減排氫氟碳化物面臨哪些機遇和挑戰？

　　控制溫室氣體、減緩氣候變化已成為國際社會關注的熱點。氫氟碳化物(HFCs)作為溫室氣體的重要組成部分，控制其排放有著十分重要的意義。我國作為世界主要的HFCs生產國和消費國，控制HFCs排放面臨什么機遇?會遇到哪些難題?本版特邀請相關專家撰稿，以饗讀者。

　　氫氟碳化物(HFCs)作為淘汰消耗臭氧層物質的替代品，在上世紀80年代末由發達國家率先引入市場，并迅速得到了廣泛應用。但由于HFCs對氣候變暖的貢獻，早在1997年《京都議定書》就將其納入受控溫室氣體之中。然而，隨著發達國家對氟氯化碳(CFCs)和氟氯烴(HCFCs)的逐步淘汰，HFCs 在汽車空調、房間空調、工商制冷和泡沫行業被廣泛使用，大氣HFCs濃度也快速增長。專家預測，假設當前政策技術和相關國際公約不變，到2050年 HFCs的消費將達到50億噸~90億噸CO2當量水平。因此，采取措施控制HFCs的消費和排放至關重要。

　　控制HFCs面臨諸多挑戰

　　目前全球性有效控制HFCs的公約、協議并不存在。如果沒有新的限制措施，HFCs的消費量和排放量將持續快速增長。

　　HFCs的廣泛應用是由于全球實施《蒙特利爾議定書》、淘汰CFCs、HCFCs和哈龍等消耗臭氧層物質，逐步采用其作為替代品的結果。HFCs主要包括：HFC-134a、HFC-125、HFC-32、HFC-245fa、HFC-152a、HFC-227ea和HFC-143a，此外，還有生產 HCFC-22產生的副產物HFC-23。

　　HFCs主要應用領域有各類空調和制冷設備如汽車空調、房間空調器等的制冷劑，泡沫塑料生產過程中使用的發泡劑，各類清洗劑、溶劑和醫用氣霧劑等。HFCs排放發生在生產制造過程中，但大部分屬于延遲排放，即使用和報廢時產生排放。

　　美國環保局公布的美國溫室氣體排放清單顯示，2010年美國HFCs排放量為1.29億噸CO2當量，而當年HFCs消費量折合CO2當量超過3億噸。與美國相似，歐盟2010年HFCs排放量為1.1億噸CO2當量，而當年HFCs消費量折合CO2當量超過3億噸。而美國和歐盟的排放計算都沒有包括進口的含HFCs封閉設備的延遲排放。歐盟的排放還未包括副產物HFC-23的排放。我國HFCs消費才剛剛起步，根據北京大學的計算，2010年我國 HFCs排放量在4000萬噸CO2當量水平(相當于美國同期的三分之一)，但這不包括副產物HFC-23的排放，也不包括出口含HFCs空調制冷設備到異國的排放。

　　然而，由于《京都議定書》并不適合美國、加拿大等發達國家，也沒有要求發展中國家制定具體控制時間表，目前全球性有效控制HFCs的公約、協議并不存在。可以預見，如果沒有新的限制措施，HFCs的消費量和排放量將持續快速增長。

　　美國環保局的報告預測，以HFCs消費量折合為CO2當量計算，2012年，全部發達國家消費近8億噸，全部發展中國家消費為4.5億噸。預計在2033 年，發展中國家的消費量將達到15億噸并超過發達國家的消費水平。而2050年發展中國家的消費量將達到近30億噸，發達國家也將達到17億噸。上述消費量只要不回收并銷毀，早晚將排放并產生輻射強迫效應。而作為當前世界主要的HFCs生產國和消費國，我國無疑將成為HFCs的排放大國。

　　控制HFCs的國際進展

　　面對嚴峻的局面，國際社會已經開始對HFCs進行控制，如歐盟啟動了“應對氣候變化行動計劃”。

　　面對嚴峻的局面，國際社會已經開始對HFCs進行控制。2000年6月，歐盟啟動了“應對氣候變化行動計劃”，歐盟各國紛紛采取各種手段進行HFCs排放削減和控制，如英國、法國等采取加大溫室氣體課稅、限制使用和制定具體的削減方案，減少和控制HFCs和PFCs等物質的生產和消費。隨后歐盟制定了含氟溫室氣體條例，并從2011年起控制新車型采用HFC-134a。

