中国消减“超级温室气体”HFCs——有助节能减排和技术创新

2015-07-20 作者: 林明彻

林明彻,自然资源保护协会 (NRDC)

孙晓璞, 治理与可持续发展研究所(IGSD)

氢氟碳化物(Hydrofluorocarbons , 即HFCs)或许是个听上去有些陌生的词汇,但事实上它在日常生活中的使用十分普遍。在炎炎夏日,大厦或者交通工具里安装的空调等制冷设施多数都在使用这种人造制冷剂。近年来,为了保护臭氧层,根据《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,HFCs被广泛用来替代臭氧层消耗物氯氟碳化合物(Chlorofluorocarbons, 即CFCs)和含氢氯氟烃(Hydrochlorofluorocarbons, 即HCFCs)[i]。臭氧层能吸收太阳辐射中的大量紫外线,使地球上的生物免遭紫外线的伤害。另外,CFCs和HCFCs是强效温室气体,这种替代对减缓气候变化也助益良多:在1990到2010年间,减少了约1880到2220 亿吨CO2当量的排放,相当于《京都议定书》第一阶段承诺减排目标(50-100亿吨CO2当量)的近二十倍[ii] 。

虽然HFCs并不消耗臭氧层,但却是“超级温室气体”,HFCs的全球变暖潜能(GWP)值是CO2的上千倍。在美国、欧盟、澳大利亚、中国和印度等国家和地区,由于空调、冰箱、发泡制品和其它方面的用途,HFCs成为增速最快的气候变化有害物[iii],据估计,到2050年,HFCs的排放可达2000亿吨CO2当量[iv],并可导致全球在本世纪末温度上升0.5摄氏度[v]。因此,就像消减臭氧层消耗物CFCs和 HCFCs一样,我们也应该消减加剧气候变化的超级温室气体HFCs。

2013年6月,中美两国达成协议,在《蒙特利尔议定书》下共同努力并与其他国家合作,逐步消减HFCs的使用。在当年的G20峰会上,G20国家发表共同声明,支持消减HFCs的工作。实际上,多数《蒙特利尔议定书》的缔约方,包括中国、美国、印度、欧盟(28个国家)、墨西哥和非洲集团(55个国家)等都已经表示支持在《蒙特利尔议定书》下消减HFCs,使用气候友好且高能效的制冷剂作为替代品。7月20号起,《蒙特利尔议定书》的缔约方将在巴黎会晤,协商是否为逐步消减HFCs而修订协议。此前的几次会议上,各参会国已就正式开始有关逐步消减HFCs的谈判基本达成一致,但仍有少数国家表示反对。目前来讲,尽快开始相关谈判至关重要。减少HFCs的使用不仅可以减缓气候变化,而且可以在今年12月份巴黎气候谈判大会前展示各国共同努力以应对气候变化的决心和成果。

作为HFCs、空调及制冷设备的最大制造国和消费国,中国参与全球消减HFCs的工作至关重要。目前中国生产的空调和冰箱半数出口,而这些商品将面对美国、欧盟、日本等国家和地区禁用HFCs的新规。中国可以通过支持消减HFCs研发出新一代的气候友好的空调制冷技术,得到《蒙特利尔议定书》下的资金支持,并在应对气候变化上为全球作出表率。

中国企业正在研发新一代气候友好且节能减排的制冷技术 

时至今日,气候友好的HFCs替代物的种类越来越多,而中国企业也已经开始研发气候友好的制冷设备。目前已有的HFCs替代物包括丙烷 、氨 和CO2等“自然制冷剂”;低GWP值的含氟烯烃(Hydrofluoroolefins,即HFOs);以及中GWP值的HFC比如HFC-32等[vi]。房间空调器行业,目前已有14家中国企业将22条使用HCFC-22的空调生产线改成使用气候友好的替代物丙烷的生产线。其他一些企业也转向使用HFC-32的高能效空调生产线。这些企业因此得到了环保部提供的财政激励和支持。而环保部的这些资金正是来源于《蒙特利尔议定书》下的多边基金。2013年,多边基金就为中国提供了9500万美金用于支持国家的HCFCs淘汰管理计划的第一阶段。到2030年,多边基金将可能为中国提供共计3.85亿美金用于支持完全淘汰HCFCs。而中国企业若能籍此机会跳过使用HCFC-22的空调技术,直接使用气候友好的丙烷、HFC-32或HFOs等,避开HFCs,即可逐步确保自己的产品在偏好绿色制冷技术的国际和国内市场上具备竞争优势。

