摘要

　　2015年12月5~12日，國家外經辦組織中國相關機構、協會、大專院校的專家組成訪問團赴丹麥和瑞士考察和交流自然工質制冷劑應用及相關國際標準。此次訪問有關制冷劑HCFC淘汰，目的是了解和學習歐洲在制冷空調行業采用臭氧友好和氣候友好的創新替代技術及其經驗。

丹麥、瑞士制冷劑替代：以自然工質與環境和諧相處

來源 《電器》雜志  作者  中國家用電器協會 王雷  環境保護部部對外合作中心 李小燕

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　　2015年12月5~12日，國家外經辦組織中國相關機構、協會、大專院校的專家組成訪問團赴丹麥和瑞士考察和交流自然工質制冷劑應用及相關國際標準。此次訪問有關制冷劑HCFC淘汰，目的是了解和學習歐洲在制冷空調行業采用臭氧友好和氣候友好的創新替代技術及其經驗。在訪問中，訪問團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的相關政策法規和標準、應用經驗進行交流，并參觀了生產制造車間、設備裝配車間、自然工質制冷劑應用典型項目的現場。丹麥和瑞士的做法給訪問團成員帶來很多思考，值得中國家電業界深思。

第一站：丹佛斯丹麥總部及工廠

　　丹佛斯是一家跨國公司，也是制冷空調領域的知名企業，主要生產制冷空調暖通設備中的膨脹閥、散熱器恒溫控制閥等，也曾是小型制冷壓縮機行業中最著名的企業。在該公司總部諾德伯格,訪問團與丹佛斯制冷空調部件部門進行了交流，并參觀了閥制造車間等。

　　雙方的交流議題主要集中在空調制冷設備制冷劑的替代技術上。丹佛斯自控制冷及自動控制公共及工業事務總裁Funder-KristensenTorben介紹了公司面對氣候變化、安全、能效，基于相關的國際和地區政策、相關的國際和區域性產品安全標準，以及在制冷劑替代上的考量。

　　參觀丹佛斯的閥制造車間時，訪問團需全副武裝，穿上安全鞋套、防護馬甲，并戴上防護眼鏡。生產車間的自動化程度很高，機器人承擔各種工作，工序間的物流組織和銜接流暢，僅有很少的工人在現場照看機器。同時，整個車間的現場管理水平很高。作為丹佛斯的看家產品，閥的核心技術是熱膨脹氣體感應包內工質的蒸發溫度和壓力適合，有的要用復合制冷劑。閥的材料是不銹鋼與銅的復合管，兩片熱壓，相當于邦迪管。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類似，金屬材料用膠加激光焊接粘合將成為一種趨勢。據介紹，膠的配方是企業的商業秘密。

　　最后，訪問團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品在演化過程中不同階段的形態。這使訪問團感受到創新和積累的關系密不可分。

第二站：Bundgarrd公司

　　Bundgarrd是一家中小型企業，位于丹麥瓦埃勒，公司占地面積不大，現場員工數量十余名，具有制冷設備的設計和裝配能力。在現場可以看到，車間內擺放著大大小小的制冷設備，有的已經裝配完成，有的正在裝配，院內則擺放著幾臺準備出貨的設備。

　　據Bundgarrd有關負責人介紹，公司一年可以生產65~70臺熱泵機組,功率為0.8~200kW，包括螺桿機和活塞機。公司從創立之初就全部采用天然制冷劑R290，設備中制冷劑R290的充注量從5kg到23kg不等。該公司已經生產制冷設備生產15年，全部為定制設計生產，售出設備均運行良好。配合R290制冷劑的應用，Bundgarrd增加了氣體探測器和排風扇等設備。生產線現場，沒有儲液器，器件均為防爆產品。生產和使用安全有保障。若發生制冷劑泄漏，氣體探測器將觸發報警，機組將強制停機，用戶可以通知供貨商進行檢修。在公司的歷史上，還未發生過重大的安全事故，僅出現過壓縮機和閥件泄漏觸發的停機。

