Мир производства и распространения синтетических хладагентов
Цель этой публикации – инициировать дискуссию, представив два взгляда на будущее индустрии хладагентов. После беседы со старшим сотрудником Европейского бюро по окружающей среде (EEB) по вопросам политики в области климата Давидом Саббадином и менеджером ассоциации Legambiente по Ф-газам Марко Манчини был опрошен управляющий директор компании General Gas Кармин Маротта.
На рынок хладагентов оказывается давление: какова текущая ситуация?
Рынок хладагентов переживает переходный период в соответствии с европейским Регламентом №517/2014. В сегменте коммерческого холода возводятся первые централизованные установки, использующие в качестве хладагента смеси ГФО с потенциалом глобального потепления (ПГП) меньше 150.
Такие установки выступают в качестве альтернативы централизованным транскритическим установкам на CO2, обладая более высокой энергоэффективностью, меньшей стоимостью жизненного цикла и лучшим значением ОКЭП (TEWI, общего коэффициента эквивалентного потепления, характеризующего совокупность прямых выбросов в результате утечки хладагента в атмосферу и непрямых выбросов CO2, связанных с потреблением электроэнергии).
Лучшие экологические характеристики и более низкая стоимость жизненного цикла позволяют надеяться на рост интереса к подобным инженерным решениям, который выльется в их широкое распространение в ближайшие годы.
В сегменте комфортного кондиционирования чиллеры и тепловые насосы, работающие на хладагентах R-454B, R-32 и R-1234ze уже стали неотъемлемой частью ассортимента производителей оборудования. Что касается рынка сплит- и мульти-сплит-систем, то там все большее распространение получают устройства, заправленные R-32, в то время как доля кондиционеров на R-410A постепенно уменьшается.
Хорошо ли работает, и работает ли вообще Регламент ЕС №517 в сочетании с DPR 146 (Указом президента Итальянской Республики, регламентирующим сертификацию и лицензирование частных лиц и компаний, работающих с фторсодержащими хладагентами – прим. пер.)?
Европейский Регламент №517/2014 эффективно справляется с ежегодным уменьшением среднего значения ПГП хладагентов, использующихся на рынке Европы, а также с сокращением потребления ГФУ в соответствии с собственными требованиями.
График сокращения потребления ГФУ, установленный Регламентом, был хорошо продуман и позволил своевременно изготовить и ввезти всё необходимое для европейского рынка.
В то же время Регламент показал абсолютную несостоятельность в плане контроля за нелегальным импортом, не предусмотрев создание достаточно эффективных инструментов такого контроля.
Что хорошего можно сказать о подготовленном проекте новой редакции Регламента №517?
Новая редакция, представленная Европейской комиссией в первом чтении, позволяет надеяться, что необходимые инструменты для предотвращения нелегального импорта хладагентов будут предусмотрены и включены в окончательную версию документа, где будут учтены замечания всех заинтересованных сторон.
А что в проекте новой редакции Регламента по Ф-газам вам не понравилось?
Изменения, предложенные Еврокомиссией, предполагают сокращение потребления ГФУ (в пересчете на ПГП) в 2024 году на 50% относительно уровня потребления за 2021-2023 годы, в то время как действующий Регламент предписывает сокращение лишь на 31%. В 2027 году потребление должно будет сократиться до 10% от базового уровня 2015 года вместо предусмотренных сейчас 24%. Наконец, в 2030 году представленный проект предлагает сократить потребление до 5% от уровня 2015 года вместо 22%, предусмотренных действующим Регламентом.
Европейское партнерство по энергии и окружающей среде (EPEE), Европейская ассоциация подрядчиков в области холодоснабжения, воздушного кондиционирования и тепловых насосов (AREA) и Европейская ассоциация по тепловым насосам (EHPA) уже высказали свои замечания к представленному проекту пересмотра:
i) Изменения, предложенные Еврокомиссией, совершенно не соответствуют понятию устойчивости и не отвечают задачам Зеленого пакта для Европы, предполагающим достижение углеродной нейтральности к 2055 году и сокращению выбросов CO2 на 55%. Выполнение этих задач требует перехода от котельного оборудования на ископаемом топливе к тепловым насосам. Сокращение потребления ГФУ до значений, предложенных Еврокомиссией, приведет к тому, что имеющихся на рынке хладагентов не хватит для заправки необходимого количества тепловых насосов.
ii) Уровни потребления, предусмотренные действующим Регламентом, достаточны для обеспечения потребностей как производителей холодильного оборудования, систем кондиционирования и тепловых насосов, так и сервисных центров. Большее сокращение привело бы к нехватке доступных хладагентов как для производства востребованного рынком оборудования, так и для обслуживания уже существующих установок. Нельзя забывать, что количество действующих установок примерно в 20 раз превышает число новых установок, поступающих на рынок каждый год.
