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1、宁波市制冷能效提升路线图研究宁波国际投资咨询有限公司2020 年 7 月摘 要在全人类共同应对全球气候变化的大背景下，世界各国纷纷制定能源转型战略，提出更高的能效目标，出台更积极的低碳政策。对中国而言，节能是我国实现可持续发展的必要手段，而减少温室气体排放也是我国义不容辞的紧迫任务。尽管我国已全面发起能源生产和消费革命战略，但在事关国民经济发展诸多部门和行业的制冷领域，目前仍缺少战略性的专项行动。为全面提升制冷产品和系统的能效，减少温室气体排放，国家发展改革委、工业和信息化部、财政部、生态环境部、住房城乡建设部、市场监管总局、国管局于 2019 年 6 月 13 日联合印发实施绿色高效制冷行动
2、方案，以此来贯彻落实 2019 年政府工作报告和国务院“十三五”节能减排综合工作方案等文件要求，加快生态文明建设，促进绿色消费，推动高质量发展，积极参与全球环境治理。作为绿色高效制冷行动方案在地方层面的重要支撑，以城市为研究对象开展用能高效、环境友好的制冷行动十分必要和迫切。宁波市在制冷用冷领域拥有巨大的节能减排潜力，同时又具备良好的经济基础、优越的投资环境、健全的政策保障体系和完善的金融支持体系，因此在实施城市制冷能效提升行动上具备诸多优势。本文以宁波为试点，通过研究应用先进的技术、创新的商业模式及融资手段来实现城市制冷用冷的高效、低碳、环保，探索城市制冷能效提升路线图。关键词：制冷，能效，
3、商业模式，绿色金融，路线图I第 1 章 绪论1.1.研究背景能源的高效、低碳利用已成为全球大趋势。当今世界，化石能源的大量使用，带来了能源危机、生态环境破坏和全球气候变化等一系列问题。主动破解困局、加快能源转型发展已经成为世界各国的自觉行动。在人类共同应对全球气候变化的大背景下，世界各国纷纷制定能源转型战略，提出更高的能效目标，制定更积极的低碳政策，推动可再生能源发展，加大温室气体减排力度。节能是我国实现可持续发展的必要手段。目前，我国的能源消费总量已跃居世界第一，人均能源消费量也已超过世界平均水平。从能源结构上看，我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，也是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家
4、之一。根据全球能源发展趋势判断，未来燃煤消费比例会逐步降低；我国国内石油、天然气等资源赋存有限，提高油、气消费比例会进一步增加对外依存度，进而影响国家能源安全；同时，我国的核电、水电、太阳能、风能等新能源目前占比仍然较低，短期内难以填补经济发展带来的能源缺口。因此，眼下我国必须依靠节能手段，提高能源的使用效率，在不增加或少增加能源消耗总量的前提下，实现国民经济和社会的可持续发展。减少温室气体排放是我国义不容辞的紧迫任务。2014 年 11 月的中美气候变化联合声明中，我国明确碳排放力争在 2030 年之前达峰。2015 年 11 月的巴黎气候大会上，我国政府又进一步明确了中国积极减少碳排放和削
5、减其他温室气体排放的具体行动纲领。2016年 10 月，为进一步降低 HFCs 的全球生产和消费，在卢旺达首都基加利召开的蒙特利尔议定书缔约国大会上，全体缔约国达成了基1加利修正案，明确了发达国家和发展中国家的具体基线年和 HFCs削减时间表。根据基加利修正案，包括中国在内的 100 多个发展中国家将从 2024 年起冻结 HFCs 的生产和消费，2029 年起开始削减。我国正全面发起能源生产和消费革命战略。国家能源委员会2016 年 12 月发布了能源生产和消费革命战略（2016-2030），围 绕能源革命战略目标，选择了 13 个重点突破领域，通过示范建设和实施重大工程，推动落实各项战略任
6、务。13 个重点领域包括：1、全民节能行动；2、能源消费总量和强度控制行动；3、近零碳排放示范行动；4、电力需求侧管理行动；5、煤炭清洁利用行动；6、天然气推广利用行动；7、非化石能源跨越发展行动；8、农村新能源行动；9、能源互联网推广行动；10、能源关键核心技术及装备突破行动；11、能源供给侧结构性改革行动；12、能源标准完善和升级行动；13、“一带一路”能源合作行动。制冷领域节能减排潜力大，但目前面临诸多困难。能源革命涉及的 13 个领域相关战略行动的开展，有助于实现国家节能降耗和温室气体控排目标。制冷系统应用于事关国民经济发展的诸多部门和行业，是重要的能源终端用户和温室气体排放源，与上文
