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中车童山虎:冷链+储能助力打造高品质低能耗全程冷链

北极星储能网  来源:北极星储能网    2020/8/27 8:51:58  我要投稿  

北极星储能网讯:2020年8月26-28日,由中国能源研究会、中关村管委会、中关村科学城管委会指导,中国能源研究会储能专委会、中关村储能产业技术联盟、中国科学院工程热物理研究所联合主办的“第九届储能国际峰会暨展览会”在北京召开。峰会主题聚焦“聚储能十年之势,创产业十四五新机”,同期举办储能联盟十年纪念论坛。北极星储能网、北极星电力APP对本次峰会进行全程直播。

在8月26日举办的“储能创新论坛”上,中车石家庄车辆有限公司冷链项目部的副总经理童山虎做了题为“基于先进相变蓄冷技术的公铁联运冷链装备系统”的报告。

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中车石家庄车辆有限公司冷链项目部的副总经理童山虎

童山虎:今天主要通过储能技术在冷链方面的运用通过几个案例给大家介绍一下。

首先是冷链的市场环境,我们现在基本上每年都以两位数的增长率,冷链市场规模发展态势良好,我们国家也是一个农副产品的生产大国,年产量在13亿吨,其中果蔬、肉制品、水产品、乳制品占比80%,而国家的综合冷链运输力只有30%,发达国家到95%以上,这带来什么样的结果呢?我们现在说芒果不好吃,烂了,这都是因为综合运输力不足造成的,果蔬生鲜平均腐损率到达27%,就是三分之一的产品从田间地头到老百姓餐桌已经腐烂掉了,而发达国家只有3%,这是一个很惊人的对比,是什么原因造成了如此大的差距?首先在冷链装备现状上,在铁路方面,我们铁路冷链基地现在还没有形成,冷链装备有很多都是八九十年代从国外引进,后来又改装自主生产,我们的B10、B22、B23,现在数量很少,全路大约一千多辆还在使用,而且状态也不尽如人意,人工成本比较高。我们再看公路冷链,二手集装箱现在是公路冷链的主要产品,拼接、改装,保温性能让人堪忧,信息追溯也完全没有,我们刚才说的腐损率哪来的,它也带来一个加引号的功劳。

另外冷库就不说了,现在安库隐患比较多,另外我国冷库分布的情况,总量6000万吨,数量是还可以的,但是分布不均,还有温区分布不均,从数量上来说,上海周边地区占了全国冷库的40%,我们知道冷链讲究的是全程冷链,现在大部分冷库是集中在销地,产地的冷库是很少,这也是腐损率很高的其中一个原因,另外就是温区分布也很不均,刚才说整个农副产品80%都是常温保鲜货物,于是冷藏、高温保鲜货物,我们国家由于饮食习惯的问题,很多比如说冻鱼、冻肉、冻虾、速冻水饺,所以冷冻库占了70%,常温保鲜的库不足。

在面对铁路冷链全程冷链的问题时,需要了解铁路货运过程中是没有能源供应,只有机车头牵引车是有的,车厢俗称叫车皮是没有油电供应的,我们要解决铁路冷链全程不断链的问题,通过什么样的方式呢,就需要储能技术,我们用了这样一个相变蓄冷技术,把冷储在集装箱内,我们做了一个技术方式叫前置充冷、无源释冷,把它放在铁路站场、冷链物流园作为一个制冷的装备,通过充冷的系统,集装箱顶部放着蓄冷的单元,这样把冷充在这个箱子里边,在整个过程当中就可以完全没有能源的供应的情况下,没有油没有电的情况下进行根据温差自然的释冷,来维持箱内稳定的状态,这就是我们前置充冷、无源释冷解决公铁连运全程不断链的解决方案,通过运用的实践来说一下这个问题。