Еще одна негативная сторона предложенных изменений — недостаточная ясность в предоставлении простых и точных указаний относительно того, что можно и что нельзя делать с хладагентами в конце их жизненного цикла. Сохраняется путаница c описанием простой и точной процедуры обращения с отходами, не оставляющим простора для неверных толкований.
Хладагент, извлеченный из установки перед её ремонтом или утилизацией, характеризуется неопределенностью химического состава, присутствием масла и шламов, влаги и несжимаемых газов, твёрдых частиц и продуктов с высокой температурой кипения.
Такой хладагент, заправленный как есть в холодильную установку или систему кондиционирования, вызовет значительное уменьшение тепло-/холодопроизводительности, снижение энергоэффективности и повысит риск причиной повреждения компрессора или устройств управления. Установка, заправленная таким хладагентом, потребляет больше электроэнергии, что ведет к увеличению выбросов CO2 в атмосферу.
Следовательно, необходимо установить ряд простых и ясных правил, предписывающих восстановление извлеченных хладагентов до чистоты, предусмотренной международным стандартом качества AHRI700, обеспечивающим максимально возможную энергоэффективность. Кроме того, необходимо четко указать, что простая рециркуляция (фильтрация и сушка) хладагента, осуществляемая „на месте“ при помощи станций рекуперации, не обеспечивает чистоту, соответствующую стандарту AHRI700, и, следовательно, не позволяет установке, заправленной рециркулированным хладагентом, работать с высокой энергоэффективностью.
Как повышение стоимости электрической энергии скажется на принятии оперативных решений?
В сегменте коммерческого и промышленного холода эксплуатационные расходы, зависящие от потребления электроэнергии, для установок на ГФО-хладагентах с низким ПГП ниже, чем для транскритических установок на CO2 в среднем на 20-35% (конкретная величина зависит от температуры окружающей среды и конструкции установки).
Эта разница в процентном выражении остается неизменной при различной стоимости киловатт-часа; в абсолютном выражении эта разница в последние месяцы непрерывно растет, увеличившись в 3-4 раза за период с марта 2021 года по март 2022-го.
Таким образом, необходимостью становится увеличение инвестиций в инженерные решения с более высокой энергоэффективностью. С этой точки зрения решения, использующие ГФО-хладагенты с низким ПГП, предпочтительнее применения CO2, так как их энергоэффективность выше.
Иначе обстоит дело с установками, использующими хладагент R-290 (пропан). По энергоэффективности они сопоставимы с установками на ГФО с низким ПГП.
Разница в степени горючести и взрывоопасности: в то время как R-290, относящийся к группе опасности А3, сильно горюч и взрывоопасен, ГФО с низким ПГП, принадлежащие к группе А2L, умеренно горючи и практически не способны взрываться.
В сегменте кондиционеров воздуха и тепловых насосов есть потребность в инженерных решениях с высокой энергоэффективностью, следовательно, речь снова о ГФО с низким ПГП (1234ze, R-454B), а также R-32. Решения, использующие R-290 (пропан) в этом сегменте также характеризуются сравнимой энергоэффективностью, однако риски возгорания и взрыва остаются очень высокими.
С экологией разобрались, с энергетическими характеристиками тоже, а в какой степени в новом проекте представлены вопросы безопасности?
В очень незначительной. По крайней мере, там принято сомнительное с моей точки зрения решение об увеличении максимально допустимого объема заправки R-290 и R-600a в герметичных системах со 150 до 500 граммов. Если вы не видели последствия взрыва баллона, содержащего 500 граммов пропана, поищите информацию на эту тему в Интернете.
Определенно, в будущем понадобится маркировка, информирующая потребителей о степени безопасности холодильного оборудования, позволяющая отличить более безопасные приборы от менее безопасных, аналогичная сегодняшней маркировке энергоэффективности. Хотите шутку? Поскольку я хорошо понимаю опасность взрыва 500 граммов R-290, то уверяю, что в ближайшей перспективе, заходя в ресторан, я захочу знать, усаживает ли меня его хозяин у холодильной витрины, заправленной 500 граммами пропана, или 150. …Возможно, это не совсем шутка.
