商超自然工質CO2制冷系統增效技術及碳減排預測

代寶民，劉圣春*，曹鈺，楊海寧，馮一寧，肖鵬

（1.天津商業大學天津市制冷技術重點實驗室，天津300134；2.天津市丹華宏業制冷技術有限公司，天津300131）

1 研究背景

商超制冷主要指超市、便利店等商業活動中涉及的制冷需求。隨著經濟社會的快速發展，超市、便利店等商業建筑已經成為現代社會最重要的基礎服務設施之一。同時受到城鎮化等因素的影響，我國大中型超市的總面積在不斷擴大，并且食品超市、生鮮超市、社區超市、便利店已成為我國零售業的新趨勢［1］。我國2017年冷凍食品市場接近800億元，并保持著10%以上的增長。同時與其他商業活動相比，商超食品零售部門的能源需求量非常高，超市耗能幾乎占其總用電量的3%［2］，其中制冷設備的耗電量占總耗電量的35%～50%及以上［3］。

目前商超食品零售制冷領域廣泛采用R22，R404A，R407C 等氫氯氟烴（HCFCs）和氫氟烴（HFCs）作為制冷劑［4］。據統計2017 年商超領域R404A 的使用比例為30.88%，其全球變暖潛能值（GWP）高達3 700［5］，泄漏1 t R404A 造成的溫室效應與消耗4 GW·h 電的碳排放大致相當，制冷劑泄漏會對氣候變化有重要影響。隨著全球各個國家對氣候變化和環境保護的日益重視，從20 世紀90年代開始，以《蒙特利爾議定書》為代表的法律法規強制逐步淘汰高臭氧層破壞潛能值（ODP）和GWP的制冷劑。2021 年9 月15 日《〈蒙特利爾議定書〉基加利修正案》在我國正式生效［6］，進一步加速了制冷劑的替代進程。

為了尋求安全環保的制冷劑，以CO2為代表的自然工質由于其零ODP、GWP=1、無毒、不可燃及良好的熱物性等優勢越來越受到人們的關注和期待［7］。對于自然工質氨（R717）和丙烷（R290），其毒性和易燃性限制了其在商用制冷行業的使用。但CO2由于臨界溫度（31.1 ℃）低、臨界壓力（7.38 MPa）高，運行時工作壓力高，導致在溫暖和炎熱氣候條件下跨臨界CO2制冷循環節流損失過大，CO2制冷裝置性能顯著衰減。

商超CO2制冷系統已廣泛在歐洲等國家推廣使用，然而在我國的安裝和使用案例較少［8］。CO2制冷系統關鍵部件在我國的價格明顯高于常規人工合成制冷劑系統的價格，且常規CO2制冷系統在溫暖和炎熱的氣候條件下，系統能效偏低，以上2個因素制約了CO2制冷系統在我國商超領域的推廣應用。提高商超CO2制冷系統能效是推廣CO2制冷技術、落實《〈蒙特利爾議定書〉基加利修正案》、實現“雙碳”目標的可靠途徑。

本文對商超CO2制冷系統的形式進行介紹，對提升能效的技術方案進行總結，并對不同技術方案的能效提升情況進行比較分析。匯總和梳理國內外商超CO2制冷系統的應用案例，并進一步以國內商超正在運行的CO2制冷系統為對象，核算其全生命周期碳排放，對CO2制冷系統在商超應用場景下的減碳潛力進行定量評估。最后對CO2制冷系統在我國的應用前景進行分析和討論。以期為CO2制冷系統在我國商超領域應用的方案優化和減排預測提供參考。