　　2009年12月，美國《清潔空氣法》增加了有關HFCs作為溫室氣體的內容，這為美國政府對HFCs等溫室氣體采取進一步控制措施提供了法律和行政管理依據。

　　2010年6月5日，美國、加拿大和墨西哥三國聯合發布了一項削減和替代HFCs的提議，提出擴大《蒙特利爾議定書》的化學品控制范圍，將HFCs從《京都議定書》的控制轉移到《蒙特利爾議定書》，以應對氣候變化。

　　我國HFCs減排形勢

　　按照《蒙特利爾議定書》，我國將從2013年開始凍結和淘汰HCFCs，必將驅動HFCs的消費和排放快速增長。

　　按照《蒙特利爾議定書》，我國將從2013年開始凍結和淘汰HCFCs，必將驅動HFCs的消費和排放快速增長。盡管我國在淘汰HCFCs活動中的替代技術選擇盡量避免采用HFCs，但是由于其它替代技術的可獲得性或者安全性等問題，HFCs仍可能被廣泛用于替代HCFCs，這也加大了我國控制HFCs的難度。

　　HFC-134a主要用作汽車空調與工商制冷行業的制冷劑和醫用噴霧劑。目前，汽車行業是最大的HFC-134a消費行業。2010年后，我國的汽車產銷量穩居世界第一。隨著我國經濟的飛速發展，汽車年生產量將持續增長。預計到2015年HFC-134a消費量將達到5萬噸，折合0.7億噸CO2當量，排放量達到3.5萬噸，約為0.5億噸CO2當量;到2020年HFC-134a消費量將達到8萬噸，折合1億噸CO2當量，排放量為0.8億噸CO2當量。鑒于2020年后汽車維修需求的增加，HFC-134a排放量將加速上漲。而2050年HFC-134a消費量預計將進一步增長，由于保有量的維修需求，隨著保有量的增大，未來HFC-134a需求就像滾雪球式快速增長。

　　HFC-410A是用HFC-125和HFC-32混合配制而成，用于房間空調器和工商制冷等領域。我國的房間空調產銷量居世界首位，產出量占世界總量的 75%。據預計，2015年房間空調器國內需求量超過5900萬臺。結合《蒙特利爾議定書》中HCFCs的淘汰進程，假設我國房間空調器行業以HFC- 410A完全替代HCFC-22，預測表明，2015年HFC-410A的總需求量為33000噸，2020年HFC-410A的總需求量81000噸，而2050年將倍增。如果采用R-290等環境友好替代技術和替代品，可以避免或者減少HFC-410A的需求。但面臨的挑戰是如何降低使用碳氫工質的安全風險等問題。

　　HFC-23作為HCFC-22生產中的副產物，如果沒有控制措施，每年HFC-23排放量將超過萬噸水平，折合CO2當量超過億噸水平。

　　我國政府于2002年正式批準加入《京都議定書》。作為一個負責任的大國，我國政府在2009年宣布到2020年將單位國內生產總值(GDP)CO2排放比2005年減少40%~45%。面對這一目標，如何減排、減排的成本如何、誰來減排等問題成為關注的焦點。

　　HFCs的控制管理也成為一個重要話題。2005年我國的HFCs行業才處于起步階段。然而2005年之后HFCs的消費水平保持年20%以上的速度增長。從環境濃度的角度看，2005年之后，大氣HFCs濃度水平年增長速度超過任何其它溫室氣體，這一環境濃度變化更加證實了控制HFCs排放的環境保護需求。

　　如何選擇合適的替代品以避免HFCs消費的快速增長，對我國來說既是機遇，又是挑戰。

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　　我國HFCs減排潛力很大

　　將HFCs氣體減排納入國家減排溫室氣體的整體戰略中，其對推進國家水平的溫室氣體減排將做出重要貢獻。

　　我國HFCs最大的減排潛力在于：采用技術改造減少HFC-23的產生，逐步焚燒處置HFC-23以減少排放;逐步替代汽車空調使用的HFC-134a;在淘汰HCFCs過程中盡力避免使用HFCs。由于我國和發達國家技術和經濟水平的差異，除HFC-23之外，我國HFCs的減排潛力主要在2020年之后。