　　丹麥從2001年開始對HFC征收碳稅，現在對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設備的市場價格高于HFC設備，但其能效水平能夠提高10%~20%，一些環保和節能要求較高的政府建筑和商用建筑更愿意使用R290設備。

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生。

　　訪問團參觀了江森自控的客戶與培訓中心。該企業負責人和技術專家向訪問團介紹了丹麥制冷行業的情況。據介紹，丹麥制冷設備主要用于食品冷庫和冷鏈設備，如用于肉食、乳制品、飲料等食品的加工、運輸、存儲和零售等環節的保鮮。由江森自控設計建造的冷庫全部采用氨制冷，冷水機組為定制生產。

　　江森自控的專家從平均GWP值的角度對歐盟的F-GAS法案進行了解讀。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應為420;假如歐盟決定采取更加激進的減排方案，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，各企業為此進行了大量研發工作。用戶和制造上學會使用低GWP制冷劑，超市采用CO2，沒有第二種技術;工業上用氨，制冷用碳氫工質。家用制冷設備均采用自然工質，且充注量低于150g，無須安全評估。充注量超過10kg的設備，需要申請進行評估，一般用途將得不到批準。

　　訪問團還參觀了江森自控給自己辦公樓配備的采用R290的冷水機組空調系統。根據歐盟標準，該設備專門設計了機器室，出于安全考慮，特別是在維修中的安全，壓縮機等核心組件均位于獨立的機器室中。設備安放在辦公樓外，與樓門相鄰，設備與門之間建有一道防護墻，設備與墻之間有60cm的距離。

第四站：丹麥技術研究院制冷熱泵中心.

　　丹麥技術研究院制冷熱泵中心的專家向訪問團介紹了丹麥含氟氣體相關的政策。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，在部分應用領域禁止使用HFC。自2011年起，丹麥進一步提高了碳稅標準，對每噸CO2當量含氟氣體征收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日起全面禁止進口、出售和使用含HFC制冷劑的新產品。法案對充注量在0.15~10kg的設備以及維修用途的HFC給予豁免，對于充注量大于10kg的熱泵、空調設備、除濕機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備，應單獨申請豁免。據介紹，每年僅有30~50個設備申請豁免，通過審查的數量為20~30個。如果違反政策和禁令，通過化學品檢驗被發現或被舉報，按照法規將受到處罰。

　　丹麥主要的制冷設備包括醫用冷柜、超市冷藏冷凍設備。過去15年，約5000萬丹麥克朗的費用用于設備開發，HC設備能力大大增強。目前，這些設備均采用自然工質，大于200kW的冷水機組采用氨系統、中等規格的用碳氫工質，冷凍設備用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在2007年，為85萬~90萬噸CO2當量。丹麥的目標是在2006~2020年減排1200萬噸CO2當量的含氟溫室氣體。

　　據介紹，2017年，丹麥技術研究院制冷熱泵技術中心將進行一個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：瑞士聯邦環境能源交通信息署

　　在瑞士，訪問團拜訪了瑞士聯邦環境能源交通信息署，與該署空氣污染控制與非電離輻射司的官員和有關專家進行會議交流，并調研參觀了3個自然工質制冷劑應用案例。

　　據介紹，瑞士環境保護聯邦法規旨在保護人類/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。該法規有兩個原則：一是排污者買單原則，任何人，如果導致根據該法的規定而采取的措施，應當承擔這些措施的費用;二是預防原則，無關現有污染,在經濟上可以接受的前提下,應盡可能地在技術以及運作條件允許的情況下，通過預防措施限制排放,是對早期預防措施的限制。