7、所述的 13 个重点领域息息相关，因此制冷领域也将是未来节能减排的重要方向之一。虽然我国在提升工业、商业、建筑制冷的能效以及制冷剂更新换代等方面做了大量工作，但是制冷领域的节能降耗潜力还远没有被深入挖掘。先进技术缺乏、融资渠道不畅、商业模式陈旧、项目需求分散等问题严重制约了制冷能效的提升。开展区域绿色高效制冷行动十分必要。结合巴黎协定的中国国家自主贡献目标、2030 年能源革命战略目标和基加利修正案的进度目标，为全面提升制冷产品和系统的能效，减少温室气体排放，2国家发展改革委、工业和信息化部、财政部、生态环境部、住房城乡建设部、市场监管总局、国管局于 2019 年 6 月 13 日印发实施绿色
8、高效制冷行动方案。以城市为研究对象开展用能高效、环境友好的制冷行动，可作为绿色高效制冷行动方案在地方层面的重要支撑。在宁波市实施城市制冷能效提升行动具有显著的优势。受地理位置、产业结构、经济发展等因素的影响，宁波市工业制冷用冷和冷链物流等重点用冷领域的体量较大，制冷能耗占比较高，制冷领域的能效提升和温室气体减排潜力值得深入挖掘。近年来，宁波市在制冷能效提升方面也作出了诸多积极的探索。在政府的高度支持下，宁波已具备良好的经济基础和完善的金融支持体系，为制冷能效提升行动的实施创造了良好的外部环境。因此，以宁波为试点，应用先进的技术、创新的商业模式及融资手段来实现城市高效、绿色制冷用冷，探索城市制冷
9、能效提升路线图具有十分显著的优势。1.2.研究意义创新性：以区域为研究对象来开展制冷能效提升行动的案例在国际上缺少先例，目前在国家层面实施制冷能效提升行动的只有中国和印度。以城市为研究对象开展制冷能效提升行动是在国家行动的基础上进行细化和延伸，开展此类研究具有较强的创新性。综合性：本项目研究工作涉及多方面要素的有机整合，旨在通过宁波市制冷能效提升路线图研究，梳理出一批潜在的建设项目，摸索解决技术、资金、商业模式、政策等问题的方案，形成完善的能效提升路线图，为宁波市政府制定能效提升、温室气体控排方面的决策提供有力的参考依据。实践性：本项目将通过诸多领域的深入调研，在宁波市范围内梳理出一批制冷能效
10、提升相关的建设项目，为国家制冷能效提升行动3方案的落地提供有力支撑。可复制性：项目的研究成果可以通过专业平台的传播推广，将经验复制到更为广泛的地区。1.3.研究方法项目的研究工作采用下列方法：（1）文献查阅。通过查阅学术平台资源、权威著作、行业官方新闻等方式，了解制冷领域前沿技术、绿色金融模式、商业模式创新路径以及相关政策标准制定情况等，积累基础文献资料。（2）会议会展交流。通过参加制冷相关的展览会、学术会议，了解制冷行业的技术进展。（3）专家研讨。以访谈、研讨会等形式，邀请技术、金融、节能服务、政策等方面的专家为报告的整体方向把关，形成研究的创新点与亮点。（4）问卷调查。通过当地相关政府部门
11、、行业协会等渠道对用户开展市场调查，了解用户的现状和实际需求。（5）本地用户拜访。在宁波市范围内对工业制冷、冷链物流、楼宇建筑等领域的重点单位进行走访，进一步了解现状和市场需求。（6）生产商走访。针对市场调查和用户拜访情况，对行业龙头骨干生产企业进行现场走访，了解前沿技术的应用前景。（7）示范项目考察。对已经投入商业运行的示范项目进行实地考察，全面了解已投运项目的技术先进性、可靠性、经济性、商业模式可行性以及存在的问题。1.4.项目活动自 2018 年 5 月以来，项目组为广泛搜集素材，深入了解实际情4况，开展了一系列的项目调研活动，具体见表 1-1，部分调研活动照片见下文。表 1-1 主要项
12、目活动列表序号时间地点活动内容活动形式 主要参与部门市制冷学会、宁波市制冷用冷设施能 问卷调市物流协会、12018-05宁波效状况调查查、访谈 市水产协会、市旅游局市物流协会、市商务委、市旅游局宁波市制冷用冷设施建 问卷调设项目需求调研232018-06宁波宁波查、访谈镇洋化工、宁波港冷链、三江物流2018-07-09到 07-10能源基金会工业节能项 座谈会、目组座谈及调研现场访问研讨会“研究并制定高效多联机空调(热泵)机组能效标准(第一阶段)”课题启动会42018-10-16 苏州2018-12-05到 12-07第五届国际制冷空调技术交流会56珠海交流会中国制冷能效项目技术2018-12
