В России запущено несколько десятков объектов на холодильном оборудовании, использующем хладагент СО2 в качестве основного хладагента. Этот хладагент не вредит окружающей среде и применяется как альтернатива фреону. Эту технологию в России опробовали сети «Метро», «Ашан», «Лента». Сергей Плешанов, технический директор компании «Лэнд», рассказал подробно об этих кейсах и объяснил, почему ритейлу стоит задуматься о переходе на использование СО2.
Фото: Syda Productions/shutterstock
На сегодняшний день российский ритейл в подавляющем большинстве применяет холодильные системы с использованием гидрофторуглерода (ГФУ). Хладагенты этого типа, например, такие как R404A, R507A, R134A, оказывают влияние на парниковый эффект. Но постепенно мировое сообщество, в том числе и Россия, двигается в сторону замены хладагентов с высоким потенциалом глобального потепления на безопасные аналоги. РФ приняла Кигалийскую поправку к Монреальскому протоколу по веществам, разрушающим озоновый слой, которая вступит в силу для России с 1 января 2021 года.
Некоторые российские ритейлеры уже предвидели принятие экологических норм и сделали первые проекты на CO2.
5 лет назад в России был запущен первый магазин на CO2
Группа компаний «Лэнд» ежегодно проектирует, монтирует и запускает более чем 1500 объектов в России. Специалисты компании вместе со своими зарубежными партнерами постоянно отслеживают последние тенденции и процессы, которые происходят на холодильном рынке в мире, чтобы предоставить последние разработки своим заказчикам в России.
Компания «Лэнд» заблаговременно начала подготовку к последствиям возможного запрета ограничения использования ГФУ холодильных агентов. Первый опыт работы на диоксиде углерода был получен компанией еще в 2015 году, когда были открыты первые два гипермаркета – «Лента» и Метро Cash&Carry – в г. Орел на природном хладагенте. На базе этих объектов разработаны индивидуальные программы обучения для каждой категории сотрудников, выделены отдельные специализированные монтажные бригады для работы с СО2. Также с целью импортозамещения на территории России локализовано высокотехнологичное производство холодильных централей, компрессорных агрегатов на базе компрессоров Dorin, станций рекуперации и насосных станций для хладоносителей.
На сегодняшний день «Лэнд» является крупнейшим разработчиком, инсталлятором объектов коммерческого холода на диоксиде углерода в России и предоставляет профессиональные услуги по их обслуживанию.
Компания является лидером по количеству смонтированных и запущенных объектов в России с применением технологий использования СО2. На данный момент открыто 19 таких объектов (самый крупный находится в стадии монтажа).
Почему переход на CO2 неизбежен?
15 октября 2016 года в г. Кигали (Руанда) на XXVIII совещании сторон Монреальского протокола принята Кигалийская поправка к Монреальскому протоколу, предусматривающая поэтапное сокращение производства и потребления гидрофторуглеродов (ГФУ).
Принятая поправка предусматривает индивидуальный план поэтапного сокращения данных холодильных агентов (в процентах от базового уровня) для определенных групп стран. РФ вошла в группу для развитых стран со следующим планом сокращения от существующего уровня потребления ГФУ:
-
2020–2024 гг. – до 95%;
-
2025–2028 гг. – до 65%;
-
2029–2033 гг. – до 30%;
-
2034–2035 гг. – до 20%;
-
с 2036 г. – до 15%.
На сегодняшний момент Российская Федерация проинформировала Генерального секретаря Организации Объединенных Наций о принятии Кигалийской поправки к Монреальскому протоколу по веществам, разрушающим озоновый слой, которая вступит в силу для России с 1 января 2021 года.
Кейс «Метро»: результат использования CO2 – экономия энергоресурсов
Гипермаркет «Метро» в Солнцево смонтирован и запущен в эксплуатацию в 2018 году. Открытие состоялось в 2019 году. Особенность этого проекта – наличие системы использования теплоты, отбираемой от хладагента. Отличительной чертой транскритического холодильного цикла является возможность получать существенно больше тепла по сравнению с фреоновым циклом, при этом не увеличивая показатели потребления электроэнергии. В новом магазине тепло используется для получения горячей воды и нагрева воды для системы вентиляции. Холодильная машина с использованием среднетемпературных и параллельных компрессоров транскритического сжатия, а также низкотемпературных бустерных компрессоров, общей холодильной мощностью 542 кВт, дает максимальный эффект в части снижения энергопотребления.
Схема транскритической холодильной установки «Метро» в Солнцево
Для охлаждения хладоносителя, подаваемого в воздухоохладители производственных помещений, в летнее время используется жидкий СО2 из ресивера, а в зимний период времени охлаждение происходит полностью за счет фрикулинга. Таким образом достигается экономия энергоресурсов.
