Nidec 全球家电研发经理 Jozef Sedliak 解释了为什么碳氢化合物是创建环境可持续制冷行业的最佳选择。

在应对全球碳 (CO2) 排放及其对全球变暖的影响方面，制冷行业可以发挥重要作用。

该行业对于食品、饮料、药品、疫苗、实验室样品的保存至关重要，其对人类的重要性不胜枚举。它意味着生活质量、舒适和健康。但另一方面，根据伯明翰大学研究的一些估计，它约占全球二氧化碳排放量的 10%。

该研究还表示，“冷却行业约 20% 至 25% 的二氧化碳排放是由氢氟碳化物 (HFC) 制冷剂气体（‘F 气体’）泄漏产生的。根据同一项研究，冷却行业另外 75% 的排放来自能源消耗。

因此，在制冷解决方案品牌恩布拉科 (Embraco) 的持有者日本电产全球电器 (Nidec Global Appliance)，我们决定计算一下向天然制冷剂的迁移可以为这场斗争做出多少贡献。

我们发现，总结过去 11 年（从 2010 年到 2021 年），全球销售的恩布拉科压缩机型号组合的演变，逐渐从氢氟碳化物 (HFC) 转向天然制冷剂，已经实现了潜在的减排量1,568,025 吨二氧化碳当量 (CO2e) 被释放到大气中。

根据美国环境保护署的在线计算器，这相当于一年减少 341,000 辆汽车上路。

该计算考虑了制冷设备中两种主要类型 HFC 的迁移：

– 从 R404A（几十年来用于商业制冷的主要制冷剂气体，全球变暖潜值 (GWP) 为 3,920）到碳氢化合物 R290（一种 GWP 为 3 的天然制冷剂）。

– 从用于住宅制冷的 R134a（GWP 为 1,430）到碳氢化合物 R600a（另一种 GWP 为 3 的天然制冷剂）。

恩布拉科销售的使用天然制冷剂（碳氢化合物）的压缩机所占比例已从 2010 年占总数的 40% 上升到 2021 年预测的 57%。过去几年，这一变化速度加快。 2019 年这一数字为 49%，这意味着短短两年内就增加了 8 个百分点。

这些数字表明制冷行业可以为我们的未来做出重大贡献。

制冷行业可以通过两种方式做出贡献。首先，减少我们自身对环境的影响。并通过提供可以减少排放的设备。

《巴黎协定》的目标是将全球变暖限制在远低于工业化前水平 2 摄氏度，最好是 1.5 摄氏度。为实现这一目标，各国力争尽快达到全球温室气体排放峰值，在本世纪中叶实现气候中和世界。

除此之外，还有专门致力于减少氢氟碳化合物排放的全球和区域条约和法规，例如于 2019 年 1 月生效的《蒙特利尔议定书基加利修正案》，邀请各国逐步减少氢氟碳化合物的使用，直到2047. 欧盟还有含氟气体法规，自 2006 年起逐渐限制 HFC 的使用。

在日本电产全球电器，我们通过减少 HFC 的使用和提高产品的能源效率来迎接挑战，以减少直接和间接的二氧化碳排放。直接排放是由于制冷剂泄漏或压缩机最终处置不当产生的，间接排放是在制冷设备消耗的能量生产过程中产生的排放。

自 1994 年以来，恩布拉科一直在开发天然制冷剂，更具体地说是碳氢化合物 (HC) 解决方案。经过多年的研究和测试，我们相信 HC 是未来。原因如下：

降低全球变暖潜力。正如我们在本文开头提供的数字中所看到的，碳氢化合物的全球变暖潜力非常低。因此，使用碳氢化合物可显着减少二氧化碳排放量。

提高能源效率。我们的案例研究表明，从 HFC R404A 迁移到天然制冷剂 R290 平均可以实现高达 10% 的节能改进。

与其他合成选项相比，更好的热状态。与天然制冷剂一样，目前市场上还有低 GWP 的新型合成混合物，也称为 A2L。该表（如图）显示了做出决定时应考虑的主要标准。这些标准之一是热状态，这在天然制冷剂中更好，这意味着它不会像 A2L 那样使压缩机升温。这方面有助于提高压缩机的能源效率和可靠性。

易燃

在生产和维护过程中，碳氢化合物的易燃性已通过安全标准得到了很好的管理。例如，欧洲住宅制冷向碳氢化合物的迁移（使用低费用的 R600a）已被证明是成功且安全的。

除了天然制冷剂之外，现有的另一种可以显着减少排放的技术（在本例中是间接的）是变速技术。与制冷领域最传统的技术定速（也称为开关）相比，其优势在于能源效率。开关压缩机以恒定速度运行，不断地在打开和关闭之间切换，以满足制冷设备的冷却需求。

这种运行模式在启动时需要突然的功率负载；因此，压缩机在整个运行期间都保持最大速度，不受热负荷影响，从而导致能源浪费。

变速压缩机嵌入了更多技术，可以在达到目标温度时降低工作速度，并在需要更多热量时增加工作速度，而无需打开和关闭。这使得压缩机仅使用每时每刻所需的能量，仅此而已，从而节省了能源。

节省的百分比根据应用的不同而有所不同，但我们对恩布拉科压缩机的案例研究表明，节省的百分比至少可达 15%，最高可达 40%。

该技术的前期成本较高，但中期可以通过节省电费来补偿。一些商业制冷投资在六个月内就能收回成本。

我们可以看到，有一些技术可用于更可持续的冷却，这些技术已被证明是安全且具有成本效益的，有助于实现《巴黎协定》的目标。现在的问题是采用的速度。根据 EIA（环境调查机构）的说法：“基加利修正案的实施最多可在本世纪末避免全球变暖 0.4°C，如果在转型期间抓住提高能源效率的机会并采取行动，则可避免更多的全球变暖。尽可能加快 HFC 逐步淘汰计划”。