13、-14 北京 指导委员会和工作组第 研讨会一次会议中国城市制冷能效提升782019-01-18 宁波2019-03-12 宁波研讨会座谈会访谈路线图研究项目启动会宁波市公共建筑节能改造情况调研市住建委、市节能监察中心宁波市冷链行业现状深入调研92019-03-14 宁波市冷链协会2019-04-09到 04-10参观、研讨会10上海 中国制冷展绿色技术银行调研座谈会绿色技术银行1112132019-04-11 上海 冷热电三联供项目现场调研现场访问 华电福新能源2019-04-19 宁波 绿色制冷剂推广研讨中国制冷能效项目技术访谈中宁化集团2019-04-28 北京 指导委员会和工作组第 研讨
14、会二次会议14152019-05-07 宁波 奥克斯集团调研公共建筑空调系统改造示范项目建设研讨座谈会访谈奥克斯集团宁波大学2019-05-14 宁波5序号16时间地点活动内容活动形式 主要参与部门奥克斯集团、能源基金会董事会成员及出资方宁波考察2019-06-03 宁波现场考察招商局物流172019-06-20 北京 2019 绿色制冷大会探讨天然气分布式冷热交流会18192019-07-03 宁波 电三联供（CCHP）在国 电话调研 西门子内的应用前景通过市场和融资创新发2019-09-05 宁波 展气候友好型制冷行业 研讨会项目启动会亚洲开发银行欧尚超市、余姚联海实业、宁波大学、宁波巨化
15、科技通过市场和融资创新发宁波 展气候友好型制冷行业 研讨会项目现场考察活动2019-09-05到 09-0620宁波市绿色高效制冷宁波市节能协会、海尔空调212223242019-09-24 宁波交流会交流会实地考察研讨会行动方案宣贯会第五届绿色生产与消费交流会2019-11-05济南宁波标准化研究院到 11-062019-11-05到 11-06金光百货、小冷库实地调研宁波电力公司、江森自控宁波市制冷学会等2020-01-10 宁波 专家研讨会6图 1-1 第五届国际制冷空调技术交流会（珠海）图 1-2 中国城市制冷能效提升路线图研究项目启动会7图 1-3 中国制冷展主题分享（上海）图 1-
16、4 绿色技术银行调研（上海）8图 1-5 国家会展中心冷热电三联供项目调研（上海）图 1-6 中国制冷能效项目技术指导委员会和工作组第二次会议（北京）9图 1-7 2019 绿色制冷大会（北京）图 1-8 通过市场和融资创新发展气候友好型制冷行业项目启动会10图 1-9 江东欧尚超市冰蓄冷机组考察图 1-10 余姚市联海实业有限公司冷链设施考察图 1-11 宁大科技服务大楼三星级绿色建筑考察图 1-12 宁波巨化余热制冷项目考察11图 1-13 小冷库考察图 1-14 专家研讨会12第 2 章 现状综述2.1.城市概况图 2-1 宁波城市风光宁波地处东南沿海，位于中国大陆海岸线中段，长江三角洲
17、南翼，下辖 6 区 2 县 2 市，陆域面积 9816 平方公里，海域面积 8355.8 平方公里，2018 年常住人口 820.2 万，是我国首批沿海对外开放城市、计划单列市、副省级市和世界第一大港口宁波-舟山港所在地，是长三角五大区域中心之一、长三角南翼经济中心和浙江省经济中心之一。宁波开埠以来，工商业一直是宁波的一大名片，特别是改革开放以来，宁波经济持续快速发展，显示出巨大的活力和潜力。2.2.气候特征宁波地处宁绍平原，属亚热带季风气候，温和湿润，四季分明，冬、夏季长达 4 个月，春、秋季约 2 个月，按建筑气候区划标准划分，属于夏热冬冷地区。以平均气温22为夏季、10为冬季、1022为
18、春秋两季的标准划分，一般是 3 月第六候入春，6 月第一13候进夏，9 月第六候入秋，11 月第六候入冬。根据宁波市气象局资料，2018 年宁波市全年平均气温 17.9，最高月平均气温为 8 月的 28.9，其次为 7 月的 28.7，最低月平均气温为 1 月的 5.5（具体见图 2-2）；2018 年全市全年降水量 1503毫米，其中 5-9 月降水量较多，合计降水量 932 毫米，占全年降水量的 62%（具体见图 2-3）；2018 年全年平均相对湿度 78.8%，其中 12月最高为 84.4%，4 月最低为 72.2%（具体见图 2-4）。图 2-2 2018 年宁波市月平均气温图 2-
19、3 2018 年宁波市月平均降水量14图 2-4 2018 年宁波市月平均相对湿度宁波地区位于长江以南，不属于市政集中供暖区，冬季普遍采用空调等设备分散式取暖。宁波市民的空调使用时间集中在夏季和冬季。根据居民用电习惯，空调产品的夏季制冷负荷远高于冬季供暖负荷。其中 6 至 9 月为供冷期，根据图 2-2图 2-4 反映的宁波市气候特征，该时期宁波市的相对湿度和降水量均较高呈现“高温度、高湿度、高降水量”的“三高”特征。12 月至次年 2 月为供暖期，该时期与过渡季节相比，降水量和相对湿度仍然较高。供冷/供暖期的湿度和降水特点决定了宁波区域内对制冷设备的湿度控制具有较高的要求。综上所述，宁波地区
