二氧化碳技术为食企减碳另辟蹊径

践行绿色发展理念，将ESG（环境、社会和公司治理）理念融入发展战略，越来越多的食品企业正在用实际行动履行企业社会责任，走低碳发展之路。同时，国家也不断出台相关政策推动企业节能减排。《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》提出，在设备更新行动中，要加强对节能降碳技术的推广和应用，推动企业采用更加节能的设备和工艺，提高能源利用效率。这将有助于促进食品工业的节能减排和可持续发展。在第二十四届中国方便食品大会举办期间，中国食品科学技术学会组织方便食品、休闲食品行业代表对二氧化碳技术在食品工业中的应用展开研讨。来自旺旺、玛氏、百事、康师傅、统一等企业中设备应用代表或制冷装备的企业代表与专家们围绕在食品工艺及配套能源体系应用情况及创新需求，以及如何节能减排进行了深入探讨与交流。中国食品科学技术学会（CIFST）副秘书长王苏，CIFST冷冻与冷藏食品分会副主任委员、上海海洋大学食品学院院长谢晶教授主持此次会议。

制冷剂排放是温室气体排放主要来源之一

“目前食品加工行业还存在低碳意识淡薄，绿色发展理念执行力度低等问题。”谢晶表示，碳中和不只是碳减排，更是技术与经济的竞赛。科技创新是实现碳中和目标的重要保障。近年来，工业化推动食品行业快速发展的同时，也带来了不可忽视的能源消耗和碳排放。制冷剂排放是非二氧化碳温室气体排放的主要来源之一。数据显示，制冷所需能耗占冷冻食品生产企业全年能耗的70%以上。此外，食品冷冻冷藏常用的冷库耗能高，制冷能耗占社会总能耗的15%—19%，年增速约为20%。谢晶认为，当前，作为实现碳中和的主体，企业既面临减碳的压力，也面临更大机遇，应当尽快制定并实施完善的碳中和战略和路径，实现零碳发展的快速转型。新型制冷剂与环保制冷技术、热质传递过程及强化换热技术、制冷系统的优化及节能技术、食品冷链技术成为制冷技术主要研究方向。

谢晶介绍，制冷常用天然工质如烃类化合物、二氧化碳制冷剂R744、R717（氨）制冷剂等。其中，二氧化碳是纯天然的制冷剂，对环境友好，但其临界点较低。尽管目前跨临界二氧化碳还有一些需要解决的问题，但已应用于空调、制冰，食品冷冻设备领域，尤其在商超制冷设备的发展尤为迅速。依托国家“十三五”重点研发计划项目课题的资助，研发团队搭建了跨临界二氧化碳两级压缩喷射制冷系统，研制了带喷射器的船载冷舱二氧化碳跨临界制冷系统。

跨临界二氧化碳换热效率较高

青岛海尔开利冷冻设备有限公司高级整体解决方案经理傅轶骏认为，“双碳”目标下，乳制品加工、肉类加工、油脂加工、物流等领域的食品冷链及工艺冷热节能减排潜力较大，实践证明，跨临界二氧化碳比氨具有更高的换热效率。他在会上分享了二氧化碳冷热综合能源体系行业实践方案。他举例说，人造奶油需要经过特殊的加工设备才能将原料油或乳液转变为具有可塑性的人造奶油产品。国内一家食品企业于2017年10月引进的二氧化碳制冷产线，将产能提升40%以上，节能28%，同时产品品质明显提升，延展性、韧性和塑性均有明显改善。傅轶骏表示，二氧化碳冷热联供产品已从小型并联主机机组，应用到大型物流中心。在食品加工领域，要将冷热综合考虑，进行有机结合，即把热源有效利用，可以实现有效节能。“随着二氧化碳在国内应用越来越多，供应链越来越完善，价格也将更具优势。”

傅轶骏介绍，在生产环境温度低时，二氧化碳能效好。在热回收系统方案中，氨制冷系统的热回收受限于环境温度等因素影响，而二氧化碳的热回收，则可与产线有效搭配，对热源做稳定供应。如何在保持现有锅炉系统的前提下，实现二氧化碳冷热联供，值得关注。对于工厂来说，在炎热夏季，做热源有效综合利用，可以双赢。他以欧洲项目为例，可为烘焙企业做到60%的热源回收，解决了客户的痛点。
上海电气集团股份有限公司中央研究院相关负责人介绍了熔盐储换热一体式零碳供能系统。从目前来看，熔盐储热技术发展加快，具有较好的应用潜力。

把“冷”“热”耗能账单减为一张

在讨论环节，与会企业围绕二氧化碳制冷制热性能优势、熔盐储能安全性、冷热循环利用等问题，以及企业在响应“双碳”及设备以旧换新政策方面采取的措施进行了互动交流。

统一企业（中国）投资有限公司生产管理室工程技术部经理何勇谈到，传统食品企业大多配有小型冷库，通常采用氟利昂制冷，面临节能减排压力。采用二氧化碳制冷装备时，系统能否兼容，效益如何？对此，制冷装备企业表示，可用R290工质，应用于小型系统中。R290在制冷性能方面具有优势，但具有可燃性。

对于食品企业在生产加工中普遍面临的热源浪费问题，制冷企业回应，可通过“熔盐+热泵”加以回收，综合回报期相对缩短。

旺旺集团生产研发群设备中心副总处长何成兵指出，对于食品烘焙线、饮料生产线，如何从整体上实现节能降耗？对此，制冷装备企业表示，企业要根据自身实际产线情况进行改造，把外置能源变成内置能源，供热时实现冷回收，制冷时实现热回收。

一些食品加工产线在淡旺季时对能源需求有所不同，如何对装备进行改造，以解决低负荷下的能源需求，满足生产和绿色发展？开利商业冷冻亚太区产品市场及业务发展总监李鹏表示，要根据产线实际情况，制定定制化方案。

玛氏食品（嘉兴）有限公司制冷系统负责人徐鑫对于二氧化碳机组的安全性提出了疑虑。对此，傅轶骏表示，二氧化碳作为冷媒，相对安全。而且对于二氧化碳检测，安全规范更严格，依据浓度探测有两级报警。

据了解，方便食品企业最大的能源使用是蒸汽。同时，在生产过程中产生的大量闲置热源无处可去，是否可通过技术和装备实现回收，循环利用？李鹏认为，这需要冷热工艺和食品工艺的结合，构建一个冷热节能体系。他同时表示，这也需要深入生产企业进行现场调研，以合理设计方案。

康师傅集团供应链中心生产技术组主管王军谈到，通过方便面工艺创新，可实现蒸汽零耗用。此外，如何把生产中的显热加以综合回收利用，还需要多探讨、多交流。

谢晶表示，食品生产企业大多都是耗能大户。在节能减排方面，要通过技术创新等多种方式把“冷”“热”一体化。一方面，可以降低企业运营成本；另一方面，也可以体现社会责任，为实现“双碳”目标而努力，为社会的可持续发展作出贡献。

详见《中国食品报》(2024年9月13日2版)

排版、美编：林倩

审核：郑莹

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