首先在去年进行公路的小批量应用,专门作为永辉在全国大促葡萄运输专用的设备,葡萄上面叫挂霜,挂霜就是葡萄品质好最主要的标志,蓄冷式冷链装备里边没有风,就极大的减少了冷耗,我们也就把整个葡萄运输这个行业里边2%的冷耗损失归零了,也就是一箱能给农户带来两千块钱的收益,这是一个比较可观的数据。然后是疫情期间,大家都知道公路的运输和物流系统受到了极大的影响,我们这个装备就在这个时候在果蔬的冷藏运输、老百姓生活物资保障上发挥了极大的作用,我们在云南投入了几套相应的装备,进行生鲜品的运输。

这里有一个比较值得关注的地方,就是通过全程无源的装备,实现了从产地、田间地头直接到社区的供应,在疫情期间,整个物流系统瘫痪,这种情况下我们装备无源、环保的特点优势明显,像图片上圆白菜、西红柿运送到武汉疫区的小区里面,保障疫区的菜篮子,这也就发挥了铁路物流和我们装备在应急物流方面的作用,这是我们这次运输过程当中的数据,我们也拿这个数据来说一下蓄冷装备在储能技术在冷链方面应用有什么优势。首先这张图是温度,我们和一个常规机械式的冷藏箱做了直接对比,它随着温度的变化不停的波动起伏,而蓄冷根据温差的自动释冷,右面是温度波动度的直接对比。另外就是能耗,这个过程当中,最终数据就是在整个运输过程当中,机械式冷藏车一般数据是每小时需要10块钱到15块钱,我们这次测量是11块5,我们蓄冷式冷链装备每小时只有1块7,降低了80%左右。

另一个优势特点就是温度波动度小。我们这次除了运输果蔬以外,其实云南是一个鲜花的全国最大的产地,在疫情期间,公路物流瘫痪的情况,铁路如何发挥它的作用,由于它的温度波动度特别小,所以我们也是首次在全国实现了鲜花在铁路上的运输,整个项目和技术在特色的货物冷链运输方面进行了深度的研究,这是在五一期间做的实验,和国内鲜花龙头企业共同做的这个实验,数据上做了四天长期的保存的实验,右边机械冷藏是同样一批花,一个发往上海,一个发往北京,大家可以清晰看到数据,首先温度和湿度,一个是均衡的,一个是不均衡的,为什么最终这里放的数据是96小时对比36小时,36小时公路上已经运输到收货舱了,96个小时我们进行检验的时候,由于鲜花这个行业一般三天就必须发到用户手里,超过就蔫了,所以三天是它的坎儿,效果是非常惊人,我们放了四天和他一天半效果对比,鲜花的品质都比它好了很多,而我们后来延续了这个实验,这些花最长能保存15天,不仅是对鲜花整个品质方面的保障,也对鲜花的供应链造成了很大的影响。

另外一方面的应用是我们把装备用在了批发市场,针对批发市场冷库建设不完善,在建设初期没有提供冷库的资源,在每个档口放一个箱子,把充冷装备放在里面,把充冷管路一并联,再加上信息化管理,变成无人值守分布式管理的冷库,这样保证了批发市场冷库的需求。

现在总结一下,我们这个蓄冷技术在冷链装备应用有什么样的优势,首先无源释冷,多式联运不断链,整个过程中没有柴油的污染物排放,而且像批发市场还可以移峰填谷,另外就是安全可靠,整个过程当中安全免维护,我们这方面可以全程避免设备故障带来的安全隐患。另外就是我们说的恒温恒湿,从鲜花生鲜品的运输充分说明了这一点。最后是冷量的量化,我们通过不断实验、应用研究,把冷量真正能量化,还有多少度电,再根据货物,根据箱外的情况,知道我们蓄冷的冷链装备、续航里程还有多少,再加上应用的北斗和5G物联网技术,我们通过自主的算法、应用系统的搭建保障了在装备领域的信息安全甚至国家安全。

未来也是想通过这样的装备,通过信息平台的搭建,再结合企业自身的性质,希望在冷链物流方面实现多式联运,通过物流运输装备、运输方式、固定冷链设施,能形成全程的冷链的系统,这样最大限度来保证食品安全,也就是说最终的目标就是刚才前面讲的,27%的腐损率,希望我们能降到5%以下。这就是我们现在的想法和之前做的一些事,谢谢大家。

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