20、整体呈现“以供冷为主，兼顾供热需求，湿度控制要求高”的用冷特点。2.3.经济发展2018 年，宁波市地区生产总值 10745.5 亿元，跻身万亿 GDP 城市行列，位居全国第 15（不含港澳台），仅用全国 0.1%的陆域面积创造了全国 1.19%的 GDP，按可比价计算，同比增长 7.0%。按常住人口计算，全市人均地区生产总值为 132603 元。全市 2018 年度 GDP总量和人均均位居浙江省第 2，仅次于省会杭州，且远高于省内其它城市（详见图 2-5 和图 2-6）。15图 2-5 2018 年浙江省各城市地区生产总值图 2-6 2018 年浙江省各城市人均地区生产总值分产业看，2018
21、 年宁波市第一产业实现增加值 306 亿元，增长2.2%；第二产业实现增加值 5507.5 亿元，增长 6.2%；第三产业实现增加值 4932 亿元，增长 8.1%。三次产业之比为 2.851.345.9（图2-7）。16图 2-7 2018 年宁波市产业结构第二产业方面，制造业素来是宁波重要的城市名片。目前宁波已形成绿色石化、汽车制造、高端装备、关键基础件（元器件）、新材料、电子信息、时尚纺织服装、智能家电等一批产业集群，拥有 9 个全国唯一的产业基地称号，以及一大批实力较强的企业。2018 年，宁波市制造业百强企业创造了 7634 亿元产值，占全市规上工业总产值的 45.4%；国家制造业单
22、项冠军企业 28 家，数量位居全国第一。2019 年，为推动我市制造业高质量发展，宁波市提出到 2025 年要培育形成绿色石化、汽车 2 个世界级的万亿级产业集群，高端装备、新材料、电子信息、软件与新兴服务 4 个具有国际影响力的五千亿级产业集群，关键基础件、智能家电、时尚纺织服装、生物医药、文体用品、节能环保 6 个国内领先的千亿级产业集群，即“246”现代产业集群。第三产业方面，宁波具有发展国际贸易得天独厚的优势。坐拥世界第一大港宁波-舟山港，宁波是首批国家物流枢纽，海陆空交通体系和港航集疏运体系完善。宁波与 220 多个国家和地区建立了投17资贸易关系，是我国第五大开放口岸。2018 年
23、，全市货物进出口总额达 8576 亿元，其中出口 5551 亿元，占全国份额 3.38%；服务贸易进出口额达 830 亿元，其中出口 555 亿元，占全国份额 3.14%。2019 年，宁波立足外贸、港口、产业等条件，制定了“225”外贸双万亿行动方案。到 2025 年，通过存量扩张和增量突破，实现进出口总额翻一番，达到 2 万亿元，其中进口、出口分别达到 1 万亿元；其中，跨境电商、数字贸易、服务贸易、优质商品进口、转口贸易分别达到 2000 亿元；机电及高新技术产品出口、能源及大宗商品进口分别达到 5000 亿元。未来宁波将协同推进“246”万千亿级产业集群建设与“225”外贸双万亿行动，
24、为宁波高质量发展注入强劲动力，为制造强国和贸易强国建设作出更大贡献。2.4.能源消费宁波是我国重要的能源加工和先进制造业基地，因此能源消费体量庞大，且消费结构呈显著的高碳特征，在能源“双控”和温室气体控排的压力下，存在巨大的节能减排需求。2018 年，全市一次能源消费合计 6914.2 万吨标煤，以传统化石能源为主，可再生能源比例较低。其中消耗原煤 3683.5 万吨，折合2631.1 万吨标煤；原油 2701.4 万吨，折合 3859.2 万吨标煤；天然气25.8 亿立方米，折合 309.7 万吨标煤；可再生能源（风能、生物质能、太阳能和水能）114.2 万吨标煤，其中清洁能源（包括天然气和
25、可再生能源）2018 年消费量为 23.9 万吨标准煤，占一次能源消费的 6.1%。18图 2-8 2018 年全市一次能源消费结构2018 年宁波市全社会能源消费总量为 4422.9 万吨标煤，能源消费主要集中在工业。按产业划分，第一产业 68.7 万吨标煤，占总量的 1.6%；第二产业 3302.9 万吨标煤，占总量的 74.7%（其中工业 3251.2万吨标煤，占总量的 73.5%）；第三产业 686.8 万吨标煤，占总量的15.5%；居民生活消费 364.5 万吨标煤，占总量的 8.2%。图 2-9 2018 年全市全社会能源消费（按产业）结构2018 年我市全社会用电 775.28