Согласно требованиям заказчика, первая система рекуперации теплоты, рассчитанная для нужд горячего водоснабжения, производит 75 кВт тепла (расход 31,2 м3/сут горячей воды с температурным режимом 15/65 ºС); вторая система работает на отопление и производит 220 кВт тепла (расход 312 м3/сут горячей воды c температурным режимом 27/42 ºС).
Подробную информацию об этом объекте можно увидеть в видеоролике.
Баки рекуперации теплоты для отопления и горячего водоснабжения внутри машинного отделения
Григорий Расщепкин, руководитель направления эксплуатации и реконструкции холодильных систем «Metro Cash&Carry», рассказал: «Наша компания уже несколько лет назад приняла решение о применении диоксида углерода. С одной стороны, это было сделано с целью сокращения негативного влияния на окружающую среду. С другой стороны, мы видим в переходе на природные хладагенты возможность получить конкурентные преимущества в будущем. Первые объекты мы запускали по субкритической схеме, где СО2 применяется только для низкотемпературных потребителей, что позволяло значительно снизить количество фреона в системе и подготовить плавный переход на транскритические системы. Сегодня мы видим, что транскритические технологии позволяют повысить уровень энергоэффективности системы, обеспечивая магазин отоплением и горячим водоснабжением. Для компании «Metro Cash&Carry» магазин в Солнцево является хорошей возможностью на практике проверить теоретические расчеты, оценить особенности комплексного использования преимуществ транскритической системы на СО2 и принять решение об оптимальной конфигурации системы для последующих магазинов в рамках действующего графика снижения потребления ГФУ хладагентов».
Кейс «Ашан»: первый опыт использования СО2
12 декабря 2019 года состоялось открытие нового крупнейшего гипермаркета «Ашан» в г. Пушкино Московской области. В сети «Ашан Россия» холодильная установка впервые работает на диоксиде углерода по транскритическому холодильному циклу на средне-, низко- и высокотемпературные климатические потребители. Холодильная установка, спроектированная и смонтированная на объекте компанией «Лэнд», имеет общую холодопотребность среднетемпературного контура 534 кВт, при этом низкотемпературный контур потребляет 62 кВт, а на климатическую систему приходится 195 кВт.
Транскритические централи для «Ашан» Пушкино
Общая холодопотребность всех потребителей разделена поровну на два холодильных контура. Проектное решение позволяет, при необходимости, переключить 100% потребителей на одну систему. В зимний период времени, когда холодопотребность может падать на 50–70%, такая технология позволяет в отдельных случаях полностью работать на одной системе, что обеспечивает беспрерывную работу магазина при проведении плановых или ремонтных работ.
Евгений Пронякин, главный инженер систем холодоснабжения «Ашан Ритейл Россия», отмечает: «Компания «Ашан» с большим вниманием относится к заботе об окружающей среде, поэтому схемы на природных хладагентах повсеместно используются в Европе и сейчас нашли применение в России. В переходе на природные хладагенты мы также видим возможность получить экономические преимущества с точки зрения эксплуатационных затрат. Расчетные данные дают хорошие показатели экономии электроэнергии, объект «Ашан» Пушкино дает отличную возможность подтвердить эти цифры на практике и принять решение о дальнейшем применении транскритических технологий в магазинах сети «Ашан» в России».
Опыт перехода работающего магазина на новый хладагент
В 2019 году компанией «Лэнд» реализовано два объекта «Метро» в Санкт-Петербурге и Тюмени с использованием агента СО2, но уже в рамках полной реконструкции. Монтаж нового оборудования производился в действующем магазине с постепенным отключением старого оборудования. Для организации этого процесса был разработан план мероприятий, включающий в себя четкую очередность действий как с холодильной, так и со строительной стороны. Данный план был с успехом выполнен без каких-либо потерь товарооборота и уже в 2020 году заказчик зашел с полностью обновленным исправно работающим оборудованием.
Транскритическая централь для «Метро», г. Тюмень
При реализации каждого объекта компанией «Лэнд» в обязательном порядке составляется технико-экономическое обоснование. Расчет производится на основании данных программы, разработанной датским технологическим институтом. Программа учитывает не только характеристики оборудования, но и место размещения объекта с анализом погодных условий за прошедшие годы. Стоит отметить, что результаты расчетов подтверждаются на практике, и, как правило, в реальности реализованные установки показывают более мощный экономический эффект и меньший срок окупаемости.