　　瑞士環保署的專家介紹了瑞士針對大氣中穩定物質(含氟溫室氣體)的管理規定。該法案的目標包括：以最小邊際成本降低含氟溫室氣體的排放;限制未來需要監管的新應用的發展;避免潛在的政策漏洞(未管制的持久性含氟溫室氣體);支持工業界開發長期可靠的技術與戰略;推動對化學品全生命周期的管控;推動對環境友好技術的開發和市場化。采取的策略有：限制相關產品與技術不可用或不環保用途含氟溫室氣體的使用;必要情況下可在關鍵用途上基于技術正當要求予以豁免;對于允許的含氟溫室氣體使用實施減排方法;考慮子行業的自愿承諾。可見，瑞士針對不同領域、不同技術，采取并制定了不同的削減目標。

　　該法案的政策基礎是1983年制定的瑞士國家環境保護法，以及在2005年制訂的《關于使用特殊危險品、準備與條款的風險防護條例》。其中，條例附錄是物質在不同領域應用的列表。該列表于2015年進行了更新。被禁用的定義為在空氣中穩定的化學品(包括HFC)。其附件2.10規范了制冷劑領域，禁止家用空調使用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，冷凝側是空氣的產品要求貼標簽。大于600kW，空調和熱泵禁令，大冷量的可以不用HFC，有技術可以解決方案。家用空調小于600kW的不禁止使用，因為用HC可能成本太高，所以不禁止。如果達不到EN378安全標準的可以豁免，但需要一個個案例審批。

　　Walter Wettstein公司的專家介紹了關于氨冷卻設備重大事故的預防措施。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，在封閉空間內泄漏時遇點火源可引起爆炸。

　　瑞士的方法是建立系統用以評估氨冷卻裝置重大事故破壞潛力，并規定適當的預防措施。瑞士重大事故條例是根據閾值量確定不同等級風險與預防措施的適用性。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，評估內容包括破壞潛力評估、風險評估以及總體的安全方案。根據SN/EN378和EKAS 6507的技術規定，選擇合適地點，控制進入，采用適宜的安全距離，置換危險物質或限值用量，避免有害過程、方法或操作步驟，規范存儲，使用安全設備，各類可靠的測量或控制系統，系統間獨立運行，充足的警告與報警系統，監測與規范設備及關鍵安全部件的維修，確認相關責任、員工的告知與培訓等。

　　在此后的項目實地考察中，訪問團先后參觀了位于Zurich的一家醫院和一個居民小區、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險高的區域。然而，由于安全措施十分到位，這些地方均都采用氨制冷設施。訪問團參觀了位于醫院、居民樓地下和超市的氨制冷系統機房。氨的安全涉及到毒性、可燃性，安全措施復雜。氨制冷全套設施由制冷設計咨詢公司(Walter Wettstein)設計和監理，采用嚴格的安全標準。訪問團發現，每個機房內，設備、儀器、儀表、安全設施均井井有條、十分規范，沒有氨的氣味，設備密封到位。

自然工質的美好前景

　　丹麥和瑞士在減排化學品的溫室氣體方面處于領先地位，基本已達到與自然界平衡的目標，即不增加新的排放。這首先是兩國的發展理念決定的，對自然環境和人類生存環境的愛護;第二，兩國的法規具有前瞻性，管理控制方法符合實際需求;第三，在科研上，研究機構和企業緊密結合，企業主動投入資源;第四，機制比較合理，采用天然制冷劑的產品利潤更高;第五，嚴格遵守安全規范，安全措施到位;第六，產品的工藝制作、材料的使用精良。當然，企業能夠做到上述幾點，也與其能夠獲得合理的利潤不無關系。

　　通過此次訪問，考察和了解到丹麥和瑞士兩國自然工質的實際應用情況，在為中國自然工質應用及推廣開拓了思路，堅定了決心。溫室氣體排放已經影響到人類的生存，氣候大會2015年末終于在巴黎達成協議。這說明氣候變化的重要性已被全世界各國所認可。如今，化學品溫室氣體排放所占比例越來越高，化學合成制冷劑作為其中最大的份額面臨環保考驗。反觀自然工質，不但具有很好的制冷性能，還可以助力產品能效水平提升。未得到廣泛應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。