漁船以遠洋漁業對冷凍冷藏設備有必要需求,一般遠洋漁船至少為CT4(50噸)以上漁船,而部分CT3(20~50噸)的圍網與延繩釣類漁船也可能屬於遠洋漁船,目前其裝置之冷凍冷藏所使用的冷媒有氨或HCFC-22(以下簡稱R-22),但目前我國多數漁船之冷凍冷藏系統以使用R-22冷媒為主。不過,依據我國行政院環境保護署法規「氟氯烴消費量管理辦法」規定,自民國106年1月1日起新建造之冷凍冷藏設備禁止充填R-22冷媒。因此,近3年新船應以使用氨(R-717)冷媒或第三代HFCs冷媒為主,而4年以上的漁船仍需使用R-22冷媒進行維修補填。

我國依循國際公約蒙特婁議定書管制規定,自民國109年~119年間,每年之HCFCs(包括R-22冷媒)之消費量與進口量將削減至基準量的0.5%,即3.191 ODP公噸,推算這種會破壞臭氧層的HCFCs類冷媒之年總進口量約小於58公噸。

我國與各國依循國際公約管制HCFCs多年,各國針對冷凍冷藏系統之替代品與替代技術也發展多年,目前漁船主要使用的替代冷媒包括氨(R-717)、CO2(R-744)及其他HFCs混合物,以下簡要說明替代品趨勢:

一、國際常見替代品

(一) TEAP報告

依據蒙特婁議定書成立之冷凍冷藏空調熱泵技術選擇委員會(REFRIGERATION, AIR CONDITIONING AND HEAT PUMPS

TECHNICAL OPTIONS COMMITTEE簡稱RTOC)公告的2018年評估報告,蒐集分析全球各地漁船冷凍冷藏系統使用之冷媒現況指出,目前除了歐洲以外,主要仍以使用R-22冷媒為主。其替代品以氨冷媒為主,另有部分會以分段式採用少量的CO2冷媒。此外,過去20年也有船隻轉為使用HFCs冷媒,例如R-404A or R-507,但主要是針對一般致冷溫度的冷凍冷藏。此外,既有冷凍冷藏系統亦可考慮直接更換冷媒(例如R407F),但因溫度滑移問題,需強化膨脹閥或熱交換器等設備以提升能效。

(二) 美國SNAP

美國環保署針對替代品會進行安全與環境衝擊性之審核,其核可之各種冷凍冷藏設備之替代品很多,各種冷媒有的可以直接替換(R),有的只能用於新設備(N),有無可燃性且低毒性(A1),但有的雖低毒性但有可燃性(A2)。如表1。

二、國內案例分享

國內既有使用R-22冷媒或新建漁船,因應政府管制政策,也曾自願與冷凍冷藏系統廠商及冷媒供應廠商合作測試,以下為測試案例:

(一) 使用R-407F冷媒

民國105年1月國內南部有一艘100噸船,兩台75HP冷凍冷藏機組互為備用,交互使用。以一天抽取回收R-22與礦物油(MO),一天充填新冷媒R-407F與POE油方式更換冷媒。經過測試(船艙溫度達零下40度的目標)結果,也同時更換膨脹閥與調整系統,使用R-407F的系統表現可被接受,但排氣溫度略高。此外,在後續冷媒備品提供與維修,需再與冷媒供應商及冷凍冷藏維修廠商共同搭配。(資料來源:Honeywell公司)

(二) 使用R-427A冷媒

A. 民國105年與106年時,有兩艘屬南澳籍CT3漁船直接更換R-427A冷媒及POE冷凍油。目前已運轉近三年,蒸發溫度可達-40℃,表現運作皆正常。(資料來源:東興冷凍公司)

B. 民國108年10月高雄有一艘新造CT4遠洋漁船,安裝使用R-427A冷媒漁船進行測試,冷凍冷藏系統是日本Hasegawa半密閉式壓縮機60Hpx2台,並使用日本Saginomia膨脹閥。該系統需求溫度為零下50℃與零下60℃,整艘船冷媒需求量約為4公噸,使用德國巴斯夫POE冷凍油32SL。測試結果使用R-427A在壓縮機吐出溫度、油溫溫度比R-22還低,將減低壓縮機零件的耗損率。(過去經驗,使用R-22的壓縮機吐出溫度為100°C左右;此次使用R-427A壓縮機吐出溫度為75°C。)廠商表示目前澳洲與太平洋島國國家亦可購買到R-427A冷媒供應所需。(資料來源:南美公司、德安冷凍公司)

三、冷媒價格

由於R-22冷媒逐步被管制,其冷媒價格已在逐步上升,由於冷媒購買的時機與數量會影響冷媒的售價。如果以零售一桶購買冷媒,在民國107年上半年詢問的價格,R-22是336元/kg,R407F價格是350元/kg,R427A價格是292元/kg,R404A價格是312元/kg,R407H價格是1,900元/kg。不過,確實的冷媒價格因時間不同恐有不同變化,需再詢問冷媒供應廠商。

四、小結

國際間的替代冷媒持續在發展,種類分為自然冷媒與氟系HFCs混合冷媒 。自然冷媒包括氨、二氧化碳等,因這些冷媒不會破壞臭氧層,且非刻意經過化學合成而生產,因此國際間將這些冷媒稱為自然冷媒。這些自然冷媒的溫暖化效應也比較低,其中二氧化碳的GWP是1。HFCs混合冷媒種類繁多,且多為非共沸冷媒(其混合的化學品之沸點不同),屬於400系列,包括R427A、R407H、R407F….如表1,這些冷媒的GWP值皆超過1000。

要減少冷凍冷藏設備運轉對環境的影響,除了冷媒應避免不當的持續洩漏,造成對臭氧層的破壞,以及加重全球暖化問題外,設備對能源使用的效率,也會間接影響環境。因此,選擇替代品時,除選用之冷媒應有較低的環境衝擊外(零ODP值與低GWP值),也應與設備供應廠商討論可提升能源效率的配套,例如冷凍油、毛細管、膨脹閥、熱交換器等,以降低冷凍冷藏設備對環境的衝擊。

有管制與替代相關疑問可洽詢

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表1、美國環保署SNAP所列認可之替代冷媒

以下所列僅舉例說明替代品之性質,美國環保署SNAP依據各種設備審核認可的替代品,請詳見網站:https://www.epa.gov/snap/snap-substitutes-sector

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