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多联式空调(热泵)机组能效国家标准的升级探讨

发表日期:2019/1/28 10:21:09 来源:《制冷与空调》 评论 总点击量:

1 标准修订的必要性

1.1  多联式空调(热泵)机组市场呈现快速增长趋势,耗电量占比加大

据行业有关机构统计,2017年,多联式空调(热泵)机组市场销售额突破400亿元,与2016年相比,实现了30.9%的超高增幅,也是所有中央空调类产品中增长幅度最大的。多联式空调(热泵)机组成为建筑空调系统的主要用能产品之一,耗电量占比增加,其能效高低直接影响了建筑空调系统的能效水平(图1)。

1.2  10年间能效提升29%,市场中90%产品达到一级

我国第一版多联式空调(热泵)机组能效国家标准于2008年2月18日发布、2008年9月1日实施,属于强制性国家标准,主要涵盖了3类指标:能效限定值、节能评价值和能效等级指标。以能效国家标准为基准,形成了能效标识、节能认证、节能产品采购目录、财政税收激励政策等为实施途径的节能环保市场转换机制,有效促进了高效产品的研发及推广,成为贯彻国家节能环保政策的有效工具。

根据市场能效统计, 与2008年相比,产品能效水平提升了月29%,90%产品达到能效等级一级(图2)。

1.3  市场竞争呈现国际化

随着多联式空调(热泵)机组市场发展迅速,需求量快速增大,市场中集合了大多数国际化品牌产品。随着经济形势调整、需求侧改革的落实,导致市场库存大幅波动、价格也出现激烈竞争,对行业的产销量和节能环保工作产生了很大冲击。从有关机构的能效数据和市场份额看,中外品牌中产品还存在着一定的差距(图3)。

1.4  能效标准升级的迫切性

1)随着新产品的研发,市场中产品的能效水平已经不能拉开差距,能效标准和标识对市场的节能拉动作用明显减弱。

2)通过标准的升级,可以发挥如下积极作用:

a.通过能效标准调整市场产品结构,引导优化配备社会资源,明确产品结构调整目标;

b.促进产业技术升级,充分利用节能环保技术,挖掘产品节能潜力,引导企业的研发和技术发展方向;

c.阶段性分解、落实国家中长期节能环保目标,明确各方责任与任务;

d.以新的能效标准为技术基础,继续开展技术推动、市场拉动的节能促进活动,消除多联式空调(热泵)机组在研发、生产、销售和使用环节所遇到的障碍,以实现行业的技术进步和消费者节能产品消费观念的提升;

e. 面对应对气候变化和节能环保的压力,节能标准可同时承载二者的需求,产生良性互动的关系。

《蒙特利尔协定书》和《基加利修正案》对全球制冷空调行业的发展影响巨大。世界各国采取了多种积极措施,并提出以节能和应对气候变化为双重考虑因素来指导行业的发展,成为各方的共识。据国际能源署(IEA)研究报告显示,目前市场上空调产品的平均能源效率,不到大多数国家市场上高效产品的能效一半;目前市场上空调产品的平均能源效率,也不到现有技术的三分之一。

在制冷剂替代领域,据不完全统计,在全球市场中大多数的空调器生产企业,已开展了从制冷剂R22向制冷剂R410A过渡工作,日本及欧盟等地区开始研发或引进制冷剂R32、天然制冷剂的空调产品。因此,国内外市场中高能效且低GWP制冷剂的产品研发、生产,成为技术研发的重中之重。

2 多联式空调(热泵)机组能效标准修订中的主要问题

2.1  扩大标准的涵盖范围

随着技术的发展和市场需求的多样化,从产品结构看,市场中有风冷、水冷型产品;从应用上看,家庭用多联式产品占比大幅上升,年增长率月50%(图4)。

 

同时,随着北方煤改电市场的发展,低环境温度多联式热泵机组的需求发展迅速,形成了一定的市场份额。面对当前的市场格局,尽快将这些产品纳入国家标准,并制定其能效限定值和能效等级,有利于引导市场的技术发展方向,促进节能环保工作的深入(图5)。

2.2  调整能效评价指标,促进标准化工作与国际接轨

国际上,为了更能准确地描述空调产品的制冷季节、制热季节、全年运行性能,美国供热及制冷空调工业协会标准(AHRI 210/240)引入综合部分负载制冷系数IPLV和季节能效比SEER,日本JIS B 8616、JIS C 9612和JRA 4046标准也分别都将季节能效比SEER和HSPF以及全年能效比(APF)纳入标准中,国际标准化委员会ISO FDIS 16358标准和欧洲的EN 14825—2012标准也将季节能效比和全年能效比(APF)纳入标准作为对空调的评价准则。作为更为接近实际使用情况的空调机性能评价方法。这种新的评价方式已成为在空调系统标准领域的一个重要技术趋势。