2 研究現狀

2.1 商超CO2制冷系統介紹

商超CO2制冷系統主要分為跨臨界CO2增壓制冷系統、CO2復疊制冷系統和CO2載冷劑制冷系統［9］。文獻［10-11］對通過跨臨界和亞臨界CO2增壓制冷系統進行研究，發現在較冷氣候區域，跨臨界CO2增壓制冷系統的能效有明顯提高，節能可達15%，同時碳排放總當量減少63%。但在較炎熱氣候區域，亞臨界CO2增壓制冷系統能效更高，可節能約5%，碳排放可減少42%。據此原理，國際上有機構研究在不同氣候帶下CO2制冷系統的效率邊界線，也稱作跨臨界CO2“赤道線”［10-11］，如圖1 中加粗藍線所示，可以發現在氣候寒冷及嚴寒地區采用跨臨界和亞臨界CO2增壓制冷系統，能效有明顯提高，而在氣候溫暖和炎熱地區，采用亞臨界CO2增壓制冷系統會更加節能。

圖1 跨臨界CO2“赤道線”［10-11］Fig.1 Transcritical CO2“equator”［10-11］

2.1.1 跨臨界CO2增壓制冷系統

跨臨界CO2增壓制冷系統技術成熟，在歐洲地區已廣泛應用，并且在寒冷條件下，其系統能耗低于R404A 系統。該系統包含2 套蒸發器：中溫級蒸發器和低溫級蒸發器。前者用于冷藏食品的保鮮，維持中溫展示柜1～5 ℃。后者用于商超中的冷凍柜，維持低溫展示柜-18～-23 ℃［12］。為解決2 個蒸發壓力之間的壓差問題，系統配備了2組壓縮機：低壓級壓縮機和高壓級壓縮機。低壓級壓縮機又稱為增壓壓縮機，可將低溫蒸發器出口的制冷劑壓縮到中溫蒸發壓力。氣體冷卻器/冷凝器出口的高壓CO2流體先流經高壓膨脹閥，節流降壓為氣液兩相流體進入氣液分離器中實現氣液分離。氣液分離器起到了閃蒸罐的作用，減小了蒸發器入口制冷劑的焓值，閃蒸汽與低壓級壓縮機排氣混合，降低了高壓級壓縮機的吸氣溫度?？缗R界CO2增壓制冷系統示意圖如圖2所示。

圖2 跨臨界CO2增壓制冷系統示意Fig.2 Schematic of a transcritical CO2 booster refrigeration system

2.1.2 CO2復疊制冷系統

CO2復疊制冷系統分為高溫級制冷系統和低溫級制冷系統。高、低溫級制冷系統通過冷凝蒸發器關聯起來，即低溫級制冷系統的冷凝器也為高溫級制冷系統的蒸發器。通常高溫級制冷系統采用HFCs 或氫氟烯烴（HFOs）等環保制冷劑，低溫級制冷系統采用CO2制冷劑。該系統同樣包含低溫級和中溫級2 套蒸發器，分別用于商超的冷凍柜和冷藏柜。CO2復疊制冷系統示意圖如圖3所示。

圖3 CO2復疊制冷系統示意Fig.3 Schematic of a cascade CO2 refrigeration system

2.1.3 CO2載冷劑制冷系統

CO2載冷劑制冷系統中，CO2作為載冷劑用于制冷循環二次回路中CO2的蒸發制冷。高壓高溫的制冷劑與外界換熱冷凝后，經節流閥節流后至冷凝蒸發器與CO2換熱，使CO2載冷劑液化。在CO2泵的驅動下，CO2載冷劑為展示柜提供冷量。CO2與其他載冷劑相比有以下優勢：黏度低、換熱COP 高、比熱大、流量小。同時在傳遞同等冷量的前提下，CO2的循環量遠小于其他載冷劑。CO2載冷劑制冷系統示意圖如圖4所示。

圖4 CO2載冷劑制冷系統示意Fig.4 Schematic of a CO2 refrigeration system

表1 對3 種商超CO2制冷系統的優劣勢進行對比?？梢园l現跨臨界CO2增壓制冷系統適用于氣候較低的地區，亞臨界CO2增壓制冷系統適用于環境溫度較高的地區。從圖1 中也可以看到，受CO2“赤道線”的限制，跨臨界CO2增壓制冷系統的使用范圍較窄，在低緯度地區的推廣應用受到了制約。

