“双碳”目标下制冷空调行业技术发展的思考

“双碳”目标下制冷空调行业技术发展的思考

王艳艳 刘超

山东格瑞德集团有限公司 山东 253000

身份证号：37142619821103****

摘要：中国是当今全球最大的制冷空调设备制造国和消费市场，行业内多项产品产量位居世界第一。制冷空调产业已成为我国装备工业的有生力量和国民经济的重要组成部分。多数企业为了提升工作环境的质量，通常都会采取大型中央空调装置，并且匹配控制系统，有效减少操作人员和调度人员工作的难度，为了进一步满足节能和环保应用高效的需求，要在总结工作经验的基础上，更好地优化常规化维护机制。技术创新是制冷空调行业实现“双碳”目标的重要途径，全行业应持续加大技术创新投入力度，以更加节能环保的技术和产品服务于经济和市场需求。为国家层面的“双碳”目标完成做出应有的贡献，也由此推动全行业早日实现由大到强的根本转变。

关键词：碳达峰；碳中和；制冷空调；技术发展

引言

中共中央总书记习近平在中国共产党第十九次全国代表大会报告中指出，坚持人与自然和谐共生，必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，坚持节约资源和保护环境的基本国策。2009年12月，时任中国国务院总理温家宝在哥本哈根世界气候大会上郑重承诺：到2020年中国单位国内生产总值CO_２排放比2005年下降40％～45％。2020年9月22日，习近平在第七十五届联合国大会上向国际社会宣布，中国将力争2030年前达到CO_２排放峰值，努力争取2060年前实现碳中和。碳达峰指的是能源活动CO_２排放量出现峰值拐点并在此后开始进入下降通道，意味着经济社会发展与CO_２排放的脱钩。碳中和则指每年直接或间接产生的温室气体排放总量，通过自然系统碳汇和工程碳移除技术实现“净零排放”。2030年前碳达峰是CO_２的达峰，2060年前要实现碳中和包括全经济领域温室气体的排放，不只是CO_２，还有甲烷、氢氟化碳等温室气体，包括从CO_２到全部温室气体。

1国家实现“双碳”目标的路径

目前，中国C0₂排放领域按照从多到少依次为：1）电力和热力生产；2）制造业和建筑；3）运输部门；4）住宅建筑和商业及公共服务；据相关机构分析，未来实现碳中和的主要路径包括：１）中国的能源结构将会发生深远的变化，需要大力发展清洁能源，比如水电、核电、风电、光电、生物质能发电等。由于清洁能源的不稳定性，储能将会得到快速发展，电池技术、抽水储能技术、氢能技术等也将有巨大的需求。电池技术、氢能源应用由于可广泛应用，所以前景广阔。２）调整产业与能源结构，节能优先。“节能是第一能源”，大力提升各种耗能设备的能效，将是我国实现碳中和目标的重要途径，并且节能可以在国家能源安全、环境治理、促进就业等方面产生正面效应。３）碳汇、碳捕集与封存。碳汇，是指通过植树造林、植被恢复等措施，吸收大气中的C0₂，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。碳捕集与封存，是指将C0₂收集起来，并用各种方法储存以避免其排放到大气中的一种技术。

2制冷空调行业实现“双碳”目标路径的探讨

2.1关注能源结构变化，开展多种能源综合利用

随着全社会“双碳”目标的推进，国家的能源结构和供给方式必然发生变化，行业推进“双碳”目标的实现，首先要适应这种能源结构的调整变化。一方面要大力推进可再生能源等清洁能源的利用使用，如太阳能、余热废热、空气源热泵、天然冷源等；另一方面，对使用清洁能源制取的冷量和热量，应从冷热两端加以全面利用，同时结合储能技术开发，解决清洁能源生产的不稳定性问题。

2.1.1大力推进清洁能源高效

利用太阳能、风能等是大自然提供的取之不尽用之不竭的最清洁的能源，未来的产业发展中，要充分考虑制冷空调设备引入和利用清洁能源的问题，创新应用方法和手段，实现低碳发展目标。风能、太阳能等可再生能源均呈现为直流供电特性，对这些可再生能源的利用必须考虑与直流技术的有机结合。在制冷空调行业，直流驱动调节技术近年来取得迅猛发展。直流技术的飞速发展为机组的变工况运行提供了可靠保障，使得被控制目标温度波动更小，制冷量调节更加连续稳定，在增加舒适性的同时还可以有效地提高系统的综合能效水平。直流技术的普及应用给行业的产业和产品结构带来了革命性的变化，直流调速技术除了压缩机的转速调控外正在向更多的产品领域延伸，包括风机、水泵、冷却塔等附属设备的控制和调节，更高水平的系统集成与控制调节技术将会带来更多的节能潜力和经济社会效益。研究太阳能和制冷设备的多种有机结合和利用方式，大幅度地提高太阳能的利用效率也是清洁能源利用的重要方向之一。目前行业内已经开发出太阳能光伏直驱的空调（热泵）系统并成功应用在多种场合。降低太阳能空调的初始投资成本和发展太阳能复合建筑供能系统，提升太阳能的利用效率，是未来太阳能在制冷空调行业应用的主要方向。

2.1.2余热（冷）、废热利用

我国余热资源非常丰富，提升利用潜力巨大，对于实现能源产业的可持续发展至关重要。在冶金、化工机械、电力等各种工业生产过程中，往往伴生大量余热资源。据相关机构测算，这些资源可换算成约６亿吨标准煤。采用不同的制冷／热泵技术对各种余热、废热热源进行充分地回收再利用，将可为国家节约大量能源资源。近年来，新型余热回收再利用技术不断涌现，如余热有机朗肯循环发电技术、超高温热泵技术、喷射器余热发电、冷热电联供技术等。民用领域，在制冷空调系统内加装热（冷）回收装置，将制冷空调循环系统余热（冷）回收再利用，可以充分提高能源的综合利用率。

2.1.3热泵技术推广

热泵技术通过提取环境介质、余热资源中的低品位能量，提供可被利用的高品位热能，具有较大的节能利用价值。热泵每消耗１份能量，可以获得一倍甚至数倍的热量，大幅度地提高了能源的利用效率，是一种高效节能的产品。空气源、水源、地源、余热、废热等都可能成为热泵能量的来源。空气源热泵是近年来“煤改电”应用的主要形式之一，为国家的雾霾治理发挥了重要的作用。据有关数据，目前全国公共建筑存量近150亿平方米，公共建筑能耗3.6亿吨标煤。按广义的空调系统能耗占建筑能耗的50％计，则通过利用热泵技术解决公共建筑供热系统的化石能源替代，减排效益将是非常巨大的。在未来“双碳”目标驱动的大背景下，热泵技术作为化石能源替代的主要手段之一，必将迎来更大广阔的发展机遇和市场应用空间，做好不同应用场合的功能匹配与应用技术开发将是需要关注的发展方向。

结束语

实现碳达峰碳中和是国家的重大战略决策，制冷空调行业在国家节能减排事业中担负着不可或缺的责任和义务。“双碳”目标对行业而言是一场革命性的挑战，将带来全产业生态链的革新和重构。技术创新将是制冷空调行业实现“双碳”目标的重要途径。全行业应持续加大技术创新力度，以更加节能环保的技术和产品服务于经济和市场。

参考文献

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