊接。在工藝上，丹佛斯在感溫包等部位的焊接可靠性高，增加控制精度，采用膠和激光焊粘合。這與德國汽車部件焊接的技術(shù)類似，金屬材料用膠加激光焊接粘合將成為一種趨勢。據(jù)介紹，膠的配方是企業(yè)的商業(yè)秘密。

　　最后，訪問團(tuán)參觀了丹佛斯展覽館。身在其中，可以看到各類精巧耐用閥產(chǎn)品在演化過程中不同階段的形態(tài)。這使訪問團(tuán)感受到創(chuàng)新和積累的關(guān)系密不可分。

第二站：Bundgarrd公司

　　Bundgarrd是一家中小型企業(yè)，位于丹麥瓦埃勒，公司占地面積不大，現(xiàn)場員工數(shù)量十余名，具有制冷設(shè)備的設(shè)計和裝配能力。在現(xiàn)場可以看到，車間內(nèi)擺放著大大小小的制冷設(shè)備，有的已經(jīng)裝配完成，有的正在裝配，院內(nèi)則擺放著幾臺準(zhǔn)備出貨的設(shè)備。

　　據(jù)Bundgarrd有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，公司一年可以生產(chǎn)65~70臺熱泵機(jī)組,功率為0.8~200kW，包括螺桿機(jī)和活塞機(jī)。公司從創(chuàng)立之初就全部采用天然制冷劑R290，設(shè)備中制冷劑R290的充注量從5kg到23kg不等。該公司已經(jīng)生產(chǎn)制冷設(shè)備生產(chǎn)15年，全部為定制設(shè)計生產(chǎn)，售出設(shè)備均運(yùn)行良好。配合R290制冷劑的應(yīng)用，Bundgarrd增加了氣體探測器和排風(fēng)扇等設(shè)備。生產(chǎn)線現(xiàn)場，沒有儲液器，器件均為防爆產(chǎn)品。生產(chǎn)和使用安全有保障。若發(fā)生制冷劑泄漏，氣體探測器將觸發(fā)報警，機(jī)組將強(qiáng)制停機(jī)，用戶可以通知供貨商進(jìn)行檢修。在公司的歷史上，還未發(fā)生過重大的安全事故，僅出現(xiàn)過壓縮機(jī)和閥件泄漏觸發(fā)的停機(jī)。

　　丹麥從2001年開始對HFC征收碳稅，現(xiàn)在對HFC的限制充注量為不超過10kg。政府鼓勵采用低碳制冷劑。R290的就價格是40歐元/kg，R134a是150歐元/kg。盡管目前R290設(shè)備的市場價格高于HFC設(shè)備，但其能效水平能夠提高10%~20%，一些環(huán)保和節(jié)能要求較高的政府建筑和商用建筑更愿意使用R290設(shè)備。

第三站：江森自控丹麥公司

　　江森自控是一家美國公司，其丹麥公司位于丹麥第二大城市奧胡斯。這個城市人口約32萬人，其中5萬余人為在校大學(xué)生。

　　訪問團(tuán)參觀了江森自控的客戶與培訓(xùn)中心。該企業(yè)負(fù)責(zé)人和技術(shù)專家向訪問團(tuán)介紹了丹麥制冷行業(yè)的情況。據(jù)介紹，丹麥制冷設(shè)備主要用于食品冷庫和冷鏈設(shè)備，如用于肉食、乳制品、飲料等食品的加工、運(yùn)輸、存儲和零售等環(huán)節(jié)的保鮮。由江森自控設(shè)計建造的冷庫全部采用氨制冷，冷水機(jī)組為定制生產(chǎn)。

　　江森自控的專家從平均GWP值的角度對歐盟的F-GAS法案進(jìn)行了解讀。目前的F-GAS法案以2009~2012年的平均水平作為基線，根據(jù)計算，基線年各種含氟氣體的平均GWP值約為2000，到2030年要削減79%，屆時平均GWP應(yīng)為420;假如歐盟決定采取更加激進(jìn)的減排方案，即2030年削減85%，平均GWP則需下降到300。

