零碳冷链的技术实现路径

关键词　零碳冷链制冷负荷屋顶光伏自然工质CO2 跨临界能源管理平台

一、三段路径的先后关系

零碳冷链的技术路径分三段，压负荷、换电源、换工质。压负荷管的是制冷系统与围护结构，换电源管的是市电与绿电的替换比例，换工质管的是制冷剂的全球变暖潜势（GWP）。

三段是串联关系。制冷负荷决定用电量，用电量决定光伏装机与储能容量，制冷剂选型决定逸散排放的折算结果。把顺序倒过来做，先在屋顶铺光伏，再回头补保温与门封，绿电的减碳量会被漏掉的冷量抵掉一部分。

图 1　零碳冷链的三段技术路径

二、制冷负荷的构成与压降空间

制冷系统是冷库能耗的主体。清华大学五道口金融学院《善用绿色金融加速冷链物流低碳发展》的口径是，制冷系统约占冷库总能耗的 60% 至 70%；上海通天晓信息技术有限公司的拆解把围护结构漏冷列为 20% 至 40%，化霜与风机约 10%，照明与辅机少量。

压降动作按投入产出排。门封与保温修补、按需化霜、门帘与风幕属于低投入项，变频改造与冷凝器优化属于中等投入项，智能温控与制冷机组更换属于高投入项。顺序反了，投入会花在高价设备上，而漏冷照旧发生。

三、屋顶光伏的三种接入口径

屋顶光伏是把市电换成绿电的主要方式，接入口径有三种。一种是自发自用、余电上网，鲜生活冷链福州园区用这一模式，园区装机 1.67 兆瓦、年发电量约 170 万度，满足园区 30% 以上基础用电，夏季高峰可到 40% 自给率。另一种是配套储能，把白天的发电存到夜间使用，大同市新农商冷链智慧城规划 5 兆瓦光伏加 1 兆瓦储能，预计满足园区近 70% 的电力需求。

第三种是园区统一消纳。山东高速物流集团鲁南高新物流产业园装 8.35 兆瓦分布式光伏，年发电约 900 万度，满足冷链及其他用能设备 80% 用电需求。

图 2　国内冷链园区光伏装机（兆瓦）

四、光伏对屋面热负荷的间接作用

光伏板在发电以外还挡住一部分太阳辐射。鲜生活冷链给出的运行数据是，光伏板覆盖使建筑内部温度降低 2 至 3 摄氏度，间接降低降温设备负荷约 15%。威海综保区冷链产业园把屋顶光伏与制冷系统、能源管理平台一起建，4.02 兆瓦分布式光伏年均发电 560 万度，园区总体节能 20% 至 30%。

这一段的数值与企业披露口径绑定，更换库型或气候区，比例会变。

图 3　三座冷链园区的绿电覆盖（%）

五、制冷剂的替换方向

制冷剂泄漏按 GWP 折算成二氧化碳当量，是冷库运营企业特有的排放源。按 GB/T 32151.50-2025 附录 D 的缺省值，R744（二氧化碳）的 GWP 为 1，R290（丙烷）为 3，R23（HFC-23）高达 14800。同一套系统泄漏同样的质量，折算结果相差上万倍。

替换方向是氨与二氧化碳的复合系统，以及二氧化碳跨临界机组。冰轮环境技术股份有限公司称其自然工质技术体系覆盖零下 271 摄氏度至 200 摄氏度，用 NH3 与 CO2 复合制冷系统替代高 GWP、消耗臭氧层的氟利昂类物质。雪人集团 2025 年压缩机（组）收入 10.86 亿元、制冰设备收入 5.5 亿元，两项合计占营业收入的 64.77%。

图 4　三种制冷剂的 GWP 缺省值

六、能源管理平台的接入

三段能不能连起来，取决于数据能不能合到一处。威海综保区冷链产业园的能源管理及智慧运营管理平台，把冷库温度、制冷系统运行压力、电量与功率接进同一张图，替代了原来大型冷库需要 4 到 5 名专业制冷操作人员逐点巡查的做法，改由控制室 24 小时不间断监控。

玉湖冷链用订单管理、仓储管理与仓储控制等 70 余项数字化方案做同类的事，披露的结果是设备能耗降低 25%、运营效率提升 15%、仓储物流成本下降 20%。

图 5　能源管理平台接入的三类数据

七、冷热耦合与余热回收

冷库把热量搬到库外，这部分热量可以回收再用。冰轮环境技术股份有限公司的工业热管理方案把余热回收范围覆盖到 0 至 600 摄氏度，其闭式工质热泵精馏系统在某石化企业实现年节省运行费用超 4000 万元、减排二氧化碳 7.95 万吨。

冷链端的对应技术是二氧化碳跨临界冷热集成耦合机组，把制冷与制热合到同一套系统里。冰山冷热科技股份有限公司称该机组与 OCCS 液化机组入选 2025 中国制冷展创新产品，公司获得中国船级社五星级零碳工厂（I 型）认证证书。

八、两段核算的计量方式

零碳目标要能核算，才能被第三方确认。冷库的排放按 GB/T 32151.50-2025 分为化石燃料燃烧、冷媒逸散、购入电力热力三类，再扣减输出的电力热力。压负荷与换电源影响的是购入电力热力一项，换工质影响的是冷媒逸散一项。

两段的计量方式不同。电力一项按电量乘电力碳足迹因子折算；逸散一项按制冷剂补充量扣除回收量，再乘对应 GWP 折算。两项台账要分开记，合在一起就无法拆开。

九、园区尺度的示范与评选

零碳冷链在园区尺度上已经出现成规模的项目。山东高速物流集团鲁南高新物流产业园零碳冷链物流基地入选 2025 年度山东省交通运输绿色低碳高质量发展典型案例，同时进入交通运输部第一批公路水路典型运输和设施零碳试点名单。

仓储环节的第三方口径是绿色仓库评价，依据 SB/T 11164-2016《绿色仓库要求与评价》，由中国仓储与配送协会组织，分一级（★★★）、二级（★★）、三级（★）。

十、零碳冷链的技术实现路径判断

零碳冷链按压负荷、换电源、换工质三段推进，顺序不能颠倒。制冷系统占冷库能耗的 60% 至 70%，这一段压不下来，光伏装机与储能容量都要跟着放大。

绿电的覆盖比例由园区规模与屋面面积决定，山东高速物流集团鲁南高新物流产业园的 8.35 兆瓦光伏覆盖 80% 用电，鲜生活冷链福州园区的 1.67 兆瓦光伏覆盖 30% 以上，两者的差距来自负荷基数与屋面条件。

制冷剂替换是核算上变化最大的一段，R744 与 R23 的 GWP 相差 14800 倍。三段各自的能耗与逸散台账要与能源管理平台的数据对上，零碳声明才经得起核查。

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