中国制造的气候友好的空调与制冷设备市场潜力巨大。2014年,中国共出口4300万台房间空调和3900万台冰箱和冷柜,总价值约154亿美金;与国内市场的销售量和金额相当。美的、海尔和格力等多家企业将在今年年底前开始生产使用丙烷的房间空调,同步供应国内和海外市场。与此同时,它们也在寻求通过一个新的环保低碳标识来帮助消费者识别这些气候友好型空调,从而推动新技术的推广使用。很多国外企业也已开始推广绿色制冷技术。印度Godrej 和 Boyce公司已经在本国售出了八万台使用丙烷的房间空调,由此可见消费者在逐渐接纳气候友好的制冷技术。

此外,新型空调不仅对气候友好,同时也还更加节能。比如,与使用HCFCs的空调相比,使用丙烷的空调可减少10-15%的能耗[vii]。美国劳伦斯伯克利国家实验室的最新研究成果显示如果消减HFCs与能效项目相结合,可为全球节省高达7.5亿千瓦电能,相当于少开启1500个50万千瓦发电站[viii]。因此中国及国外的消费者将受益于更少的电费单,及因节电而减少的排放。

当然,消减HFCs和使用更加气候友好的替代品也面临一些挑战。例如丙烷的易燃性使得丙烷只能用于小型空调,且要求建立适当的安全标准,由受过专门培训的技术服务人员来安装、移动和拆卸丙烷空调机。另一个问题就是专利权。霍尼韦尔公司和杜邦公司持有目前在车载空调上主要考虑的气候友好替代物HFO-1234yf的专利权,在未来中国企业将遵循何种条款被授权生产并销售HFO-1234yf,现在还尚未明确。尽管如此种种,使用气候友好型的空调和制冷剂,并在《蒙特利尔议定书》下消减HFCs是大势所趋,这也为企业提供创新的机会,并在发展新型气候友好技术中受益。

中国应利用《蒙特利尔议定书》的资金和技术支持研发未来气候友好型技术

一旦《蒙特利尔议定书》下消减HFCs的协议达成,中国作为缔约方之一,将有机会得到相关技术和资金支持。《蒙特利尔议定书》曾通过其技术和经济评估小组和多边基金,为发展中国家提供了技术和资金支持,逐步淘汰了CFCs和HCFCs。其成功经验可继续应用于逐步减少HFCs的使用。如上文所述,中国目前正在实施HCFCs淘汰管理计划,在2030年前多边基金预计将为此提供高达3.85亿美金的资金支持。这些资金将用于偿付淘汰过程中的增量成本,改造化学品和设备生产线,提供技术支持和人员培训等等。

除此之外,《蒙特利尔议定书》历来坚持履行“共同但有区别的责任”原则[ix]。在《蒙特利尔议定书》下的履约行为一向都奉行发达国家先行,而发展中国家则享有若干年的宽限期的原则。同时,发展中国家一旦开始履约,还会得到多边基金的资金支持,用以支付淘汰带来的增量成本等[x]。

日前,北美三国(美国,加拿大和墨西哥)[xi],欧盟各国[xii],印度[xiii],密克罗尼西亚联邦等八岛国[xiv],以及塞内加尔和津巴布韦等非洲集团五十五国[xv]在内的总计95个《蒙特利尔议定书》缔约方都提交了修订《蒙特利尔议定书》以逐步消减HFCs的提案。根据这些提案,发达国家首先开始逐步消减HFCs,而发展中国家包括中国则享有若干年的宽限期。一旦提案通过,中国企业不仅可以享受技术和资金支持,还可以有宽限期来研发市场领先和气候友好的新技术。

消减HFCs展示中国政府和企业对抗气候变化的领导力和决心

2013年6月,习近平主席和奥巴马总统就在《蒙特利尔议定书》下逐步消减HFCs达成协议,也将这一议题提上了国际气候变化合作的前沿。2014年5月,国务院发布的《2014-2015年节能减排低碳发展行动方案》中也包括了加强对HFCs排放管理和加快HFCs销毁和替代的内容。这一行动方案提出了十二五期间累计减排2.8亿吨CO2当量的HFCs,这一目标主要是通过补助并要求销毁HCFC-22生产过程中产生的副产品HFC-23,一种极强的温室气体来实现。此外,环保部今年6月份公布了《含氢氯氟烃重点替代品第一批推荐目录(征求意见稿)》。此目录主要为自然替代品包括丙烷 、氨 和CO2等,只有一种是HFC类替代品,即HFC-32。通过参与全球消减HFCs的工作,未来中国每年将减少数以几亿吨计的CO2当量的排放,为全球对抗气候变化做出突出贡献。

