“碳中和”目标背景下制冷空调行业之路该怎么走？

随着社会的发展，人民生活水平的提高，我国建筑总能耗也在不断升高，尤其是对于空调暖通系统的需求。暖通行业涉及的领域不是很大，但对节能减排的作用却是不可被忽视的。根据建筑碳排放来源统计显示，暖通空调系统能耗占建筑总能耗的50％以上，约占社会总能耗20％以上。

　　细分到制冷空调行业，根据中国制冷空调工业协会统计数据显示，截至2020年底，我国拥有制冷空调企业近1200家，其工业总产值约6700亿元人民币，工商用制冷空调行业约3400亿元。

　　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。

　　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。

　　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 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。采用不同的制冷或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（ORC）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。

　　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。热泵每消耗一份能量，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。

　　4 天然冷源利用

　　近年来，随着能源短缺问题的加剧，自然冷源在制冷空调行业得到越来越多地应用。

　　在合适的季节里，通过引入自然新风可以较为显著地降低建筑物空调系统能耗。近年来，数据中心随着互联网和移动通信的普及而得到蓬勃发展，数据中心空调系统需要全年不间断运行，在冬季或其过渡季节等气温较低的环境下，可以充分利用自然冷却替代部分或全部的机械制冷为数据中心降温冷却，取得显著的节能效果。

　　自然冷源利用受地区或者季节影响比较大，自然冷源如何跟使用侧需求、机械制冷系统和负荷之间优化匹配是需要重点解决的问题。

　　5 为清洁能源生产提供全方位保障服务

　　“双碳”目标将带来清洁能源生产设施建设高潮。清洁能源生产建设离不开制冷空调设备的服务保障，将形成新的巨大市场。清洁能源设施工作环境复杂多样，对配套的制冷空调设备提出更高技术和质量要求。针对风电、光电、核电、水电、储能等不同新能源生产技术要求，研究和开发适用的专有技术和产品，将会赢得更多的市场发展空间。

　　电池储能技术的发展带动了热管理技术开发的需求，包括储能电站的热管理、电动汽车的热管理，也都是未来行业技术开发的重要方向。