Dark store – перспективы CO2
Помимо реализации продуктовых магазинов, перспективным направлением в плане применения СО2-технологий является формат dark store («темный магазин»). Это магазин без покупателей, похожий одновременно на торговый зал обычного супермаркета и на склад, работа которого направлена на максимально быстрое оформление интернет-заказов. Развитие таких форматов становится все более актуальным. Первым, кто начал реализацию данного направления в России, стала сеть «Перекресток». На данный момент реализовано пять объектов. Поставку и монтаж холодильного оборудования, а также монтаж ограждающих конструкций охлаждаемых объемов осуществляла компания «Лэнд». Предварительный технико-экономический расчет показывает, что при использовании СО2 в качестве хладагента срок возврата инвестиций составит не более 5 лет.
Зал dark store
Анатолий Тростенюк, руководитель управления департамента по стратегии и развитию электронной коммерции X5 Retail Group: «Компания X5 Retail с вниманием относится к окружающей среде и постоянно работает над повышением эффективности объектов. Мы с пристальным вниманием следим за последними разработками в сфере энергосбережения и использования альтернативных хладагентов, например, диоксида углерода, как экологически чистого холодильного агента. Системы на диоксиде углерода дают хорошие показатели в плане снижения операционных затрат и срока окупаемости капитальных вложений. Формат dark store подходит для пилотирования и ознакомления на практике с СО2-технологиями. Помимо этого, направление комплексной автоматизации уже было апробировано на большом количестве традиционных магазинов. Я полагаю, объединение технологии СО2 и комплексной автоматизации должно позволить достичь максимально эффективной эксплуатации объектов формата dark store ».
В настоящее время диоксид углерода находит применение на больших форматах – супер- и гипермаркет, при этом максимальный эффект энергосбережения достигается при использовании теплоты рекуперации от холодильной установки для обогрева торгового зала или горячего водоснабжения. При этом на низкотемпературном оборудовании эффективность системы на диоксиде углерода выше в 2,5 раза, чем на системах с хладагентом R404А. Наличие на объекте низкотемпературного оборудования в большом объеме позволяет существенно повысить эффективность системы по сравнению с фреоновым циклом и снизить общее энергопотребление системы.
Опыт компании «Лэнд» показывает, что стоимость оборудования на СО2 ежегодно снижается, в России локализуются производства по изготовлению оборудования на природном хладагенте, при этом стоимость фреонов постоянно растет. С учетом принятых экологических поправок уже в ближайшем будущем это создаст все условия для использования диоксида углерода в массовом сегменте на форматах дискаунтер.
При условии сокращения срока возврата инвестиций на малых форматах 3–5 лет мы получим повсеместное использование СО2 в магазиностроении, как это сейчас происходит в Европе.
Опыт эксплуатации систем на диоксиде углерода
Качественное сервисное обслуживание обеспечивает максимально стабильную работу оборудования и позволяет заказчику не беспокоиться о сохранности продукта при любых внешних изменениях.
Компания «Лэнд-Сервис» на сегодняшний день является наиболее крупной организацией в Российской Федерации по количеству обслуживаемых объектов. Таких объектов более 7 тысяч.
В 2020 году на сервисном обслуживании компании находится 21 объект на СО2. Обслуживание объектов СО2 требует серьезной квалификации сотрудников. Компания «Лэнд Сервис» начала подготовку специалистов в этом направлении в 2014 году, до открытия первых объектов на СО2. С появлением первого СО2 объекта, реализованного компанией «Лэнд», мы получили своего рода плацдарм для оттачивания мастерства на действующем объекте. В части сервиса, при качественном монтаже и профессиональном подходе к обслуживанию, СО2 объекты имеют меньше критических отказов. Мы можем смело заявить, что стабильность работы оборудования на хладагенте СО2 намного выше, чем стандартные фреоновые системы. Благодаря продвинутой системе автоматизации «Данфосс» и свойствам СО2, оборудование автоматически подстраивается под любые изменения внешней среды и нивелирует возникновение отклонений от режима, что приводит к безотказной работе. Даже в пиковые жаркие дни, когда большинство фреоновых установок работают с остановками по авариям высокого давления на линии нагнетания, объекты СО2 продолжают стабильно поддерживать заданный температурный режим, что безусловно является огромным плюсом.
Стоит отметить, что большим преимуществом в сфере обслуживания объектов холодоснабжения является система мониторинга с функцией удаленного контроля. Неоспоримыми преимуществами системы «Данфосс» являются автоматическая оптимизация процессов для повышения общей энергоэффективности, возможность отслеживать и контролировать любые параметры удаленно и удаленно же вносить корректировки в настройки с целью повышения эффективности системы, а также управлять событиями в удаленном режиме, проводить диагностику и устранять аварийные ситуации, возникающие на объекте.