表1 3種商超CO2制冷系統優劣勢對比Tab.1 Pros and cons of three types of CO2 refrigeration systems

2.2 商超CO2制冷系統增效技術

跨臨界CO2增壓制冷系統由于其制冷劑僅采用CO2，環保及安全性優于亞臨界CO2增壓制冷系統。從更加長遠的角度考慮，商超領域使用跨臨界CO2增壓制冷系統是未來的重點發展方向。為了弱化跨臨界CO2“赤道線”，提升跨臨界CO2增壓制冷系統在低緯度地區的能效，文獻［13-15］提出了多種提升跨臨界CO2增壓制冷系統的技術手段，包括回熱、平行壓縮、過冷、超倍供液和多聯引射等，如圖5所示。

圖5 跨臨界CO2增壓制冷系統增效技術分類Fig.5 Classification of efficiency enhancing technologies for transcritical CO2 booster refrigeration systems

具體技術方案見表2。表2 還給出了系統成本復雜程度及實際應用情況匯總，可以看出回熱、機械過冷和超倍供液技術成本和復雜程度均適中。

表2 跨臨界CO2增壓制冷系統增效技術方案、成本、復雜度及應用情況比較［13-15］Tab.2 Comparison of the efficiency enhancement solution，cost，complexity and application of transcritical CO2 booster refrigeration systems［13-15］

采用各種增效技術的CO2增壓制冷系統的性能系數（COP）提升率如圖6所示［13-15］。由圖可知，引入各項增效技術后，增壓制冷系統COP 都有一定提升，其中多聯引射技術的提升率最高，達21.4%～46.7%，但其邏輯控制復雜。

圖6 采用各種增效技術的CO2增壓制冷系統的COP提升率［13-15］Fig.6 Growth rate of CO2 booster refrigeration system COP after taking various efficiency enhancement technologies［13-15］

3 應用現狀

3.1 國外應用現狀

2020年跨臨界CO2增壓制冷系統的全球使用分布如圖7所示，使用量如圖8所示。

圖7 2020年跨臨界CO2增壓制冷系統的全球使用分布［8］Fig.7 Global distribution of transcritical CO2 booster refrigeration systems in 2020［8］

圖8 跨臨界CO2增壓制冷系統的全球使用量［8，16］Fig.8 Number of transcritical CO2 booster refrigeration systems in the world［8，16］

從圖7—8 可以看出，在世界范圍內，自然工質CO2在商超制冷領域應用逐漸拓寬，尤其是近年來，跨臨界CO2增壓制冷技術迅速發展。

截至2020年，全世界有超過35 500家超市或便利店已采用跨臨界CO2增壓制冷設備，其中歐洲應用最為普遍，其次是日本。對于不同國家和地區，跨臨界CO2增壓制冷設備的使用情況如下。

（1）歐洲：受歐盟F-gas 條例的限制，HFC 的用量大大縮減。因此，目前歐洲在CO2商業及工業應用普及方面均顯著領先。2008 年，跨臨界CO2增壓制冷系統率先在歐洲使用，此時數量近200 臺。經過10年的發展變遷，受全球氣候變化及相關政策的影響，使用量突破15 000臺。

截至2020 年，歐洲各國的跨臨界CO2增壓制冷系統近30 000 臺，遠高于其他國家和地區。這也主要得益于北歐地區寒冷的氣候條件，使跨臨界CO2增壓制冷系統在該地區的性能優勢十分突出。

