冷库建设的绿色化趋势

2021-09-27 16:25林振强
物流技术与应用 2021年9期
关键词:冷库冷链能耗

文/ 本刊记者 林振强

为实现“碳达峰、碳中和”目标,冷库的绿色化发展势在必行。如何节能减排、对环境友好、应用环保材料以及各种创新性节能技术等等,将成为冷库建设中需要重点考虑的因素。

近年来,我国冷库建设呈现出规模集中化、大型化、功能细分化等发展趋势,但随着冷库规模和数量的增长,势必对能源消耗和环境变化造成影响。如何加快实现绿色低碳发展?成为未来冷库建设中需要考虑的重点之一。

一、势在必行

作为世界新兴经济体,中国在过去20年里实现工业化迅猛发展,这使得2019年的二氧化碳排放量与1990年相比增加了3.8倍。碳排放量从侧面见证了我国的快速崛起,但也让我们面临更加严峻的减排任务。

为此,我国制定出低碳政策的目标愿景:二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2 0 6 0年前实现碳中和。2 0 2 0年1 2月的中央经济工作会议上,将做好“碳达峰、碳中和”工作列入未来要抓好的8大重点任务之一。

在推进“碳达峰、碳中和”的过程中,冷链行业需要采用科学管理的方式提高运输效率,降低环境污染,并通过新技术降低冷库、冷藏车的能量消耗,提高周转率和装载率等等,冷库的绿色化发展势在必行。

节能减排、绿色环保是冷链物流需要顺应的潮流和趋势

二、外界推动

为了推进冷库的绿色化发展,相关部门和行业机构也在积极推动,如中国制冷学会在2020年6月发布《绿色冷库评价方法》团体标准,将冷库全寿命周期内节能、节约用地、节水、节材和保护环境等性能作为“绿色冷库”的评价要点。

2021年8月,中国工程建设协会标准《冷库能耗评价方法标准》对外发布并将自2022年1月1日起实施,其中创新性提出冷库单位容积静态能耗评价方法,相关技术内容已达到先进水平。此外,由中物联冷链委牵头组织编制的《冷库能效设施等级评估指标》行业标准也正在起草中。相关标准的发布,将对降低冷库能耗、减少行业碳排放水平、推动行业的节能发展具有重要的指导意义。

三、全方位建设

综合来看,冷库的绿色化发展主要包括对环境友好、应用环保材料和创新性技术实现节能减排等各方面内容。

1.环境规划

从冷库选址开始,就要考虑环境保护要求。在仓库设施选址问题上,要尽量远离居民聚集地,而且要避免破坏当地的生态环境与人文环境,尽可能降低对城市生活的干扰,不影响城市交通;结合现状地形地貌进行场地设计与建筑布局,保护场地内原有的自然水域、湿地和植被,不破坏城市生态环境。

在节地方面,科学规划园区,尽量节约土地,场地内合理设置绿化用地,符合规划要求;在节水方面,绿化灌溉采用节水灌溉方式,并且充分利用场地空间合理设置绿色雨水基础设施,按政府要求进行雨水专项规划设计,如专门设置具有调蓄雨水功能的绿地和水体,采取相应的径流污染控制措施等等。在环境保护方面,采取措施降低热岛强度,采取乔木、构筑物等遮阴措施,并控制道路路面、回车场、冷库附属用房屋面的太阳辐射反射系数;对仓库内的设备、公用设施及施工过程中产生的振动采取减振、隔振等措施以减小震动和噪声传播。在冷库设计时应考虑可再生能源的开发利用,如屋面采用太阳能光伏发电技术等等。

冷库的墙体材料会影响冷库的热耗散,增加冷库的能耗。根据相关研究,冷库保温层传热量占冷库总热负荷的20%~35%,因此选择冷库隔热材料对于冷库节能而言至关重要。采用新型节能墙体材料,可大大提高建筑墙体的整体保温性能,从而降低热耗散,可减少冷库的能耗成本。

2.冷库设计

采用封闭式低温月台的方案,既能最大限度地保证货物质量,又可减小由于温差而从外界进入冷库的热负荷,减少进入冷库内水分;既减少除霜频率,又提高制冷效率。冷库门同样也是影响冷库能耗的关键因素,设计时应尽量减少冷库门的尺寸,进而减少冷库门开启时热空气进入冷库中的量,以达到降低冷库能耗的目的。重视对冷库门开启的管理,尽量减少冷库门开启的次数和缩短冷库门开启的时间。可通过设置空气幕或软门帘,减少热空气进入冷库。

为保证低温环境需要耗费许多能量,在建设冷库时,可以采用热导率较小和有一定厚度的材料,并注意围护结构的完整性,尽量避免冷桥和穿墙孔的产生,这样可以减少库外热量向库内的传递,降低围护结构的冷负荷。

冷库内的设施的布局,直接影响物流的作业效率,合理的仓库布局、堆货形式优化,有利于对商品拣选路径进行优化,从可以节约人均作业时间,减少资源的浪费。

制冷系统方面,选用更加环保的制冷剂是重要一点。由于保护臭氧层的《蒙特利尔议定书》和减小温室效应的《京都议定书》是被国际社会公认的最成功的多边环境条约,逐渐限制使用卤代烃制冷剂成为必然趋势。从臭氧层消耗潜值(ODP)和全球变暖潜能值(GWP)作公约,从环保角度看是理想制冷工质,二氧化碳因环保无毒、安全可靠等特点更日益受到青睐为制冷剂替代的两个关键性考核指标考虑,二氧化碳、氨等天然物质,能够很好地符合国际环保,只是制冷时的运行压力较氨更大,要求设备必须能在高压环境下正常运转,对配件提出更高的要求。而采取复叠式系统使二氧化碳循环进入亚临界,可显著降低系统的循环压力与装备要求。

要选择先进而适用的制冷设备,如压缩机是冷库制冷的核心技术装置,耗能大小与其采用的技术标准及型号有密切的关系,需要根据冷库的尺寸大小以及货物所要求的温度选择合适的压缩机型号和台数,从而使冷库的系统负荷和压缩机冷量相匹配,减少不必要的能耗。

随着科技发展,各种能耗低、效益高的设备会不断出现,需要及时进行技术改造,用新技术、新设备替代老技术、旧设备。

3.管理优化

冷库节能需从整个系统综合考虑,需要更加科学而智能化的管理。例如,通过削峰填谷技术,可使冷库避开用电高峰期,使其在用电低峰期工作和运行,从而节省运营成本,缓解电网的供电压力。

为追求冷库控制更加高效节能,需要更多地应用自动化控制、物联网等技术,实现冷库的智能化控制,从而更精确地控制库温,保证制冷装置安全运行,减轻工人劳动强度。如物联网温湿度传输技术可将内采集到的温度、湿度数值传输到云端,耗材更换智能检测技术可根据温度值和湿度值智能调节温度,既满足工艺需求,又能达到节能效果;物联网温湿度传输技术可根据用户需求设定自动开关机,无需手动开关机。

节能减排、绿色环保是冷链物流需要顺应的潮流和趋势,在冷库规划、建设和运营过程中,我们需要加大对相关方面的投入力度,从研发新技术、新材料入手,实现冷库的自动控制和智能控制,助推冷库和冷链物流的绿色化发展。

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