26、亿千瓦时，按产业划分，第一产业 2.84 亿千瓦时，占总量的 0.4%；第二产业 579.28 亿千瓦时，占总19量的 74.7%（其中工业 571.73 亿千瓦时，占总量的 73.7%）；第三产业 104.37 亿千瓦时，占总量的 13.5%；居民生活消费 88.79 亿千瓦时，占总量的 11.5%。图 2-10 2018 年全市全社会电力消费（按产业）结构宁波市制冷用冷的电力消费量较大。根据电力部门 2017 年的相关统计数据测算，宁波市仅工业、商业和公共机构三大领域的制冷用电量合计 65.32 亿千瓦时，占 2017 年全社会用电量的 9.2%。其中工业领域制冷用电量 38.66 亿千瓦
27、时，占 59.2%，商业领域制冷用电量16.83 亿千瓦时，占 25.8%，公共机构制冷用电量 9.83 亿千瓦时，占15%。工业领域中，石化行业是最主要的用冷部门。绿色石化产业既是宁波市重点培育的 2 个世界级的万亿级产业集群之一，同时也是一个典型的高耗能行业。今后，随着绿色石化产业的高速发展，势必带来大量包括制冷（或热泵）能耗在内的新增能源消费，制冷能效的提升空间势必日渐增大。商业领域中，冷链物流行业是最主要的用冷部门。凭着宁波-舟山港深水良港的天然优势和“225”外贸双万亿行动的东风，以进口冷20链为代表的冷链贸易市场在宁波前景广阔。冷链物流企业的制冷能耗占比高、节能降耗潜力大，企业通过
28、能效提升来实现降本增效的意愿十分迫切。2.5.制冷能效提升前景“十二五”以来，国家对各级政府实施以“全社会能耗总量”和“单位 GDP 能耗强度”两项指标为主的节能目标考核评价制度。受经济发展水平、产业布局和节能工作潜力的影响，宁波这样以重化工业产业为主的地区能源“双控”目标任务十分艰巨；同时，作为国家第二批低碳城市试点，宁波需要通过不断强化顶层设计、制度保障和机制创新，持续推进产业低碳化、能源清洁化、生活绿色化、监管高效化，突破资源环境瓶颈，为全市经济社会绿色低碳发展提供有力支持。宁波市在制冷用冷领域拥有巨大的节能减排潜力，同时具备良好的经济基础、优越的投资环境、健全的政策保障体系和完善的金融
29、支持体系，应用先进的技术、创新的商业模式及融资手段来实现城市高效、绿色制冷用冷，打造资源节约型、环境友好型的“绿色宁波”，是缓解能源“双控”压力、创建低碳城市示范样本的有效途径。通过相关系列调研，结合地区实际情况分析，宁波市制冷能效提升主要涉及工业制冷用冷、冷链物流、公共建筑等专业领域，具体见图 2-11。21图 2-11 宁波市制冷能效提升主要涉及专业领域（1）工业制冷用冷宁波市工业领域的制冷能效提升主要涉及 LNG 冷能利用、余热制冷、空分装置以及冷热电三联供。LNG 冷能利用：宁波市的 LNG 冷能资源丰富。中海油浙江 LNG接收站落户宁波，多座 LNG 应急调峰气源站正在规划或建设中，
30、各类 LNG 点供站星罗棋布，LNG 冷能利用潜力可观。余热制冷：在宁波，以石化为代表的重化工企业数量众多，这些企业存在大量制冷需求的同时，又有大量工业余热的资源未被充分利用，通过余热制冷技术可以有效利用余热资源满足企业用冷需求，符合循环经济理念；与此同时，宁波的热电联产企业体量巨大，通过利用热泵和蓄热装置实现热电协同，提升热电机组灵活性，利用热负荷消纳过剩低谷电力，从而增加可再生能源发电消纳能力。空分装置：宁波市作为国家七大石化产业基地之一，拥有数量众22多的配套空分装置。为满足培育绿色石化万亿级产业集群的要求，林德气体、中石化、中海油等工业巨头纷纷在宁波布局新建空分装置。鉴于空分装置巨大的
31、制冷电耗，利用 LNG 冷能资源等手段实现新建或改造的空分装置高效节能，有助于企业降本增效。冷热电三联供：为满足未来宁波市“246”现代产业集群的发展热力需求，除新增集中供热热源点外，针对不在集中供热范围内，又有稳定用热需求的产业项目，拟考虑以天然气分布式冷、热、电三联供系统予以解决。（2）冷链物流宁波地处东南沿海，依托宁波港深水良港的巨大优势，其得天独厚的地理位置使得水产加工、食品进出口贸易等冷链物流相关行业十分发达。宁波市冷冻冷藏库规模位居浙江省第一、国内前列。宁波市的冷链物流企业冷链业务的运营成本中，用电成本占 30%左右。随着运行年限的增长，冷冻冷藏、冷链运输设施逐渐老化，能效逐渐下降
