鄒宇田 李思成

(生態(tài)環(huán)境部對外合作與交流中心 北京 100035)

為保護(hù)臭氧層、逐步淘汰消耗臭氧層物質(zhì)(ODS)，國際社會(huì)分別于1985 年和1987 年締結(jié)了《保護(hù)臭氧層維也納公約》(以下簡稱“《公約》”)和《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》(以下簡稱“《蒙特利爾議定書》”)。 1989 年與1991 年，我國相繼加入了《公約》和《蒙特利爾議定書》，開始ODS 淘汰工作。

1，1-二氯-1-氟乙烷(HCFC-141b)作為聚氨酯(PU)泡沫行業(yè)中廣泛應(yīng)用的發(fā)泡劑，屬于含氫氯氟烴類ODS 中的一種。 我國自2011 年開始，在PU 泡沫行業(yè)實(shí)施HCFC-141b 淘汰管理計(jì)劃。 整體淘汰管理計(jì)劃共分為兩個(gè)階段，在第一階段(2011 年～2016 年)，我國已如期完成了在2013 年將PU 泡沫行業(yè)HCFC-141b 消費(fèi)量凍結(jié)在基線水平以及在2015 年削減17.5%的履約目標(biāo)[1]；在第二階段(2016 年～2026 年)，我國已如期完成了在2018 年削減30%以及在2020 年削減45%的履約目標(biāo)，后續(xù)將根據(jù)計(jì)劃爭取如期完成在2023 年削減80%及到2026 年實(shí)現(xiàn)全行業(yè)淘汰的最終履約目標(biāo)[2]。

PU 泡沫行業(yè)(指硬泡)主要包括冷藏集裝箱、冰箱冰柜、電熱水器、保溫管道、太陽能熱水器、板材、噴涂等子行業(yè)。 2018 年10 月，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《關(guān)于禁止生產(chǎn)以一氟二氯乙烷(HCFC-141b)為發(fā)泡劑的冰箱冷柜產(chǎn)品、冷藏集裝箱產(chǎn)品、電熱水器產(chǎn)品的公告》[3]，實(shí)現(xiàn)了這3 個(gè)子行業(yè)HCFC-141b的完全淘汰。 根據(jù)第二階段行業(yè)淘汰管理計(jì)劃安排，采取加速、分階段的淘汰戰(zhàn)略，將保溫管和太陽能熱水器作為優(yōu)先淘汰的2 個(gè)子行業(yè)，已于2023 年9 月1 日發(fā)布禁令，禁止HCFC-141b 作為發(fā)泡劑在該領(lǐng)域的應(yīng)用。

本文總結(jié)了我國聚氨酯泡沫行業(yè)保溫管及太陽能熱水器子行業(yè)發(fā)泡劑使用現(xiàn)狀，分析在上述兩個(gè)子行業(yè)發(fā)布HCFC-141b 使用禁令的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可行性，以及禁令發(fā)布對國內(nèi)外的社會(huì)影響。

1 保溫管及太陽能熱水器子行業(yè)基本情況

1.1 保溫管子行業(yè)基本情況

保溫管廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)和民生的各個(gè)領(lǐng)域，供熱用保溫管是聚氨酯保溫管行業(yè)最大的使用領(lǐng)域，制造商主要集中在東北、華北、西北地區(qū)。 自淘汰管理計(jì)劃實(shí)施以來，在《蒙特利爾議定書》多邊基金贈(zèng)款資助下，18 家保溫管企業(yè)完成了HCFC-141b 替代改造活動(dòng)，分別采用水、碳?xì)涞攘阆某粞鯘撃苤?ODP)和低全球變暖潛能值(GWP)替代技術(shù)，實(shí)現(xiàn)HCFC-141b 淘汰量1 812.04 t。 2023 年，還將有5 家保溫管企業(yè)在贈(zèng)款資助下完成技術(shù)改造，不再使用HCFC-141b 作為發(fā)泡劑，再實(shí)現(xiàn)HCFC-141b 淘汰量431.74 t。 隨著我國ODS 淘汰計(jì)劃的實(shí)施，HCFC-141b 價(jià)格逐步提升。 同時(shí)，在對行業(yè)綠色低碳健康發(fā)展意識(shí)的不斷宣貫下，保溫管子行業(yè)內(nèi)大部分大中型企業(yè)均通過多邊基金或企業(yè)自籌完成了替代改造。 因此截至目前，HCFC-141b在保溫管子行業(yè)用量出現(xiàn)大幅下滑。