（2）日本：過去幾年日本相較其他國家跨臨界CO2增壓制冷系統數量增長尤為突出，截至2020 年共有超過5 000 多家商店使用跨臨界CO2增壓制冷系統。

雖然日本在使用跨臨界CO2增壓制冷系統方面僅次于歐洲，但由于對CO2充注量的嚴格限制，絕大多數應用于小型便利店，大型超市中鮮有見到。

（3）美國：CO2制冷系統應用在過去幾年經歷了最大的相對增長，最快增速約25%。

（4）加拿大：CO2制冷系統使用量雖增長較緩，但2020 年數量也達到近400 臺。此外，魁北克省的生態績效項目提供相關補貼，加速了加拿大制冷系統轉型。

（5）南非：非洲各國的環境溫度普遍較高，一定程度上將限制跨臨界CO2增壓制冷系統的廣泛應用。但從圖8 所示的數據來看，自2018 年起，南非的CO2制冷系統使用量也以較緩慢的速度在逐年增長。

因此，通過技術進步掃平環境溫度高導致的CO2系統性能惡化的障礙，是推動CO2制冷技術推廣應用的主要手段。

（6）新西蘭：截至2020 年，CO2制冷系統應用商超數量已超過50家。

（7）澳大利亞：緊跟發展趨勢，截至2020 年，使用CO2制冷系統的商超數量達90余家。

③為避免大壩中部面板（受壓區）破壞，選擇10條面板受壓縫采用瀝青杉板嵌縫充填，以嵌縫瀝青杉板變形吸收擠壓力，防止面板破壞。

CO2作為制冷劑在世界不同國家和地區應用的典型案例見表3。

續表

Shecco 對歐洲跨臨界CO2增壓制冷設備市場進行了預估，預測結果如圖9所示。受嚴格的F-gas法規、CO2制冷技術進步以及認可度提升等積極因素影響，也考慮到其他低GWP 制冷劑技術的競爭，預計歐洲跨臨界CO2增壓制冷系統的安裝數量將急劇增加，并且呈指數形式顯著增長。2020—2030 年，預計每年將有4 000～6 000 家安裝CO2制冷設備的門店營業。到2030 年歐洲將有65 000～85 000 家門店使用跨臨界CO2增壓制冷技術。

圖9 預計到2030年歐洲使用跨臨界CO2增壓制冷設備的商超門店量［8，16］Fig.9 Estimated number of supermarkets in Europe transcritical CO2 booster refrigeration equipment by 2030［8，16］

3.2 國內應用現狀

經統計目前我國的麥德龍北京立水橋商場、北京超市發、合肥紅府超市和武漢華聯超市率先使用以CO2作為制冷劑的商超制冷設備。

中國麥德龍北京立水橋商場于2018 年1 月17日開業，是中國首個安裝了跨臨界CO2增壓制冷系統的批發與食品零售商場，這也是德國麥德龍全面實現目標的第1 步。所采用的跨臨界CO2增壓制冷系統由低溫機組、中溫機組、高溫機組、中低溫平行機組及高溫平行機組組成。德國麥德龍計劃從2025 年開始，為中國所有新店都安裝跨臨界CO2增壓制冷系統。超市發北京玉泉路店于2018 年4 月進行了升級改造，選擇跨臨界CO2增壓制冷系統，并且增加熱回收系統。使用CO2系統供冷的有中低溫冷柜、小型冷藏庫、小型冷凍庫。安徽商之都紅府超市合肥中心廣場店于2017 年9 月正式營業，采用R134a/CO2復疊制冷系統，該系統由中溫機組和低溫機組2部分組成。其中中溫機組冷負荷一部分供給超市中溫冷柜，一部分與低溫機組的冷凝部分換熱，使用R134a 制冷劑。低溫機組服務于超市內低溫冷柜和低溫冷庫，使用CO2制冷劑。華聯超市武漢群星城店于2017 年3 月開業，采用R134a/CO2復疊制冷系統。其中中溫機組冷負荷一部分供給超市中溫冷柜，一部分與低溫機組的冷凝部分換熱，使用R134a制冷劑。低溫機組服務于超市內低溫冷柜和低溫冷庫，使用CO2制冷劑。系統原理與合肥紅府超市基本相同。

上述采用CO2制冷系統的4 家商超典型運行參數見表4。

表4 采用CO2制冷系統的4家商超典型運行參數［17］Tab.4 Typical operating parameters of four supermarkets taking CO2 refrigeration systems［17］