　　丹麥的含氟氣體法從2002年開始實施，各企業(yè)為此進(jìn)行了大量研發(fā)工作。用戶和制造上學(xué)會使用低GWP制冷劑，超市采用CO2，沒有第二種技術(shù);工業(yè)上用氨，制冷用碳?xì)涔べ|(zhì)。家用制冷設(shè)備均采用自然工質(zhì)，且充注量低于150g，無須安全評估。充注量超過10kg的設(shè)備，需要申請進(jìn)行評估，一般用途將得不到批準(zhǔn)。

　　訪問團(tuán)還參觀了江森自控給自己辦公樓配備的采用R290的冷水機(jī)組空調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)歐盟標(biāo)準(zhǔn)，該設(shè)備專門設(shè)計了機(jī)器室，出于安全考慮，特別是在維修中的安全，壓縮機(jī)等核心組件均位于獨(dú)立的機(jī)器室中。設(shè)備安放在辦公樓外，與樓門相鄰，設(shè)備與門之間建有一道防護(hù)墻，設(shè)備與墻之間有60cm的距離。

第四站：丹麥技術(shù)研究院制冷熱泵中心.

　　丹麥技術(shù)研究院制冷熱泵中心的專家向訪問團(tuán)介紹了丹麥含氟氣體相關(guān)的政策。丹麥自2001年起推出碳稅政策，限制含氟氣體使用;2002年頒布禁令，在部分應(yīng)用領(lǐng)域禁止使用HFC。自2011年起，丹麥進(jìn)一步提高了碳稅標(biāo)準(zhǔn)，對每噸CO2當(dāng)量含氟氣體征收150丹麥克朗(約合20歐元)的碳稅。2002年，丹麥頒布了第552號法案，從2006年1月1日起全面禁止進(jìn)口、出售和使用含HFC制冷劑的新產(chǎn)品。法案對充注量在0.15~10kg的設(shè)備以及維修用途的HFC給予豁免，對于充注量大于10kg的熱泵、空調(diào)設(shè)備、除濕機(jī)等給予一定的寬限期，從2007年1月1日起禁止。HFO同樣適用于該法案。對于沒有合適的替代品或特殊用途的設(shè)備，應(yīng)單獨(dú)申請豁免。據(jù)介紹，每年僅有30~50個設(shè)備申請豁免，通過審查的數(shù)量為20~30個。如果違反政策和禁令，通過化學(xué)品檢驗被發(fā)現(xiàn)或被舉報，按照法規(guī)將受到處罰。

　　丹麥主要的制冷設(shè)備包括醫(yī)用冷柜、超市冷藏冷凍設(shè)備。過去15年，約5000萬丹麥克朗的費(fèi)用用于設(shè)備開發(fā)，HC設(shè)備能力大大增強(qiáng)。目前，這些設(shè)備均采用自然工質(zhì)，大于200kW的冷水機(jī)組采用氨系統(tǒng)、中等規(guī)格的用碳?xì)涔べ|(zhì)，冷凍設(shè)備用CO2。

　　上述措施使丹麥HFC使用量在2015年基本回到1999年的水平，約為400噸。丹麥歷史上含氟氣體排放的最高值出現(xiàn)在2007年，為85萬~90萬噸CO2當(dāng)量。丹麥的目標(biāo)是在2006~2020年減排1200萬噸CO2當(dāng)量的含氟溫室氣體。

　　據(jù)介紹，2017年，丹麥技術(shù)研究院制冷熱泵技術(shù)中心將進(jìn)行一個R290熱泵用于自來水加熱的項目。采用R290的原因，主要考量其低碳且能效高。