Для полноценной реализации этого потенциала в компании «Лэнд Сервис» существует отдельная служба удаленного контроля, оказывающая услуги удаленного контроля 24/7. На начальном этапе обслуживания высококвалифицированными специалистами, кроме аварийного сопровождения, проводится оптимизация параметров для снижения уровня энергопотребления, что позволяет достичь снижения энергопотребления магазина до 36%. В итоге на полностью настроенном магазине удаленно решается более 52% всех инцидентов, а сервисный инженер выезжает на объект только для устранения аварий, вызванных механическими неисправностями, или для проведения планового сервисного обслуживания.
Применение технологий СО2 в современном мире является оптимальным решением в плане развития холодильной техники в России, как с точки зрения экологических норм, так и с точки зрения экономического развития отдельных предприятий. Вывод из оборота ГФУ холодильных агентов совершенно точно окажет существенное влияние на холодильный рынок в России, но при грамотном переходе на природный холодильный агент СО2 из данной ситуации можно получить значительное преимущество на рынке и еще более реальную экономическую выгоду, поэтому всем участникам рынка стоит уже сейчас задуматься о возможном переходе на природный хладагент, апробировать решение на собственных объектах.
Группа компаний «Лэнд» видит большой потенциал для развития систем на диоксиде углерода в России и сформировала собственную команду из высококвалифицированных сотрудников. Команда обладает практическим опытом и профессиональными знаниями по проектированию, монтажу и комплексному обслуживанию высокотехнологичных систем холодоснабжения на природном холодильном агенте СО2 и готова одновременно вести несколько проектов в ритейле.
Чем заменить озоноразрушающие хладагенты: характеристики и стоимость
Рассмотрим основные альтернативы, предлагаемые к использованию в качестве замены ныне существующим R404A, R507A.
Для начала обратим внимание на холодильный агент R452, который воздействует на глобальное изменение климата на 40% ниже, чем R404А, и который рассматривается многими компаниями как переходный вариант замены распространенного ныне фреона. Однако цена на данный газ в 2020 году превышает стоимость наиболее распространенного на сегодняшний момент R404A в более чем 10 раз, что практически не дает ему потенциала для развития. Из природных хладагентов, не оказывающих влияния на окружающую среду, предлагается пропан, но он горюч и его использование ограничено заправкой не более 150 г в системе, что не позволяет его применять для централизованного холодоснабжения.
Наиболее эффективной альтернативой повсеместно применяемым фреонам является диоксид углерода (СО2). Рассмотрим основные преимущества СО2 в деталях. На таблице №1 видно, что СО2 нетоксичен и невзрывоопасен, а также полностью безопасен для окружающей среды. Кроме того, он обладает большим КПД и имеет высокую энергоэффективность, что позволяет добиваться превосходных показателей энергопотребления – в среднем от 15 до 25% по сравнению с системами на R404A. Главное, что СО2 производится в России в неограниченных количествах и доступен практически в любом регионе нашей огромной страны по цене значительно ниже любого из ГФУ-агентов.
R22 был запрещен. Как это происходило в России и чем этот опыт может помочь ритейлерам в будущем?
Для начала вернемся к опыту 2010 года, когда ограничения коснулись гидрофторхлоруглеводородов (ГФХУ). Напомним, что вывод таких холодильных агентов регламентирован Киотским протоколом по сокращению веществ, влияющих на разрушение озонового слоя. С начала 2010 года импорт в Россию озоноразрушающих хладагентов – ГХФУ – оказался практически под запретом, то есть повсеместно применяемый холодильный агент R22 был ограничен на ввоз в одноразовой таре без каких-либо квотирований. Никаких государственных программ вывода или замены разработано не было. Фактически рынок ориентировали на отечественного производителя, который не был в состоянии предоставить достойных замен, а имеющийся в ограниченных количествах «хладон 22» поставлялся только в многоразовых бочках объемом от 500 кг. Стоит отметить, что при работающей программе по выводу ГХФУ в Европе в нашей стране активно развивались программы по переводу аммиачных промышленных установок на R22 и продолжалось строительство новых объектов, что существенно повлияло на общее потребление запрещенного ныне холодильного агента.
В результате огромное количество предприятий и проектно-монтажных организаций вынуждены были приобретать R22 по завышенной в несколько раз цене, что привело ряд компаний к банкротству.
Вероятно, нынешняя ситуация с ГФУ холодильными агентами и не окажет столь критического влияния на рынок, но, учитывая опыт прошедших лет, стоит серьезно задуматься о возможных последствиях. Определенно выиграют компании, которые на начальном этапе внедрят новые технологии.