3.3 典型案例減碳評估

全生命周期氣候性能（LCCP）是一種評估方法，基于生命周期變暖影響的概念，用于核算制冷熱泵系統從“搖籃”到“墳墓”的整個生命周期過程中產生的直接和間接碳排放量的總和［20］。直接排放量包括系統在生產、使用、報廢回收整個生命周期內制冷劑釋放到大氣中的所有影響。間接排放量包括設備和制冷劑制造過程的排放、使用過程中的能源消耗和系統回收過程中對應的排放量［21］。

式中：LCCP 為全生命周期氣候性能，t CO2e；LCCPzj為直接碳排放量；LCCPjj為間接碳排放量。

式中：mc為制冷劑充注量，kg；L 為設備使用壽命，a；ALR 為年泄漏率，%；EOL 為壽命末期排放，%；GWP為全球變暖潛能值，kg CO2e/kg；Adp.GWP 為制冷劑大氣降解產物的GWP，kg CO2e/kg。

根據國內應用的4 家典型商超的終端制冷量，年耗電量等資料對各制冷系統實際應用過程的全生命周期（15 a）進行綜合性評估，結果如圖10所示?？梢钥吹? 家商超的CO2制冷系統在全生命周期內的碳排放量相較R404A 系統表現出顯著優勢，其中以武漢華聯超市使用的R134a/CO2復疊制冷系統最為明顯，減排量達到3 851.36 t CO2e，減排率高達32.06%。此外，麥德龍超市因較大的制冷量與用電量使得LCCP 達到43 781.52 t CO2e。北京超市發超市和合肥紅府超市的LCCP 分別達到5 987.530 t CO2e 和5 242.79 t CO2e，相較R404A 制冷系統，這2個超市的碳排放量可減少10.48%和22.79%，使用CO2制冷系統可顯著降低碳排放量。這是由于R404A制冷系統的GWP值較高，而GWP值為1的環保型制冷劑CO2相較R404A 具有明顯的減排優勢。此外，在系統全生命周期碳排放量組成中，能耗造成的系統排碳量占比最高。因此，CO2系統較R404A 系統在節能方面的優勢也在一定程度上有利于系統減排。同時結合當前中國的商超制冷系統應用來看，R404A 雖仍占主要地位，但隨著我國“雙碳”目標的提出以及《〈蒙特利爾議定書〉基加利修正案》在我國生效，選擇CO2作為替代制冷劑是非?？尚械慕鉀Q方案。

圖10 使用R404A和CO2制冷系統的中國商超全生命周期氣候性能Fig.10 LCCPs of R404A and CO2 refrigeration systems taken by supermarkets in China

中國5 個典型城市使用R404A 和CO2制冷系統的全生命周期氣候性能如圖11所示。除昆明外，其他城市的LCCP 隨緯度的降低呈現正增長。其中位于我國嚴寒地區的哈爾濱，其制冷系統的LCCP 相較其他城市最低，分別為46 966.7 t CO2e 和36 351.86 t CO2e。同樣位于夏熱冬暖地區的城市廣州，其R404A 和CO2制冷系統的LCCP 可達60 534.28 t CO2e 和54 302 443.10 t CO2e。由此可見，系統的全生命周期氣候性能不僅受制冷劑影響，還與系統能耗息息相關。當環境溫度較高時，系統能耗增大，這將導致系統LCCP 的間接排放量增多。此外，LCCP 減排率隨城市緯度的下降呈現負增長，在所研究的5 個城市中可達10.29%～22.60%，其中溫暖和炎熱地區的減排優勢相較寒冷地區并不明顯，這主要是由于CO2制冷系統在高溫環境下處于跨臨界狀態運行，此時若不對其采取措施改善系統性能，將會使系統能耗大大增加。因此，CO2制冷系統相較R404A 制冷系統在氣候寒冷地區更有減排優勢，若將其應用于炎熱地區還需在系統形式方面進行改進或創新。

