水产品冷链脱碳：用天然制冷剂与节能技术减少制冷用电

为什么水产品冷链会消耗如此巨大的电力

冷链，是指将生鲜食品、冷冻食品、药品等，从产地一直送到消费者手中，全程保持恒定低温的物流体系，日语中也称为“低温物流”。水产品尤其容易变质，只要温度稍有上升，细菌就会大量繁殖，新鲜度与风味会迅速下降。正因如此，从捕捞、加工、储存、运输到零售的每一个环节，“制冷”这项工作都必须不间断地进行。

问题在于，这种“持续制冷”的行为本质上就是极其耗能的。所谓制冷，就是不断地把库内的热量排到外部：鱼本身散发的热量、外部空气侵入的热量、开关门时进入的热量、人员与机械带入的热量——为了把这一切都排出库外，冷冻机必须昼夜不停地运转。夏季气温越高，与外界的温差越大，需要排出的热量也越多，耗电量因此进一步攀升。

“维持低温”在能源意义上代表着什么

我们或许会在意自家冰箱的电费，却很少意识到支撑整个社会运转的庞大冷藏冷冻基础设施。然而水产品冷链，正是由无数制冷设备串联而成的一条长链：从渔港的制冰、储冰设施开始，经过冷冻加工厂、营业性冷冻冷藏仓库、运输用的冷冻卡车与冷藏集装箱，一直延伸到超市的冷冻展示柜。只要其中任何一个环节温度上升，链条就会断裂，进而导致食物浪费。

提到海洋环境问题，人们或许首先想到过度捕捞、塑料垃圾、珊瑚白化等。然而“如何冷藏运输鱼类”同样与海洋和粮食的可持续性直接相关。关于可持续渔业与采购，我们在水产巨头的可持续采购一文中也有所提及，而将捕获的鱼送达餐桌所需的物流能源，同样是脱碳这盘大棋中的重要一环。

日本是全球屈指可数的水产品消费大国，像刺身、寿司这样“生食”或“冷冻食用”鱼类的饮食文化根深蒂固。与以加热烹饪为前提的食材不同，要想安全地享用生食，就必须从捕捞的那一刻起就严格保持低温，不容许温度回升。也就是说，日本丰富的鱼食文化，是由一套即便放眼全球也堪称高度精密、高耗电的冷链体系支撑起来的。享受便利的同时，我们也在不知不觉中消耗了大量的制冷能源。

而且，制冷设备一年365天、每天24小时都不会停止运转，即便是门店和工厂都不营业的深夜也不例外。人们熟睡时、正月假期时，冷冻机也在悄悄地不断排出热量，守护着库内的鱼类。正是这种“不能停止”的特性，成为冷链能耗巨大的根本原因。也正因如此，哪怕是微小的效率提升，日积月累也能带来可观的减排效果。

在接下来的章节中，我们首先用具体数字确认这“制冷用电”究竟用在了哪里、用了多少，接着深入探讨制冷剂这一看不见的温室气体的真面目。之后，再依次审视天然制冷剂转型、节能、食物里程、食物浪费这几个减少制冷用电与排放的具体举措。

用数字看持续制冷现场的能源结构

即便被告知“冷冻冷藏很耗电”，也很难有真切的感受。因此，让我们逐一审视冷链各主要现场中，究竟有多少电力被用于制冷。这里列举的数字，参照的是资源能源厅、环境省、日本能源经济研究所等机构公布的资料水平。

冷冻冷藏仓库中七至九成电力用于制冷设备

作为水产品储存据点的营业性冷冻冷藏仓库中，整栋设施耗电量的约七至九成来自制冷设备。照明和办公室空调仅占很小一部分，绝大多数电力都花在了“持续保持库内低温”上。冷冻仓库通常保持在零下20摄氏度左右，超低温仓库为储存金枪鱼等甚至需保持在零下50摄氏度以下，与外界温差越大，冷冻机的负担就越剧烈地增加。