1.2 太陽能熱水器子行業(yè)基本情況

太陽能熱水器把太陽光能轉(zhuǎn)化為熱能，將水從低溫加熱到高溫，以滿足人們在生活、生產(chǎn)中的熱水需求，行業(yè)發(fā)展與房地產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，受生活習(xí)慣影響，太陽能熱水器銷售以長江流域、黃河流域和光照充足的云南等地為主，其生產(chǎn)企業(yè)主要集中在山東、江蘇、云南和浙江等省。 自淘汰管理計(jì)劃實(shí)施以來，在《蒙特利爾議定書》多邊基金贈(zèng)款資助下，6 家太陽能熱水器企業(yè)完成了HCFC-141b 替代改造活動(dòng)，分別采用水、碳?xì)涞攘鉕DP 和低GWP 值替代技術(shù)，實(shí)現(xiàn)HCFC-141b 淘汰量1 769.19 t。 2023 年還將有1 家太陽能熱水器企業(yè)在贈(zèng)款資助下完成技術(shù)改造，再實(shí)現(xiàn)HCFC-141b 淘汰量27 t。 隨著我國ODS 淘汰計(jì)劃的實(shí)施，對HCFC-141b 生產(chǎn)及使用配額的逐步削減，HCFC-141b 價(jià)格逐步提升。 同時(shí)，在對行業(yè)綠色低碳健康發(fā)展意識(shí)的不斷宣貫下，太陽能熱水器子行業(yè)內(nèi)大部分大中型企業(yè)均通過多邊基金或企業(yè)自籌完成了替代改造，行業(yè)自身隨著新建筑開發(fā)減少而萎縮，市場幾近飽和，部分中小企業(yè)已停產(chǎn)或關(guān)閉。 因此截至目前，HCFC-141b 在太陽能熱水器子行業(yè)用量出現(xiàn)大幅下滑。

2 兩個(gè)子行業(yè)替代技術(shù)可行性分析

在選擇替代HCFC-141b 的技術(shù)中，需考慮的因素主要有:(1)按照《蒙特利爾議定書》要求，HCFC-141b 的替代品推薦零ODP、低GWP 類環(huán)境友好物質(zhì)；(2)采用的替代技術(shù)需在生產(chǎn)活動(dòng)中保持安全可控；(3)采用替代技術(shù)生產(chǎn)的泡沫制品需達(dá)到原泡沫制品保溫性能要求；(4)需考慮技術(shù)替代后企業(yè)生產(chǎn)成本變化情況。 基于上述因素分析，目前在保溫管及太陽能熱水器這兩個(gè)子行業(yè)，建議可采用較成熟的替代HCFC-141b 的發(fā)泡劑，主要有碳?xì)鋄4]、水、氫氟烴(HFC)、含氟烯烴(HFO/HCFO)以及上述物質(zhì)的混合物等。 碳?xì)?烷烴)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是環(huán)境友好、經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)品性能好，對于大中型企業(yè)一次性安全改造投入也有能力承擔(dān)，是大中型企業(yè)的優(yōu)選替代技術(shù)；水發(fā)泡技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是環(huán)境友好、無需設(shè)備及安全設(shè)施改造，生產(chǎn)成本在能夠承受的范圍內(nèi)，適合大多數(shù)中小型企業(yè)；HFCs 屬于高GWP 替代品，且生產(chǎn)成本較高，但其他方面均具有優(yōu)勢，適合對保溫性能要求高的產(chǎn)品；HFO/HCFO 類替代技術(shù)GWP 值較低，使用方便且泡沫性能優(yōu)異，不存在易燃易爆問題，但因價(jià)格較高，應(yīng)用相對受限。

在多邊基金資助下，上述兩個(gè)子行業(yè)中開展的淘汰項(xiàng)目均取得了較好的示范效果與經(jīng)驗(yàn)，對同行業(yè)其他企業(yè)的淘汰改造技術(shù)與方法具有良好的指導(dǎo)作用，對兩個(gè)子行業(yè)HCFC-141b 淘汰進(jìn)程具有巨大的促進(jìn)作用。 自2019 年起，替代發(fā)泡劑在這兩個(gè)子行業(yè)中的應(yīng)用范圍逐漸開始迅速擴(kuò)大。 碳?xì)浜退l(fā)泡技術(shù)目前已成為兩個(gè)子行業(yè)主流發(fā)泡技術(shù)，大多數(shù)行業(yè)企業(yè)對上述兩種替代技術(shù)已熟知并能熟練掌握。 除碳?xì)浜退夹g(shù)以外，這兩個(gè)子行業(yè)中會(huì)根據(jù)一些產(chǎn)品生產(chǎn)過程及性能的特殊要求，采用HFC 及HFO/HCFO 類替代技術(shù)來滿足生產(chǎn)要求，故HFC 及HFO/HCFO 在這兩個(gè)子行業(yè)也有一定范圍的應(yīng)用。采用碳?xì)浜退鳛榘l(fā)泡劑的相應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，價(jià)格較前些年有所下降，相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)已經(jīng)齊全。 整體來看，保溫管及太陽能熱水器行業(yè)具備成熟可行的替代技術(shù)，且行業(yè)內(nèi)對HCFC-141b 的替代技術(shù)已形成共識(shí)并有廣泛應(yīng)用的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 尚未完成替代的企業(yè)可根據(jù)自身規(guī)模大小及產(chǎn)品要求，選擇相應(yīng)的替代技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。