圖11 中國5個典型城市使用R404A和CO2制冷系統的全生命周期氣候性能Fig.11 LCCPs of R404A and CO2 refrigeration systems in five typical cities in China

4 技術推廣制約因素及建議

4.1 制約因素

我國一直以來被認為是全球暖通空調和制冷技術的最大市場，然而我國CO2制冷設備的普及僅處在起步階段，市場滲透率長期走低，截至2020 年我國商超領域僅有少量臺套的CO2制冷設備在使用［22］。因此我國商超領域CO2制冷技術的推廣和應用潛力巨大。影響CO2制冷技術在商超領域推廣的原因可歸納為以下幾點。

（1）能效偏低。自然工質CO2由于其特殊性，排氣壓力高，導致節流損失大，相比常規工質制冷系統，基本CO2制冷系統能效不高，尤其是在溫暖和炎熱氣候地區，超臨界CO2增壓制冷系統的能效隨環境溫度增加顯著衰減，從而導致耗電量大，用戶運行費用昂貴。

（2）核心部件價格昂貴。通過市場調研發現，商超用CO2壓縮機大多為國外品牌，其售價數倍于常規制冷劑壓縮機。雖然《〈蒙特利爾議定書〉基加利修正案》已經生效，但預計近些年常規制冷劑還是主流工質，并且常規制冷劑壓縮機的生產早已形成規模效應，國內壓縮機企業具有大批量生產制造能力，相比CO2壓縮機，常規工質壓縮機具有較強價格優勢。而在歐洲，由于CO2壓縮機生產企業較多，促進了同質產品競爭和技術進步，其價格比常規工質壓縮機價格稍高或相當。

（3）零部件配套未及時跟進。CO2制冷系統運行壓力高，導致其換熱器（氣體冷卻器/冷凝器、蒸發器、回熱器）及附屬設備（氣液分離器、油分離器）需承受較高運行壓力，常規制冷系統設備難以替代使用。因此，這些設備需重新設計制造，而目前國內市場CO2制冷系統使用尚未形成規模效應，雖然有些廠家已有部分產品在展會上展出，但其種類有限，商超用CO2整套制冷系統的設備選型仍面臨沒有合適附屬設備匹配的問題。

（4）設備供應商數量少。國內多數制冷設備企業認為現有常規工質制冷技術盈利尚可，對未來制冷劑替代、制冷技術更迭缺少超前觀念；部分企業雖有制冷劑更新換代的創新意識，但由于研發費用高昂，僅停留在設想階段；少部分實例雄厚企業雖已有CO2制冷技術儲備，開發了樣機并進行了測試，但由于利潤較低或負利潤未推向市場。

（5）缺少政府補貼政策驅動。政府提供相應政策補貼是激發CO2制冷設備制造商積極性的可行措施之一。參考日本政府針對自然工質的補貼計劃及成效：日本自2014 年制定了豐厚的補貼計劃，2019 財年的補貼預算高達74 億日元（約4.3 億元人民幣），主要用于食品零售、食品制造和冷藏設施，補貼直接促進了日本跨臨界CO2門店及NH3/CO2冷庫數量的增加［23-25］。隨著CO2設備制造商數量的增加，CO2制冷技術逐漸普及，預期其能效會逐漸提升并且成本逐漸降低，形成良性循環。

（6）用戶對環保制冷系統轉型主動性不強。從商超制冷設備用戶的角度來說，其核心出發點即盡量以最少的投資和運行成本保證賣場冷凍和冷藏的需求，除少數權威客戶外，對制冷系統使用的制冷劑、制冷劑泄漏對氣候的影響關注較少。而與歐盟等國家和地區不同，我國尚未開始對使用高GWP制冷劑的制冷用戶收取高額稅費，HFCs制冷劑的價格仍保持較低市場價格，導致其更傾向于選用全產業鏈技術成熟、價格相對低廉的常規制冷劑系統。