32、，面临更新换代需求。同时，冷链物流企业还存在信息化、自动化水平不高，管理粗放，专业技术人员匮乏等问题。应用先进的制冷技术和管理手段，能够帮助冷链物流企业降本增效、健康发展。（3）公共建筑根据对宁波市近百家宾馆酒店、商场、超市、医院、学校等部门的公共建筑空调系统的抽样调查发现，大量购置于 20-30 年前的制冷设备至今仍在运行。这些设备能效低、温室气体排放量高，节能减排潜力可观。同时，根据宁波市的宾馆酒店等机构的问卷调研反馈情况发现，受制于资金等因素，宾馆酒店制冷系统技改规模普遍较小。2019 年 7 月，宁波市 4 个部门联合印发了宁波市民用建筑能效提升三年行动计划，其中提到要求各区县（市）人
33、民政府组织实23施本地公共建筑的空调系统制冷能效提升，各区县（市）的每年建筑空调节能量不少于 50 万度电。（4）其他领域地铁环控系统：根据宁波市轨道交通线网规划，2020 年线网规划方案由 7 条线路构成，线路总长约 271.6 km，设站 189 座，8 号线等远期规划线路待进一步明确。按 300 万 kWh/km 的能耗估算，1 至7 号线年消耗电力 8.15 亿 kWh，其中 50%左右为环控能耗，存在巨大的节能空间。未来社区：浙江省发改委发布的浙江省首批未来社区试点创建项目建议名单公示中，宁波市鄞州区的划船社区和白鹤社区位列其中。未来社区九大场景中的低碳场景涉及探索集中供冷等先进的模
34、式，并将其融入到能源互联网中。绿色消费：宁波拥有知名的空调生产厂家奥克斯集团有限公司。依托本土知名企业的技术力量，积极探索在市域范围内培养消费者树立良好的节能意识和使用习惯，充分调动消费者采购高效绿色制冷产品的积极性，在这方面宁波具有天然的优势。制冷剂减排：宁波市制冷设施普遍采用传统的氟利昂或氨基制冷剂，而 CO2 等新型制冷剂应用较少。从不同类型设施的制冷剂应用情况看，冷链企业的大中型冷冻冷藏库普遍采用氨基制冷剂，存在一定的安全隐患；小型冷冻冷藏库、冷链运输设施、工业制冷机组、中央空调、家用空调普遍采用氟利昂制冷剂，主要为 R22、R123、R134a、R410a、R404a 等高 GWP
35、值的制冷剂。此外，目前宁波市缺少专业机构对制冷剂回收环节进行系统化管理。24第 3 章 工业制冷用冷3.1.LNG 冷能利用3.1.1.背景液化天然气（LNG）作为天然气的一种便捷储运形式，在天然气贸易中比例日益增大。在将天然气供应给下游用户之前，通常需要利用海水将液态低温（-162左右）的 LNG 气化至当地燃气管网所要求的温度。LNG 的气化过程将释放大量的冷能，1 吨 LNG 气化理论上可释放约 0.75GJ 冷量，若不能将这部分巨大的冷能进行合理利用，大量的海水将携带这部分冷能进入海洋之中，会造成相应海域冷污染。采购 LNG 时，这部分 LNG 冷能亦是 LNG 能量的重要组成部分，因
36、此要提高 LNG 的能源利用效率，获得更好的经济效益，应当充分利用 LNG 自身携带的高品质冷能。尽管我国的 LNG 利用技术起步较晚，但作为全球 LNG 需求增长最快的国家，目前已成为全球最大的 LNG 消费市场。我国 LNG 产业自 2010 年开始进入了快速发展期。“十二五”期间，随着国内投产的燃气轮机电站装机容量迅速增长，天然气的需求亦随之增长，进口LNG 的数量逐年递增。根据相关资料预测，到 2030 年我国天然气表观消费量将达到 5500 亿 Nm3，占一次能源消费量的 1315，对外依存度将达到 36左右。大量的 LNG 进口将带来大量的 LNG 冷能，发展 LNG 冷能利用技术
37、，提高其利用面及利用率，具备极为广阔的市场应用空间。3.1.2.国内外发展情况LNG 冷能利用应用广泛，包括制液氮、空气分离、轻烃分离、冷能发电、制取干冰、冷库冷藏等。以美国、日本、韩国等为代表的25发达国家早已开始在 LNG 冷能利用方面的研究。日本作为最早开展LNG 冷能利用的国家，在 LNG 冷能发电、空气分离、制取干冰等技术上具有较为成熟的实践经验，澳大利亚、韩国等国家在空气分离项目上最具优势，美国及欧盟等在轻烃分离项目上最具优势。其中，冷能发电项目研究历史已超过 30 年，在所有 LNG 冷能利用技术中研究历史最长，应用最成熟。在我国，尽管当前国内大量布局 LNG 接收站、调峰站、点