Возвращаясь к проблеме безопасности, мы считаем, что нам необходимо усердно работать над обучением персонала, обслуживающего приборы, содержащие горючие (A3, A2 и A2L), токсичные (NH3) или удушающие (CO2, А1) газы.
Регламент по Ф-газам существует, а когда появится регламент по природным хладагентам?
Надеемся, что в самом ближайшем будущем. Наше предложение заключается в составлении единого регламента, содержащего указания относительно использования всех холодильных агентов в производстве и обслуживании.
Кроме того, мы надеемся, что в такой регламент будут включены указания, касающиеся не только ПГП хладагентов, но и минимальной энергоэффективности инженерных решений, а также обучения представителей отрасли.
Какая подготовка нужна для перехода на новые хладагенты? Ведется ли такая подготовка сегодня? И если нет, то как ее организовать?
Темы, поднимаемые европейским Регламентом по Ф-газам и упомянутым выше „универсальным“ регламентом, требуют глубокого междисциплинарного подхода. Путь, по которому следует двигаться, — это, безусловно, постоянное непрерывное обучение профессионалов отрасли: проектировщиков, монтажников, специалистов по техническому обслуживанию.
Мы не считаем, что однажды полученный сертификат может вечно подтверждать наличие необходимой квалификации. Учебные курсы по безопасности, эффективности охлаждения, энергосбережению должны быть организованы так, чтобы постоянно обновлять необходимые навыки и знания.
Подходит ли ПГП в качестве основной характеристики, учитываемой для достижения целей устойчивости?
ПГП (потенциал глобального потепления молекулы хладагента) показывает, во сколько раз вклад 1 кг хладагента в глобальное потепление превышает вклад 1 кг CO2.
Таким образом, ПГП хладагента, умноженное на количество хладагента, попавшего в окружающую среду в результате утечек из действующей холодильной или климатической установки, позволяет установить количество прямых выбросов в CO2-эквиваленте, произведенных данной установкой.
С учетом характерного для Италии количества CO2, выбрасываемого в атмосферу при производстве киловатт-часа электроэнергии, косвенные выбросы CO2-эквивалента, связанные с энергопотреблением установки, значительно превышают объем прямых выбросов.
Сумму прямых выбросов (зависящих от ПГП хладагента) и косвенных выбросов (определяемых энергоэффективностью установки) учитывает показатель ОКЭП — общий коэффициент эквивалентного потепления. Мы надеемся, в новой редакции Регламента ЕС будет использоваться ОКЭП для определения наилучшей возможной технологии для минимизации суммарных (прямых и косвенных) выбросов CO2 в окружающую среду.
Действующая версия Регламента, учитывающая только ПГП хладагента, рискует навязать использование более „грязных“ технологий с точки зрения суммарных выбросов CO2.
Как мы можем добиться сокращения выбросов, учитывая ОКЭП?
Как сказано выше, ОКЭП учитывает как прямые (вызванные утечкой хладагента в атмосферу), так и косвенные выбросы (определяемые количеством потребляемой электроэнергии, зависящим от энергоэффективности установки). Таким образом, выбор инженерных решений, оптимальных с точки зрения суммарных выбросов CO2 в окружающую среду, должен делаться в пользу вариантов, обладающих следующими характеристиками:
- снижение утечек хладагента в окружающую среду,
- использование хладагентов с низким ПГП,
- высокая энергоэффективность.
Из этих трех характеристик определяющей является высокая энергоэффективность.
Следует помнить, что прямые выбросы (вызванные утечкой хладагента) составляют 2-3% от суммарных выбросов в случае хладагентов с низким ПГП (R-455A, R-454C, R-454B, R-454A и т. д.) и около 20% от суммарных выбросов в случае хладагентов со средним ПГП (R-448A, R-449A и т. д.).
Каким бы вы хотели видеть рынок хладагентов?
В каждой области применения выбор наилучшей технологии, используемой в установке, осуществляется с точки зрения воздействия на окружающую среду и безопасности.
Сегодня это возможно, существуют соответствующие инструменты проектирования и удобные для использования рекомендации. Таким образом, всегда можно выбрать наилучшее инженерное решение, характеризующееся минимальным значением ОКЭП и приемлемыми расходами.
Конечно, этот способ немного сложнее, чем простой выбор хладагента на основе ПГП. Однако он вполне реализуем при использовании удобного программного обеспечения для проектирования и оценки. Вообще, возможность сохранения качества окружающей среды, которую мы оставим нашим детям, безусловно, заслуживает более пристального внимания.
Суждения и оценки, высказанные в материале, могут не совпадать с точкой зрения сайта ozoneprogram.ru.