食品工厂与超市中制冷同样是主角

在从事水产加工的食品制造业中，制冷冷藏设备占总能耗近八成的工厂也并不罕见。零售现场的情况同样如此：据统计，食品超市的耗电量中，冷冻冷藏展示柜占六成以上，卖场照明等约占25%，空调约占13%。摆放鱼类和冷冻食品的冷柜，正是门店中耗电最多的设备。

别忘了渔港的制冰与储冰

作为冷链起点的渔港，同样存在巨大的制冷需求。用于将捕获的鱼装入冰中保存的制冰设施，以及储存这些冰的储冰设施，是渔业地区耗电量较大的设备之一。将刚捕捞的鱼迅速冷却的“预冷”，以及船上的冷却处理，都是左右新鲜度的重要环节，同样消耗着能源。将鱼类送达我们口中所经历的各个环节加总起来，其总量绝不容小觑。

在日本，这些电力中的相当一部分依然依赖化石燃料的火力发电支撑。因此，减少制冷用电不仅能节省电费，也直接关系到发电所伴随的二氧化碳排放的削减。近年来，越来越多的仓库和门店在屋顶铺设太阳能板，用自发电覆盖白天的制冷用电，节能与可再生能源的组合正成为脱碳的现实路径。

换言之，若要减少水产品冷链的排放，提升制冷设备的效率，以及减少制冷设备本身所耗电力，才是正道。不过在谈论能源“用量”之前，还有一个不容忽视的问题：冷冻机内部用于传递热量的“制冷剂”这种物质本身，就是一种强效温室气体。

制冷剂——看不见的温室气体真面目

在冷冻机和空调内部，一种被称为“制冷剂”的物质在液态与气态之间反复变化并循环，从而将库内的热量排出。这是制冷机制的核心部件，而长期以来被广泛用作制冷剂的正是氟利昂类物质。氟利昂制冷效果好、易于操作，但同时也背负着两大严重的环境问题。

从破坏臭氧层到加剧变暖，问题的转变

早期的氟利昂——CFC（特定氟利昂）和HCFC（替代氟利昂）——被发现会破坏大气中的臭氧层，因此在1987年的《蒙特利尔议定书》中受到全球性管制。取而代之广泛使用的，是不破坏臭氧层的HFC（氢氟碳化物）。然而HFC却有另一面：虽不破坏臭氧层，却是极其强效的温室气体。

GWP——衡量比二氧化碳暖化程度高多少倍的标尺

要比较温室效应的强弱，需要使用GWP（全球变暖潜势）这一指标。它表示在相同重量下，某物质比二氧化碳（设为1）强多少倍地加热大气层。冷冻机中广泛使用的HFC——R404A，GWP约为3920；家用空调等使用的R134a约为1430。也就是说，若1公斤R404A泄漏，其变暖影响相当于约3.9吨二氧化碳。看不见、也闻不到，制冷剂的泄漏正在悄然撼动气候。

制冷剂的温室效应，不仅来自设备损坏或报废时的泄漏，使用过程中的细微泄漏也会日积月累。日本依据《氟利昂排放抑制法》，规定了对商用设备进行定期检查与妥善回收的义务，但即便如此，也无法将排放到大气中的量降为零。正因如此，“干脆更换为几乎没有温室效应的制冷剂”这一思路才显得尤为重要。这正是我们下一章将要讨论的天然制冷剂。

日本的氟利昂管制与削减目标

根据2015年在日本施行的《氟利昂排放抑制法》，使用商用空调及冷冻冷藏设备的企业，被要求定期检查、管理泄漏量，并在设备报废时妥善回收制冷剂。将制冷剂排放到大气中在法律上被禁止，违反者将受到处罚。即便如此，要完全杜绝因设备老化或维护不当而产生的泄漏仍十分困难。放眼全球，制冷剂泄漏对气候变化的影响也不容忽视。