3 兩個(gè)子行業(yè)替代經(jīng)濟(jì)可行性分析

鑒于具有多年成熟應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)、臭氧友好、氣候友好等因素，保溫管及太陽能熱水器這兩個(gè)子行業(yè)所選擇的HCFC-141b 替代品主要是碳?xì)浜退?/p>

從HCFC-141b 到碳?xì)浒l(fā)泡劑的生產(chǎn)線改造主要包括增加安全控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、或新增戊烷組合料的儲(chǔ)存和輸送設(shè)備、更換發(fā)泡設(shè)備和模具、防爆發(fā)泡機(jī)、增加生產(chǎn)線的防爆系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)、安全探測儀等必要的設(shè)備投入和改造。 因此采用碳?xì)浼夹g(shù)主要涉及一次性的投資成本增加，替代原材料價(jià)格較低，不涉及增加運(yùn)行成本。

與碳?xì)浼夹g(shù)相比，水發(fā)泡技術(shù)最大的優(yōu)勢在于其安全性，不需要對設(shè)備有過多的增加投資，但需要消耗更多異氰酸酯(黑料)且需降低發(fā)泡原料黏度，制品成本受黑料價(jià)格波動(dòng)影響。 另外，替代技術(shù)發(fā)泡制品的導(dǎo)熱系數(shù)與HCFC-141b 發(fā)泡制品相比有所升高，為達(dá)到同樣的產(chǎn)品保溫性能，泡沫的用量(保溫層厚度)需要有所提升，導(dǎo)致產(chǎn)品生產(chǎn)和應(yīng)用有一定的運(yùn)行成本增加。

經(jīng)調(diào)研了解，企業(yè)普遍接受替代技術(shù)改造過程中的部分成本增加，目前現(xiàn)有替代技術(shù)的使用對于整體行業(yè)無經(jīng)濟(jì)壓力，發(fā)泡劑替代不會(huì)干擾市場的持續(xù)發(fā)展。 雖然碳?xì)浒l(fā)泡技術(shù)的原料成本較低，但由于一次性改造投入比較高、安全管控要求高，預(yù)計(jì)只有大中型企業(yè)會(huì)選擇碳?xì)浼夹g(shù)。 除目前已有改造為碳?xì)浼夹g(shù)的企業(yè)外，剩余中小規(guī)模企業(yè)將會(huì)改造為采用水發(fā)泡技術(shù)。 因此，在保溫管及太陽能熱水器子行業(yè)進(jìn)行HCFC-141b 的完全淘汰具有經(jīng)濟(jì)可行性。

4 國內(nèi)外社會(huì)影響分析

在保溫管及太陽能熱水器子行業(yè)，超過90%的企業(yè)對發(fā)布HCFC-141b 使用禁令表示支持，大多數(shù)企業(yè)均熟知國家淘汰HCFC-141b 政策，并有超過三分之二的企業(yè)已經(jīng)自行完成替代技術(shù)轉(zhuǎn)換或正在嘗試使用替代發(fā)泡劑進(jìn)行泡沫生產(chǎn)。 在企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中，HCFC-141b 的替代改造主要是針對發(fā)泡工序的設(shè)備和相關(guān)的安全措施設(shè)備進(jìn)行改造替換，產(chǎn)品生產(chǎn)的工序不會(huì)發(fā)生改變，多數(shù)企業(yè)認(rèn)為HCFC-141b替代后，對就業(yè)沒有大的影響，未有報(bào)告因HCFC-141b 淘汰產(chǎn)生工人失業(yè)的問題。

淘汰HCFC-141b 具有保護(hù)臭氧層和減少溫室氣體排放的雙重環(huán)境效益。 根據(jù)調(diào)研估算，保溫管及太陽能熱水器兩個(gè)子行業(yè)預(yù)計(jì)HCFC-141b 總消費(fèi)量3 126 t，兩個(gè)子行業(yè)HCFC-141b 的淘汰將實(shí)現(xiàn)消耗臭氧層物質(zhì)344 ODP 噸減排，相當(dāng)于減少溫室氣體排放約2 266 350 二氧化碳當(dāng)量噸。 在保溫管及太陽能熱水器兩個(gè)子行業(yè)發(fā)布HCFC-141b 使用禁令，將有助于我國如期實(shí)現(xiàn)履約目標(biāo)，推動(dòng)行業(yè)綠色健康高效發(fā)展。

5 結(jié)束語

綜上所述，保溫管及太陽能熱水器子行業(yè)具備經(jīng)濟(jì)可行的替代發(fā)泡技術(shù)，我國基本具備在上述兩個(gè)子行業(yè)發(fā)布禁止使用HCFC-141b 作為發(fā)泡劑的公告條件，生態(tài)環(huán)境部已于2023 年9 月1 日正式發(fā)布該禁令[5]。 該禁令的發(fā)布將大大推動(dòng)我國履行《蒙特利爾議定書》各階段淘汰目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，并將為我國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)做出貢獻(xiàn)。