38、供站等基础设施，但受技术水平等因素限制，LNG 冷能的开发利用严重滞后于 LNG 基础设施的建设。当前我国 LNG 接收站的冷能利用项目多为单一利用项目，如空气分离等，部分大型接收站甚至未配套建设相应的冷能利用项目，而针对调峰站、点供站等领域的冷能利用则几乎处于空白状态。同时，接收站设置的单一冷能利用项目无法实现LNG 冷能的梯级利用，因此无法形成完整的冷能利用链，造成冷能资源的大量浪费。3.1.3.技术路线LNG 冷能利用通常分为直接利用和间接利用两种。目前，直接利用主要集中于低温发电、空气分离、干冰制造、轻烃分离、超低温冷冻、海水淡化、汽车空调、低温养殖栽培等方面，间接利用方式主要有空气分
39、离之后液态氮、液态氧以及液态氩的低温粉碎、低温生物工程、污水处理等。不同的 LNG 冷能利用方式各有特点，其优缺点、对冷能的需求以及适用场景见表 3-1。26表 3-1 LNG 冷能利用方式比较序号 利用方式优点缺点冷能需求应用场景效率高、压缩机尺寸小、能 投资多、占地大、工艺流程复杂、设备多，受液氩、高、多且要 与大型 LNG12345空气分离冷能发电耗低、技术成熟液氧产品价格影响大，受接收站外输量的变化影响大 求工艺平稳 站配套建设占地少，技术成熟，易大规模，实现产业链短、易于实施高、多且要 与大型 LNG投资多，发电效率较低，受接收站外输量的变化影响设备复杂，占地大求工艺平稳 站配套建设
40、中等，要求产业链下游工艺平稳中等，要求 与下游用户低温粉碎 实用性强，能耗低能耗低，占地少，投资省，维冷冻冷藏冷能制冰干冰生产产业链要求较高，选址易受限冷能利用率低护方便占地小，工艺流程简单工艺流程简单，技术成熟，能耗低，占地少，投资低操作压力低，能耗低，产品纯度高工艺平稳配套适合各类LNG 站低需要与下游市场相匹配/67设备多，占地大，产业链要求高技术要求高，占地较大，增加投资较低较高蓄冷装置 便于冷能储放需结合周边用户，适合各类 LNG 站89空调便于低品位冷能利用冷能输送距离较远占地大较低较低低温栽培/便于低品位冷能利用/养殖273.1.4.存在的问题受接收站规模、产业链等因素限制，当前
41、世界范围内的 LNG 接收站冷能利用率普遍不高，整体利用率在 21%左右。LNG 冷能利用存在的诸多问题限制了产业的进一步发展，主要问题如下：（1）利用效率低，且形式单一。现阶段 LNG 冷能的利用范围十分的广泛，并且不少的项目处于规划和建设的过程中。但由于工程实施和运营储备难以做到同步，导致 LNG 冷能在利用方式上比较单一；同时受技术瓶颈制约，LNG 冷能的开发不够充分和全面，利用效率较低。（2）供气技术落后。天然气使用之前需要采用低温泵对压力系数较低的 LNG 压力进行提高，并且通过加热和气化技术使天然气进入管网中。LNG 的压力高于 8MPa 的时候，可以将其 2/3 的冷能转化成压力
42、。现阶段受低水平工艺制约，转化过程中难以对资源进行有效的利用，造成冷能资源浪费。（3）气化需求和冷能需求在时空上不同步。燃气需求负荷与昼夜及季节变化密切相关，造成 LNG 气化负荷波动，因此燃气需求和冷能需求负荷的变化规律存在差异。LNG 站在规划、设计的过程中通常缺乏对冷能需求的考虑，通常未预留相应的场地空间，导致大规模冷能难以利用。3.1.5.宁波地区 LNG 冷能应用情况宁波市目前拥有中海油浙江 LNG 接收站，其中一期（300 万吨/年）已投运，二期项目正在建设中，预计于 2020 年 10 月投产。经国家能源局认定，浙江 LNG 接收站产能为 700 万吨/年。围绕中海油浙江 LNG
43、 接收站，宁波市临港办提出了LNG 项目冷能回收利用示范样本园区总体发展规划，通过对该大型 LNG 接收站冷能资源的综合28利用，打造 LNG 冷能回收利用示范样本园区。其中，600 吨/日冷能空分一期项目已经投运，取得了良好的经济效益和社会效益。紧邻中海油浙江 LNG 接收站的梅山港保税区于 2019 年 7 月 24日正式开工建设梅山湾冰雪大世界项目。该项目由宁波冰雪文化旅游发展有限公司投资建设，充分利用了浙江 LNG 接收站的冷能资源。在终端站方面，浙江博臣能源股份有限公司、宁波绿源天然气电力公司等一批专业服务商在宁波地区大量布局 LNG 点供站。但由于受前期设计、天然气市场、场地布局等
44、因素的限制，宁波地区点供站的 LNG 冷能利用几乎处于空白状态，市场潜力巨大。3.1.6.应用前景未来宁波仍将加大进口 LNG 接收站基础设施的建设，大力发展LNG 产业。随着中海油项目二期的推进，梅山港保税区近零碳排放示范区建设的开展，以及一批专业 LNG 终端服务商在宁波地区大量布局 LNG 应急站、点供站，未来宁波市 LNG 冷能回收利用的发展前景十分可观。位于 LNG 项目冷能回收利用示范样本园区的中海油二期项目正在稳步推进中，除了空分技术，项目还拟引入丁基橡胶和低温冷处理技术路线，尝试对不同的技术路线进行深入的探索和实践。建设中的梅山港保税区近零碳排放示范区紧邻中海油浙江宁波LNG