GB/T 18837—2015 《多联式空调(热泵)机组》已于2015年修订颁布,采用了更为科学的能效评价指标:制冷季节能效比(SEER)、制热季节能效比(HSPF)、全年性能系数(APF),更加贴近用户的实际能耗使用情况。

因此,基于新的测试方法标准,在能效标准修订中,采用全年性能系数(APF)作为能效评价指标,能够促进制冷空调行业关键节能产品标准体系的进一步完善。同时,鉴于市场目前的双重要求,给企业的产品研发造成了一定困扰,也需尽快出台新的能效标准,将考核指标体系由IPLV转向APF,也与国际先进水平接轨。

2.3  能效提升时应考虑的几个影响因素

2.3.1  与国际先进水平接轨

根据日本Top Runner公布的数据,多联式空调(热泵)机组产品市场能效水平比10年前的2006年,能源消耗效率的改善约15%;美国能源部将在2015年至2023年把能效标准提升约7%~10%。

按照我国标准工作的要求,对比分析发达国家的节能标准法规,分析与国际先进水平接轨的可行性。

2.3.2  分析我国的技术基础,挖掘最大节能潜力

根据我国的国情,探讨产品的节能路径和最大改进潜力,权衡如下几个方面的影响,确定一级最佳能效水平。

1) 我国高效产品与日本、中国及欧盟各国保持同步的可行性;

2) 一级产品能否达到国际先进水平?是否能够超出,发挥世界引领作用;

3) 我国产业技术基础、供应链的响应能力是否能够支撑标准指标的大幅度提升;

4) 国际贸易争端对行业安全性和可持续发展的影响等。

2.3.3  高耗能产品淘汰率的确定

淘汰落后,鼓励先进是我国节能工作的基本出发点,通过能效标准淘汰高耗能产品主要影响因素包括:

1)国际同类标准法规的能效水平;

2)淘汰的高耗能产品市场份额,及产业的承受能力;

3)影响的消费群体及其承受能力;

4)节能环保效益最大化。

2.3.4  制冷剂替代工作的影响

目前,我国多联式空调(热泵)机组产品以R410A、R22制冷剂为主;已经开始研发和销售制冷剂R32的产品,开展了多条企业生产线的改造工作。

根据批准的《中国工商制冷空调行业第二阶段HCFCs淘汰管理计划》,中国工商制冷空调领域到2020年需要淘汰基线水平33%的消费量,即淘汰HCFCs约10 100吨,按计划将通过生产线改造、政策标准引导、技术研发、示范项目等活动控制并逐步削减行业内HCFCs的消费使用,确保行业阶段性履约目标如期实现。多联式空调(热泵)机组是其中主要产品之一,如何进一步分析确定制冷剂对能源效率的影响、能源效率与制冷剂在减排中的互动性等,将能效指标与制冷剂排放因数相结合,是行业急迫需要确定的问题之一。

3 能效标准展望与建议

根据当前我国多联式空调(热泵)机组行业面临的挑战和问题,在该能效标准修订工作中,应主要开展以下方面的研究,提出解决方案。

1)通过此次修订,产生对产业转型升级的倒逼作用,明确技术发展方向。

2)标准的升级,将市场中的产品拉开差距、区分其能效高低。在《国务院办公厅关于加强节能标准化工作的意见》(国办发〔2015〕16号)中明确提出,每次能效标准的修订要至少淘汰超过20%的高耗能产品。标准将禁止高耗能产品的生产和销售,提高消费者对节能环保产品的区分能力,促进产业结构调整和优化,提升自主创新力度,服务于供给侧的结构性改革。

3)打破目前的停滞状态,保证行业节能水平的继续提升。目前定速多联式空调(热泵)机组的节能工作遇到了瓶颈,通过标准的进一步提升,促进企业加大研发投入和产品升级,打破瓶颈,持续提升节能环保水平。

4)探讨确定节能和应对气候变化的关联性。当前,将节能和制冷剂替代的双重压力综合考虑,成为行业的共识,因此,研究探讨能效指标与制冷剂替代的互动性,是值得分析和落实的问题之一。

5)兼顾中国国情与标准的国际一致化。在《国务院办公厅关于加强节能标准化工作的意见》(国办发〔2015〕16号)中明确提出,80%以上的能效指标达到国际先进水平。同时随着我国一带一路战略的推进,充分分析标准的国际一致化及区域一致化的必要性和可行性,服务于我国产业走出去战略。

同时,应充分考虑中国市场的产业基础、气候特征、消费者使用习惯等,合理评估中国制冷产品的能效水平,选择适合的发展模式,避免脱离中国实际的盲目大跃进式发展。


本文选自《制冷与空调》2018年11月刊69-72页 作者:成建宏;未经许可,不得转载


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