在国际气候变化合作领域,中国在减排CO2和非CO2的温室气体比如HFCs等均展现了应对气候变化的领导力。同时,中国如果能积极地支持并参与《蒙特利尔议定书》下HFCs修订方案的谈判,将极大促进减少未来气候变化带来的问题,以及能对今年12月份的巴黎气候变化谈判大会极大加强国际社会在共同合作应对气候变化的信心。

目前中国政府和工业界已经积极参与研发HFCs的替代品,未来在《蒙特利尔议定书》的资金和技术支持下将会有更好的作为。在逐步消减HFCs的过程,中国政府应当把握这个机遇,通过推进技术创新和节能减排发展真正的低碳经济,提高能效。中国企业也可通过气候友好的制冷技术增强在国际市场上的竞争力。


[i] 参看Zaelke D., et al. (2015) Primer on HFCs.

[ii] Xu Y., Zaelke D., Velders G. J. M., & Ramanathan V. (2013) The role of HFCs in mitigating 21st century climate change, Atmos. Chem. Phys. 13:6083-6089; World Meteorological Organization and UNEP, Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2014(10 September 2014) (This two-year effort by 280 scientists from 36 countries calculates that the success of the Montreal Protocol has put the stratospheric ozone layer on the path to recovery in the next few decades; that it also has provided climate mitigation of “about 10 gigatonnes of avoided CO2-equivalent emissions per year, which is about five times larger than the annual emissions reduction target for the first commitment period (2008–2012) of the Kyoto Protocol”; and that the high growth rate of HFCs threatens to cancel the treaty’s past climate mitigation.)

[iii] World Resources Institute Climate Analysis Indicators Tool (CAIT); U.S. EPA (2014)Inventory of U.S. Greenhouse Gas Emissions and Sinks: 1990 – 2012, Table ES-2; Australian Government (2013) Australia’s Sixth National Communication on Climate Change: A Report under the United Nations Framework Convention on Climate Change;and European Environment Agency (2014) Annual European Union greenhouse gas inventory 1990 – 2012 and inventory report 2014, No 9/2014.

[iv] Velders G. J. M., et al. (2014) Growth of climate change commitments from HFC banks and emissions, Atmos. Chem. Phys. Discuss. 14:4563-4572.

[v] Xu Y., Zaelke D., Velders G. J. M., & Ramanathan V. (2013) The role of HFCs in mitigating 21st century climate change, Atmos. Chem. Phys. 13:6083-6089; Hare B. et al. (2012) Closing the 2020 emissions gap: Issues, options and strategiesand Ramanathan V. & Xu Y. (2010) The Copenhagen Accord for limiting global warming: Criteria, constraints, and available avenues, Proc. Nat’l Acad. Sci. U.S.A. 107:8055-8062.

[vi] Carvalho S., et al. (2014) Alternatives to High-GWP Hydrofluorocarbons.

[vii] Hydrocarbons21, UNIDO helps Chinese Midea convert AC production to R290 (31 January 2014).

[viii] Shah N., et al. Benefits of Leapfrogging to Super efficiency and Low Global Warming Potential Refrigerants in Air Conditioning, forthcoming.

[ix] Picolotti R. (2011) An equitable arrangementin UNEP (2011) Our Planet: Powering Climate Solutions.

[x] Sarma M. S., Andersen S. O., Zaelke D., & Taddonio K. (2009) Ozone Layer, International Protectionin R. Wolfrum (ed.) (2012) The Max Planck Encyclopedia of Public International Lawsee also Andersen S. O. & Sarma K. M. (2002) Protecting the Ozone Layer: The United Nations History, 59-60.

[xi] Proposed amendment to the Montreal Protocol submitted by Canada, Mexico and the United States of America, UNEP/OzL.Pro.WG.1/35/3 (8 March 2015).

[xii] Proposed amendment to the Montreal Protocol submitted by European Union and its Member States, UNEP/OzL.Pro.WG.1/36/5 (30 April 2015).

[xiii] Proposed amendment to the Montreal Protocol submitted by India, UNEP/OzL.Pro.WG.1/35/4 (17 April 2015).

[xiv] Proposed amendment to the Montreal Protocol submitted by Kiribati, Marshall Islands, Mauritius, Micronesia (Federated States of), Palau, Philippines, Samoa and Solomon Islands, UNEP/OzL.Pro.WG.1/36/6 (30 April 2015).

[xv] Process to regulate the production and consumption of hydrofluorocarbons under the Montreal Protocol on Substances that Deplete the Ozone Layer: Submission by Zimbabwe and Senegal on behalf of Africa States, UNEP/OzL.Pro.WG.1/35/CRP.1 (20 April 2015).


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