第五站：瑞士聯(lián)邦環(huán)境能源交通信息署

　　在瑞士，訪問團(tuán)拜訪了瑞士聯(lián)邦環(huán)境能源交通信息署，與該署空氣污染控制與非電離輻射司的官員和有關(guān)專家進(jìn)行會議交流，并調(diào)研參觀了3個自然工質(zhì)制冷劑應(yīng)用案例。

　　據(jù)介紹，瑞士環(huán)境保護(hù)聯(lián)邦法規(guī)旨在保護(hù)人類/動植物受有害影響或滋擾,保持土壤肥力;并考慮對污染特別敏感的群體，如兒童、病人、老人和孕婦。該法規(guī)有兩個原則：一是排污者買單原則，任何人，如果導(dǎo)致根據(jù)該法的規(guī)定而采取的措施，應(yīng)當(dāng)承擔(dān)這些措施的費(fèi)用;二是預(yù)防原則，無關(guān)現(xiàn)有污染,在經(jīng)濟(jì)上可以接受的前提下,應(yīng)盡可能地在技術(shù)以及運(yùn)作條件允許的情況下，通過預(yù)防措施限制排放,是對早期預(yù)防措施的限制。

　　瑞士環(huán)保署的專家介紹了瑞士針對大氣中穩(wěn)定物質(zhì)(含氟溫室氣體)的管理規(guī)定。該法案的目標(biāo)包括：以最小邊際成本降低含氟溫室氣體的排放;限制未來需要監(jiān)管的新應(yīng)用的發(fā)展;避免潛在的政策漏洞(未管制的持久性含氟溫室氣體);支持工業(yè)界開發(fā)長期可靠的技術(shù)與戰(zhàn)略;推動對化學(xué)品全生命周期的管控;推動對環(huán)境友好技術(shù)的開發(fā)和市場化。采取的策略有：限制相關(guān)產(chǎn)品與技術(shù)不可用或不環(huán)保用途含氟溫室氣體的使用;必要情況下可在關(guān)鍵用途上基于技術(shù)正當(dāng)要求予以豁免;對于允許的含氟溫室氣體使用實施減排方法;考慮子行業(yè)的自愿承諾?？梢姡鹗酷槍Σ煌I(lǐng)域、不同技術(shù)，采取并制定了不同的削減目標(biāo)。

　　該法案的政策基礎(chǔ)是1983年制定的瑞士國家環(huán)境保護(hù)法，以及在2005年制訂的《關(guān)于使用特殊危險品、準(zhǔn)備與條款的風(fēng)險防護(hù)條例》。其中，條例附錄是物質(zhì)在不同領(lǐng)域應(yīng)用的列表。該列表于2015年進(jìn)行了更新。被禁用的定義為在空氣中穩(wěn)定的化學(xué)品(包括HFC)。其附件2.10規(guī)范了制冷劑領(lǐng)域，禁止家用空調(diào)使用HFC，制冷劑充注量超過3kg的要求報告，維修須記錄，每年有泄漏量控制報告，每年檢測泄漏率。對于制冷量超過1000kW，冷凝側(cè)是空氣的產(chǎn)品要求貼標(biāo)簽。大于600kW，空調(diào)和熱泵禁令，大冷量的可以不用HFC，有技術(shù)可以解決方案。家用空調(diào)小于600kW的不禁止使用，因為用HC可能成本太高，所以不禁止。如果達(dá)不到EN378安全標(biāo)準(zhǔn)的可以豁免，但需要一個個案例審批。

　　Walter Wettstein公司的專家介紹了關(guān)于氨冷卻設(shè)備重大事故的預(yù)防措施。氨氣具有較高的健康危害，主要包括腐蝕皮膚、眼睛、肺部，300ppm下暴露會立即危及生命與健康，在15%~28%空氣體積濃度下可燃，在封閉空間內(nèi)泄漏時遇點(diǎn)火源可引起爆炸。