　　汽車空調行業HFC-134a的淘汰可采用HFO-1234yf和CO2等替代技術，預計到2020年當年減排量約4700萬噸CO2當量。但2050年可實現減排相當于1億噸CO2當量。但目前可獲得的替代技術將提高汽車空調的生產成本。

　　根據《蒙特利爾議定書》中HCFCs的淘汰進程，我國房間空調器行業從2013年起將逐步淘汰HCFC-22，假設HFC-410A逐步替代HCFC- 22，并用HC-290和HFC-32逐步替代HFC-410A。預測表明，2020年當年的減排量可達3400萬噸CO2當量。2050年可實現減排量約相當于1億噸CO2當量。實現減排盡管成本不高，但是技術的安全性是目前面臨的最大問題，實現減排的不確定性非常高。

　　自2006年起，我國已陸續實施了11個削減HFC-23排放的清潔發展機制項目。截至2010年12月31日，上述項目實際銷毀HFC-23約2.4萬噸;折合3.5億噸CO2當量。但2012年后這些項目將到期，如果沒有資金支持，企業由于失去經濟激勵可能停止焚燒處理HFC-23，HFC-23的實際排放量將迅速增加。為減少排放，企業可采取HCFC-22生產技術改造，降低副產物HFC-23的含量，或采取焚燒處置技術。如果在其他來源的資金支持下，維持現有焚燒設備運行，預計在2020年，至少可焚燒5611噸HFC-23，其年減排量可達8300萬噸CO2當量。基于現有HFC-23的CDM 項目，減排HFC-23的費用低于其它HFCs物質。

　　總之，在今后一段時間內，HFCs的減排具有很大潛力。

　　減排HFCs面臨的機遇

　　HFCs是最佳優先減排溫室氣體之一，具有相對完備的履約機制，并且能促進節能減排與技術創新。

　　從國際角度看，國際社會對HFCs消費的控制，也為這些行業的技術創新帶來了機遇。減排HFCs面臨以下機遇：

　　HFCs是最佳優先減排溫室氣體之一。為積極應對全球氣候變化，我國政府提出了2020年將單位GDP溫室氣體排放減少40%~45%的目標。在完成國家對溫室氣體減排目標的行動中，非CO2氣體排放控制能夠在溫室氣體減排中發揮重大作用。例如德國占12%的非CO2氣體減排完成了總減排量的32%。我國也可以用較小的減排成本，優先減排含氟類溫室氣體，實現國家的減排承諾。

　　具有相對完備的履約機制。美國、加拿大等國提出建立清潔聯盟，共同控制黑炭、甲烷、HFCs等非CO2溫室氣體。北美三國提出將HFCs控制列入《蒙特利爾議定書》控制目標。一方面，這是一個巨大的壓力。在目前沒有更適宜的替代品的情況下，提出控制HFCs無疑加大了HCFCs的淘汰難度;但從另一方面講，對發展中國家也是一個機遇。現在HFCs等溫室氣體的淘汰中，缺乏有效的資金機制支持。發展中國家面臨資金、技術等巨大困難。而《蒙特利爾議定書》下的多邊基金機制是一個有效并成功運行的機制，是體現“共同但有區別的責任原則”的典范。如果將HFCs控制納入《蒙特利爾議定書》控制范圍，無疑為 HFCs的減排提供了有效的基金機制和技術援助機制。

　　現有控制耗損臭氧層物質的政策管理體系是最適合控制管理HFCs的體系，其體現在以下4方面：(1)從CFCs、HCFCs等耗損臭氧層物質到溫室氣體 HFCs均是氟化工行業的產品，絕大部分生產和消費CFCs、HCFCs的企業，也是生產和消費HFCs的企業，也就是說被管理對象基本不變(初步估計 80%企業參與過淘汰ODS的行動)。(2)HFCs消費應用的行業、產品，基本上是CFCs、HCFCs消費應用行業和產品;所涉及的產品技術、標準均是相近的。從管理機構、專業到專家，絕大部分是相同的。(3)CFCs、HCFCs到HFCs其實均是化學品，其產生的問題均是環境問題，是環境保護部門的職責。(4)現有的控制耗損臭氧層物質的政策管理體系歷經20余年的發展，建立了從部門、協會、企業、專家、公眾到國際機構參與的機制，已經培養了大批人才，具備了良好的基礎，有條件在短時間內啟動對HFCs等含氟溫室氣體的管制。