在此背景下，日本政府在2021年内阁会议决定的《地球温暖化对策计划》中，提出了到2030年将HFC排放量较2013年大幅削减的目标。除了彻底做好回收与检查这类“防守型”对策外，从根本上转向不使用高GWP制冷剂的设备这一“进攻型”转型，也势在必行。而承接这一转型的，正是下一章将详细介绍的天然制冷剂。

天然制冷剂转型——二氧化碳、氨、空气、水

顾名思义，天然制冷剂就是使用自然界本就存在的物质作为制冷剂。具有代表性的有二氧化碳（CO2）、氨，以及空气和水等。它们的温室效应都极其微小，几乎不存在氟利昂那样的臭氧层破坏或变暖风险。环境省也将普及使用这些天然制冷剂且能效优异的设备，作为国家重点政策之一加以推动。

二氧化碳制冷剂（R744）——身边门店的主角

直接使用二氧化碳本身作为制冷剂的，就是二氧化碳制冷剂。其GWP为1，也就是说它本身就是衡量变暖程度的基准物质，不可能再更低了。它不可燃、毒性也低，在便利店和超市的冷冻冷藏展示柜中的应用正在迅速普及。过去，耐受高压的技术曾是难题，但随着专用冷冻机与热泵的开发，这一门槛已大幅降低，如今它已成为身边门店去氟利昂化的主角。

氨（R717）——大型制冷的实力担当

氨的GWP几乎为零，是一种制冷效率极高的优秀制冷剂。在冷冻冷藏仓库、食品工厂等需要强大制冷能力的现场，它有着悠久的应用历史。不过，氨具有毒性且易燃，因此专业的安全管理必不可少。近年来，将氨与二氧化碳组合使用的二次制冷剂方式正逐渐普及——将具有危险性的氨封闭在机房内，而库内一侧则用二氧化碳进行制冷。

空气与水——因地制宜的终极天然制冷剂

以空气作为制冷剂的空气制冷方式，在金枪鱼保存所需的零下50摄氏度以下等超低温领域能够发挥效率优势。水同样可用作制冷剂，二者的共同优势在于即便泄漏，对环境的危害也几乎可以忽略不计。它们各自擅长的温度带和用途不同，根据现场情况灵活选用不同的天然制冷剂，将成为今后的发展方向。

成本与补贴——推动转型的机制

天然制冷剂设备虽然在性能与节能效果上表现优异，但也面临一个课题：初期费用往往比传统氟利昂设备更高。二氧化碳需要能耐受高压的设计，氨则需要投入更多精力进行安全管理。为了降低这一导入成本的门槛，环境省持续推行一项补贴事业，针对冷冻冷藏仓库、食品制造工厂、食品零售店等，补贴其导入去氟利昂化、脱碳型天然制冷剂设备所需费用的一部分。有了国家层面的支持，企业便能把“总有一天想要更换”变为“现在就能更换”。

重要的是，向天然制冷剂转型并不仅仅是一项环保措施。换成节能性能更高的最新设备后，日常电费会随之降低，长远来看往往能够收回投资。此外，随着基加利修正案逐步收紧HFC的供应，现有氟利昂设备补充制冷剂将变得日益困难且昂贵。及早转向天然制冷剂，也是一项规避未来风险的经营决策。

用节能冷冻机与运营巧思减少“用量”

仅仅更换制冷剂，并不能完成脱碳这项任务。减少制冷本身所耗电力，也就是能源的“用量”，同样重要。在这方面，更新为节能性能更高的冷冻机，以及重新审视日常运营方式，都能发挥作用。尤其是运营层面的巧思，很多都无需大笔投资即可着手实施。

变频控制与高效冷冻机

传统冷冻机通过反复开关来维持库内温度，而配备变频控制的高效机型，则可以根据实际所需的制冷力度，细腻地调节转速。这样一来，无谓的全力运转减少，耗电量也随之被抑制。既使用二氧化碳制冷剂又兼具高节能性能的工业用冷冻机已经投入实际应用，为同时实现去氟利昂化与节能提供了更多选择。