45、接收站，具备丰富的 LNG 资源。园区内设有 LNG 加气站，港区内的集卡车大多使用 LNG 清洁能源；在冷能需求方面，梅山具有发达的冷链产业，国网北仑供电公司看中了梅山的 LNG 冷能，谋划利用 LNG 冷能建设大数据中心等项目，基于上述诸多有利条件，梅山港在近零碳排放示范区建设中提出了 LNG 冷能梯级利用的设想。同时，为积极相应国家发改委、国家能源局印发的关于加快储29气设施建设和完善储气调峰辅助服务市场机制的意见文件精神，宁波将充分利用港口城市的优势，建立以政府储备和企业商业储备相结合的天然气安全应急储备机制，政府和管道燃气特许经营企业共同投资天然气安全应急储备设施，建设一定规模的应急
46、气源站，其中在中心城区就布局了 7 个 LNG 应急气源站，将为宁波带来更多的 LNG 冷能资源。宁波市中心城区 LNG 应急气源站建设方案具体如下：表 3-2 宁波市中心城区 LNG 应急气源站建设方案序号名称规模应急天数 供应范围占地建设期在建储存规模：6150m3；小时气化能力：合建站，总占地约 100亩俞范1LNG 应高压：4104Nm3/h中压：2104Nm3/h储存规模：6150m3；小时气化能力：急气源站绿源电厂234567LNG应约 50 亩约 60 亩约 45 亩约 50 亩约 50 亩约 20 亩远期远期远期远期远期远期高压：4104Nm3/h中压：2104Nm3/h急气源
47、站高新区龙 储存规模：6150m3；山 LNG 小时气化能力：应急气源 高压：4104Nm3/h三江片、镇海、鄞2020 年应 州（部急 1.1 天；分）、海曙2025 年应（部分）、急 1.8 天 石化园区、北仑站中压：2104Nm3/h储存规模：6150m3；小时气化能力：长丰热电LNG 应高压：4104Nm3/h中压：2104Nm3/h储存规模：5200m3；小时气化能力：急气源站城区等小港枫林LNG 应高压：4104Nm3/h中压：2104Nm3/h储存规模：6150m3；小时气化能力：急气源站北仑LNG 应急气源站高压：4104Nm3/h中压：2104Nm3/h2020 年应 春晓、
48、滨急 3 天；海创业2025 年应 园、梅山急 2.2 天 岛等梅山储存规模：4150m3；LNG 应小时气化能力：急气源站 中压：2104Nm3/h303.1.7.示范工程：中海油浙江 LNG 接收站冷能利用浙江 LNG 项目是中海油与浙江省合作的重大能源项目。LNG 上岸后，转输之前需要气化，在气化过程中将释放大量冷能。该项目以年进口 LNG700 万吨来计算，释放出的冷量相当于 16.3 亿千瓦时的电能。按照一般工业用电 0.6 元/千瓦时计算，冷能价值约为 9.8 亿元。如果冷量不加以利用，而采用海水加热气化，这将造成冷能资源的浪费和环境的冷污染，影响周围海域及陆域的生态环境。图 3-
49、1 中海油浙江 LNG 冷能空分项目宁波市临港办在LNG 项目冷能回收利用示范样本园区总体发展规划提出了围绕该项目打造 LNG 项目冷能回收利用示范样本园区。该园区位于北仑白峰的宁波 LNG 项目南侧，总用地 29.1 公顷。园区将规划建设 4 个工业项目：600 吨/日冷能空分一期、1000 吨/日冷能空分二期、5 万吨/年丁基橡胶项目、5 万吨/年低温冷处理项目，对液化天然气冷能加以利用，其中一期工程已建成投用，每年可处理31300 万吨 LNG，二期工程（空分二期、丁基橡胶、低温冷处理项目）目前在建设中。根据对一期工程 600 吨/日冷能空分项目投产后的测算，节能率达到 56%，节水率达
50、到 99%。根据中环联合（北京）认证中心有限公司对一期项目的温室气体资源减排项目审定报告认定的相关数据，一期工程 600 吨/日冷能空分项目的年减排量为 59423.9tCO2e。2019 年，该项目日均生产氮气和氧气均为 300 吨左右，氩气 10吨左右。该项目整体投资近 3 亿元，2019 年利润达 4000 多万，静态投资回收期约 6 年，效益相当可观。3.2.余热制冷3.2.1.背景在中国，以钢铁、化工、水泥、煤炭、电力等为代表的工业企业消耗的能源占全国所有能源消耗的 70%以上，这部分工业企业不仅消耗了大量的能源，随之而来的是大量废热的排放，约有 1767%的燃料消耗量以低品位废热的