文/ 本刊記者 林振強
為實現“碳達峰、碳中和”目標,冷庫的綠色化發展勢在必行。如何節能減排、對環境友好、應用環保材料以及各種創新性節能技術等等,將成為冷庫建設中需要重點考慮的因素。
近年來,我國冷庫建設呈現出規模集中化、大型化、功能細分化等發展趨勢,但隨著冷庫規模和數量的增長,勢必對能源消耗和環境變化造成影響。如何加快實現綠色低碳發展?成為未來冷庫建設中需要考慮的重點之一。
作為世界新興經濟體,中國在過去20年里實現工業化迅猛發展,這使得2019年的二氧化碳排放量與1990年相比增加了3.8倍。碳排放量從側面見證了我國的快速崛起,但也讓我們面臨更加嚴峻的減排任務。
為此,我國制定出低碳政策的目標愿景:二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2 0 6 0年前實現碳中和。2 0 2 0年1 2月的中央經濟工作會議上,將做好“碳達峰、碳中和”工作列入未來要抓好的8大重點任務之一。
在推進“碳達峰、碳中和”的過程中,冷鏈行業需要采用科學管理的方式提高運輸效率,降低環境污染,并通過新技術降低冷庫、冷藏車的能量消耗,提高周轉率和裝載率等等,冷庫的綠色化發展勢在必行。

節能減排、綠色環保是冷鏈物流需要順應的潮流和趨勢
為了推進冷庫的綠色化發展,相關部門和行業機構也在積極推動,如中國制冷學會在2020年6月發布《綠色冷庫評價方法》團體標準,將冷庫全壽命周期內節能、節約用地、節水、節材和保護環境等性能作為“綠色冷庫”的評價要點。
2021年8月,中國工程建設協會標準《冷庫能耗評價方法標準》對外發布并將自2022年1月1日起實施,其中創新性提出冷庫單位容積靜態能耗評價方法,相關技術內容已達到先進水平。此外,由中物聯冷鏈委牽頭組織編制的《冷庫能效設施等級評估指標》行業標準也正在起草中。相關標準的發布,將對降低冷庫能耗、減少行業碳排放水平、推動行業的節能發展具有重要的指導意義。
綜合來看,冷庫的綠色化發展主要包括對環境友好、應用環保材料和創新性技術實現節能減排等各方面內容。
從冷庫選址開始,就要考慮環境保護要求。在倉庫設施選址問題上,要盡量遠離居民聚集地,而且要避免破壞當地的生態環境與人文環境,盡可能降低對城市生活的干擾,不影響城市交通;結合現狀地形地貌進行場地設計與建筑布局,保護場地內原有的自然水域、濕地和植被,不破壞城市生態環境。
在節地方面,科學規劃園區,盡量節約土地,場地內合理設置綠化用地,符合規劃要求;在節水方面,綠化灌溉采用節水灌溉方式,并且充分利用場地空間合理設置綠色雨水基礎設施,按政府要求進行雨水專項規劃設計,如專門設置具有調蓄雨水功能的綠地和水體,采取相應的徑流污染控制措施等等。在環境保護方面,采取措施降低熱島強度,采取喬木、構筑物等遮陰措施,并控制道路路面、回車場、冷庫附屬用房屋面的太陽輻射反射系數;對倉庫內的設備、公用設施及施工過程中產生的振動采取減振、隔振等措施以減小震動和噪聲傳播。在冷庫設計時應考慮可再生能源的開發利用,如屋面采用太陽能光伏發電技術等等。
冷庫的墻體材料會影響冷庫的熱耗散,增加冷庫的能耗。根據相關研究,冷庫保溫層傳熱量占冷庫總熱負荷的20%~35%,因此選擇冷庫隔熱材料對于冷庫節能而言至關重要。采用新型節能墻體材料,可大大提高建筑墻體的整體保溫性能,從而降低熱耗散,可減少冷庫的能耗成本。
采用封閉式低溫月臺的方案,既能最大限度地保證貨物質量,又可減小由于溫差而從外界進入冷庫的熱負荷,減少進入冷庫內水分;既減少除霜頻率,又提高制冷效率。冷庫門同樣也是影響冷庫能耗的關鍵因素,設計時應盡量減少冷庫門的尺寸,進而減少冷庫門開啟時熱空氣進入冷庫中的量,以達到降低冷庫能耗的目的。重視對冷庫門開啟的管理,盡量減少冷庫門開啟的次數和縮短冷庫門開啟的時間。可通過設置空氣幕或軟門簾,減少熱空氣進入冷庫。
為保證低溫環境需要耗費許多能量,在建設冷庫時,可以采用熱導率較小和有一定厚度的材料,并注意圍護結構的完整性,盡量避免冷橋和穿墻孔的產生,這樣可以減少庫外熱量向庫內的傳遞,降低圍護結構的冷負荷。
冷庫內的設施的布局,直接影響物流的作業效率,合理的倉庫布局、堆貨形式優化,有利于對商品揀選路徑進行優化,從可以節約人均作業時間,減少資源的浪費。
制冷系統方面,選用更加環保的制冷劑是重要一點。由于保護臭氧層的《蒙特利爾議定書》和減小溫室效應的《京都議定書》是被國際社會公認的最成功的多邊環境條約,逐漸限制使用鹵代烴制冷劑成為必然趨勢。從臭氧層消耗潛值(ODP)和全球變暖潛能值(GWP)作公約,從環保角度看是理想制冷工質,二氧化碳因環保無毒、安全可靠等特點更日益受到青睞為制冷劑替代的兩個關鍵性考核指標考慮,二氧化碳、氨等天然物質,能夠很好地符合國際環保,只是制冷時的運行壓力較氨更大,要求設備必須能在高壓環境下正常運轉,對配件提出更高的要求。而采取復疊式系統使二氧化碳循環進入亞臨界,可顯著降低系統的循環壓力與裝備要求。
要選擇先進而適用的制冷設備,如壓縮機是冷庫制冷的核心技術裝置,耗能大小與其采用的技術標準及型號有密切的關系,需要根據冷庫的尺寸大小以及貨物所要求的溫度選擇合適的壓縮機型號和臺數,從而使冷庫的系統負荷和壓縮機冷量相匹配,減少不必要的能耗。
隨著科技發展,各種能耗低、效益高的設備會不斷出現,需要及時進行技術改造,用新技術、新設備替代老技術、舊設備。
冷庫節能需從整個系統綜合考慮,需要更加科學而智能化的管理。例如,通過削峰填谷技術,可使冷庫避開用電高峰期,使其在用電低峰期工作和運行,從而節省運營成本,緩解電網的供電壓力。
為追求冷庫控制更加高效節能,需要更多地應用自動化控制、物聯網等技術,實現冷庫的智能化控制,從而更精確地控制庫溫,保證制冷裝置安全運行,減輕工人勞動強度。如物聯網溫濕度傳輸技術可將內采集到的溫度、濕度數值傳輸到云端,耗材更換智能檢測技術可根據溫度值和濕度值智能調節溫度,既滿足工藝需求,又能達到節能效果;物聯網溫濕度傳輸技術可根據用戶需求設定自動開關機,無需手動開關機。
節能減排、綠色環保是冷鏈物流需要順應的潮流和趨勢,在冷庫規劃、建設和運營過程中,我們需要加大對相關方面的投入力度,從研發新技術、新材料入手,實現冷庫的自動控制和智能控制,助推冷庫和冷鏈物流的綠色化發展。