　　瑞士的方法是建立系統(tǒng)用以評估氨冷卻裝置重大事故破壞潛力，并規(guī)定適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施。瑞士重大事故條例是根據(jù)閾值量確定不同等級風(fēng)險與預(yù)防措施的適用性。其中，閾值量分為200kg及以下，200~2000kg，2000~20000kg，20000kg及以上幾個等級。在個案中，按照不同的等級采用控制與評估適用性的程序，評估內(nèi)容包括破壞潛力評估、風(fēng)險評估以及總體的安全方案。根據(jù)SN/EN378和EKAS 6507的技術(shù)規(guī)定，選擇合適地點(diǎn)，控制進(jìn)入，采用適宜的安全距離，置換危險物質(zhì)或限值用量，避免有害過程、方法或操作步驟，規(guī)范存儲，使用安全設(shè)備，各類可靠的測量或控制系統(tǒng)，系統(tǒng)間獨(dú)立運(yùn)行，充足的警告與報警系統(tǒng)，監(jiān)測與規(guī)范設(shè)備及關(guān)鍵安全部件的維修，確認(rèn)相關(guān)責(zé)任、員工的告知與培訓(xùn)等。

　　在此后的項目實地考察中，訪問團(tuán)先后參觀了位于Zurich的一家醫(yī)院和一個居民小區(qū)、位于Neuendorf的某大型連鎖超市的大冷庫。這些地方均屬于人員密集、行動不便利的安全風(fēng)險高的區(qū)域。然而，由于安全措施十分到位，這些地方均都采用氨制冷設(shè)施。訪問團(tuán)參觀了位于醫(yī)院、居民樓地下和超市的氨制冷系統(tǒng)機(jī)房。氨的安全涉及到毒性、可燃性，安全措施復(fù)雜。氨制冷全套設(shè)施由制冷設(shè)計咨詢公司(Walter Wettstein)設(shè)計和監(jiān)理，采用嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)。訪問團(tuán)發(fā)現(xiàn)，每個機(jī)房內(nèi)，設(shè)備、儀器、儀表、安全設(shè)施均井井有條、十分規(guī)范，沒有氨的氣味，設(shè)備密封到位。

自然工質(zhì)的美好前景

　　丹麥和瑞士在減排化學(xué)品的溫室氣體方面處于領(lǐng)先地位，基本已達(dá)到與自然界平衡的目標(biāo)，即不增加新的排放。這首先是兩國的發(fā)展理念決定的，對自然環(huán)境和人類生存環(huán)境的愛護(hù);第二，兩國的法規(guī)具有前瞻性，管理控制方法符合實際需求;第三，在科研上，研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)緊密結(jié)合，企業(yè)主動投入資源;第四，機(jī)制比較合理，采用天然制冷劑的產(chǎn)品利潤更高;第五，嚴(yán)格遵守安全規(guī)范，安全措施到位;第六，產(chǎn)品的工藝制作、材料的使用精良。當(dāng)然，企業(yè)能夠做到上述幾點(diǎn)，也與其能夠獲得合理的利潤不無關(guān)系。

　　通過此次訪問，考察和了解到丹麥和瑞士兩國自然工質(zhì)的實際應(yīng)用情況，在為中國自然工質(zhì)應(yīng)用及推廣開拓了思路，堅定了決心。溫室氣體排放已經(jīng)影響到人類的生存，氣候大會2015年末終于在巴黎達(dá)成協(xié)議。這說明氣候變化的重要性已被全世界各國所認(rèn)可。如今，化學(xué)品溫室氣體排放所占比例越來越高，化學(xué)合成制冷劑作為其中最大的份額面臨環(huán)?？简?。反觀自然工質(zhì)，不但具有很好的制冷性能，還可以助力產(chǎn)品能效水平提升。未得到廣泛應(yīng)用主要由于安全困擾。從此次丹麥和瑞士之行搜集到的情況來看，安全問題事在人為,完全可以控制。