4.2 發展建議

雖然我國商超CO2制冷系統數量遠少于歐美日等發達地區和國家，但增長勢頭明顯［22］。并且CO2制冷技術在我國其他領域也逐步滲透，如冬奧會滑冰場、工業制冷制熱等。為了進一步推廣CO2制冷技術在商超領域的應用，提出以下建議。

（1）提高CO2制冷系統能效。參考上述總結的商超CO2制冷系統增效技術，根據商超所在地區的氣候條件、峰谷電價差異及周邊場地情況，因地制宜地優化系統形式，可考慮是否設置蓄冷蓄熱裝置，是否引入太陽能、地熱能等新能源，是否配置空調、生活熱水及房間供暖等功能。

（2）給予政策補貼和支持。對國內CO2壓縮機、換熱器等配件、整機裝配等CO2制冷設備生產企業給與相應補貼和政策支持，盡快形成完整產業鏈。

1）激發國內壓縮機制造商對CO2壓縮機的生產研發動力，解決CO2壓縮機的“卡脖子”問題。鼓勵國外CO2壓縮機品牌在國內設廠，降低關稅、運輸和人力成本。使國內外品牌形成競爭機制，逐步降低CO2壓縮機價格，提升CO2壓縮機品質。

2）鼓勵企業開發換熱器等配件?？梢罁禞BT 12326—2015 CO2制冷系統用換熱器》等壓力容器相關標準對氣體冷卻器/冷凝器、蒸發器等換熱器及附屬設備進行設計，保證其在運行范圍內的承壓能力符合要求。政府可對相應CO2換熱器及附屬配件生產企業提供優惠政策，鼓勵其技術創新。

3）鼓勵常規工質制冷設備生產廠家、供應商設置CO2制冷設備部門或逐步向CO2制冷裝置生產過渡，提升CO2制冷設備生產制造企業數量，促進行業良性發展，使CO2制冷行業逐步呈現規?；?。

（3）加強環保制冷劑宣傳。為了調動商超制冷系統用戶對制冷設備轉型的主動性，生態環境部、連鎖經營協會、制冷空調行業協會、產業聯盟、各級制冷學會等社會組織機構可下沉到基層用戶，基于商超CO2制冷示范項目取得的成效，加大對自然工質CO2在商超制冷領域應用的宣傳力度，對制冷劑相關法律法規進行介紹，使用戶對制冷劑替代、“雙碳”目標、節能減排政策有深入認識，提升基層用戶對CO2制冷設備的認可度。

5 結論

使用自然工質CO2是實現商超領域制冷劑替代的可靠措施。本文對商超CO2制冷系統的分類、增效技術、國內外的使用情況進行了歸納總結，并以國內使用CO2制冷系統的商超為例，對其減碳潛能進行了定量分析，最后對制約我國商超CO2制冷技術推廣應用的原因進行分析并提出了相應的建議，得出以下結論。

（1）CO2增壓制冷系統是最有潛力的商超CO2制冷解決方案。其采用單一制冷劑CO2，環保特性良好，適用于環境溫度較低的地區?？赏ㄟ^回熱器、平行壓縮、過冷、超倍供液等技術手段提高其系統能效，拓寬其使用范圍，使其在環境溫度較高的地區同樣表現出較高的系統能效。

（2）在歐美日等發達國家和地區已有大量CO2制冷設備在商超領域應用，我國商超CO2制冷系統的應用處于起步階段，但其增長勢頭較好，具有巨大的發展潛力。

（3）通過對我國商超安裝使用的CO2示范性制冷系統的排碳量分析發現，采用CO2作為商超制冷系統的制冷劑相對常規R404A 制冷劑，系統全生命周期排碳量可減少10.48%～32.06%。

（4）制約我國商超CO2制冷技術的主要原因為能效偏低、設備造價昂貴、產業鏈不完整、缺乏政策驅動及用戶積極性不高。推廣CO2制冷技術在我國的應用可從提高能效、政策傾斜和加強宣傳3 個角度開展。