　　可以促進節能減排與技術創新。HFCs應用技術多與制冷、保溫的能量相關技術有關。控制HFCs的使用，無疑對相關技術的創新提出了新的要求，對提高產品的能源效率提出了更高的要求。其對節能減排，提高能效是一個促進，從而可以推進技術進步、產品更新，促進國際間的合作。因此，減排HFCs不僅僅是直接減排溫室氣體，對保護資源和生態環境也是一個機遇。

　　我國的能源效率和工業化水平及技術落后于發達國家，在替代品、替代技術的開發上也不占優勢。對于HFCs的應用，發達國家在技術上比我們更成熟和先進。控制HFCs的使用，對我國企業來講，是與發達國家站在了同一個起點上，有利于追趕國際先進水平。我們可以實現跨越式的淘汰步驟，在2013年開始淘汰 HCFCs的行動中，盡量選擇非HFCs類替代品和替代技術，從而避免二次淘汰，在產品和技術上占據更高的制高點，促進替代技術的進步。

　　減排HFCs面臨的難題

　　對HFCs需求高導致其排放量過快增長;替代技術存在局限性;減排技術研究投入不足;面對國際社會的壓力。

　　在國際社會應對全球氣候變化的行動中，作為溫室氣體排放大國和快速發展的新興經濟體，我國也面臨巨大的壓力。

　　HFCs需求高，其排放量過快增長。我國受工業發展水平的限制，工業過程和能量相關技術產品的能耗水平較高，平均能耗是發達國家的2~3倍;節能減排技術與世界先進水平差距大。為減少HFCs的排放，迫切需要開發新的技術，如密封技術等，迫切需要提高相關產品的能效水平。由于HFCs的應用領域多與能量相關技術產品有關，如制冷設備等，因此在淘汰HFCs的使用時，還必須考慮產品的能耗改善，即產品的間接排放問題。這對我國的節能技術提出了新的需求和挑戰。

　　從2000年至今，我國HCFCs和HFCs排放量的年均增長率分別達到25%和35%。隨著我國對HCFCs物質的逐步淘汰，HFCs物質作為替代品，在很長的一段時期內其消費都將迅速增長，其占含氟溫室氣體排放總量的比例也將逐漸增加，對溫室氣體排放的貢獻將日益增大。

　　HFCs替代技術存在局限性。我國淘汰控制在用含氟溫室氣體面臨著巨大困難。按照《蒙特利爾議定書》要求，我國將首先淘汰控制HCFCs的生產和消費。由于含氟溫室氣體類物質的特性，如無毒、無味、不可燃等，要選擇技術上可行、又滿足環境和安全要求的替代品十分困難。即使有一些滿足上述條件的替代品，也基本上被發達國家企業注冊ZL并受到保護。選擇ZL保護技術顯然成本高昂。因此，替代技術的不足是限制我國淘汰控制含氟溫室氣體使用和排放的最重要障礙之一。我國對替代品技術的開發和應用滯后，而針對替代HFCs產品的技術研究和應用還沒有啟動。

　　減排技術研究投入不足。在經濟快速發展的同時，我國企業存在的最大風險是研究開發投入不足，缺乏資金支持，企業研發能力不強。面對國際市場的激烈競爭，與發達國家相比，如何找到合適的替代品，如何不被環境壁壘所困而丟失市場，對我國企業是一個很大的考驗。

　　面對國際社會的壓力。當前，我國已成為HFCS主要的生產國和消費國。美國、加拿大等國倡導成立清潔聯盟，共同控制HFCS等的排放，對我國是一個壓力。同時，北美一些國家提議將HFCS納入《蒙特利爾議定書》控制目標，對我國淘汰HCFCs增加了難度。