调整设定温度这一立竿见影的方法

容易被忽视却效果显著的，是设定温度的合理化。据称在冷冻冷藏仓库中，只需将库内温度放宽1摄氏度，便可期待约4%的节能效果。在不影响品质的前提下，避免过度制冷，并纠正实际库内温度与设定值之间的偏差，是无需额外设备投资就能立竿见影的对策。当然，前提始终是不能损害水产品的品质管理。

隔热、门体、除霜的踏实改进

加强隔热以减少热量侵入、重新审视门体与门帘以防止敞开时冷气泄漏、优化除霜方式以高效清除蒸发器上结的霜——这些踏实的改进不断积累，也能切实减轻冷冻机的负担。毕竟减少进入库内的热量越多，制冷所需的电力就能压缩得越小。

• 更新为变频控制、高效冷冻机，减少无谓运转
• 在保证品质的范围内合理化设定温度（1℃约可节能4%）
• 加强隔热、重新审视门体与风幕，防止冷气泄漏
• 优化除霜方式，保持热交换效率
• 勤加检查，尽早发现制冷剂泄漏与效率下降

不浪费废热的思路

冷冻机会将从库内排出的热量丢弃到外部。这些废热此前一直被视为单纯排放到大气中的“麻烦物”。然而近年来，将这些废热再利用于供热水或供暖的热泵理念正逐渐普及。如果能利用冷却鱼类过程中产生的热量来烧热水，就能减少另设锅炉燃烧燃料的需求，从而提升整个设施的能源效率。将制冷与制热由同一套系统承担的思路，让冷链脱碳更进一步。

此外，正因为制冷冷藏设备耗电量巨大，它与太阳能发电的契合度也很高。制冷负荷最高的炎热白天时段，恰好也是太阳能发电量最大的时段。将仓库或门店屋顶发的电就地用于制冷的“自发自用型”太阳能，作为一种既能降低电费又能兼顾可再生能源利用的有力选择，正以大型零售企业为中心不断推广。

食物里程——运输距离越远，负荷越大

继制冷用电与制冷剂之后，另一个重要视角是“运输”。水产品运输距离越远，冷冻卡车与冷藏集装箱持续制冷的时间就越长，运输本身消耗的燃料也随之增加。着眼于这种“食物被运输的距离”的指标，就是食物里程。

什么是食物里程

食物里程是将食品进口量（重量）与运输距离相乘得出的指标，单位以吨·公里（t·km）表示。这是日本农林水产政策研究所的中田哲也，将源自英国的“食物里程”理念加以发展、面向日本本土提出的概念。数值越大，说明从越远的地方运来了越多的食品——也就意味着运输所伴随的环境负荷越大。

日本在世界上遥遥领先

根据中田哲也2001年的测算，日本的食物里程每年约达9000亿吨·公里，在全球范围内遥遥领先。这一数字约为韩国和美国的3倍，约为英国和德国的4倍，甚至达到法国的约9倍。即便按人均计算，日本也位居世界前列。这一数字，正体现出日本食品自给率低、大量依赖进口的结构性特征。据估算，这一运输所伴随的二氧化碳排放量每年约为1690万吨，人均每年约130公斤。

本地消费与运输方式转换这两剂良方

降低食物里程的正道，是“地产地消”——就近捕捞、就近食用。选择本地鱼类，能够同时减少运输与制冷两方面的负荷。此外，将卡车运输转为铁路或船运的“运输方式转换”，以及提高运输装载效率的巧思，同样有效。作为消费者，我们把目光投向本地产、国产的水产品，也在悄然为冷链整体的脱碳做出贡献。

在当季食用当季的鱼类，其实也有助于减少食物里程与制冷负荷。若想全年供应非当季鱼类，就势必增加远距离运输或长期冷冻保存的需求。反之，选择当季在近海大量捕获的鱼类，运输与储存都能大大缩短。品味时令馈赠这一传统的饮食方式，从气候视角来看同样合情合理。支持本地渔业，也同时守护了地区经济与海洋环境。

冷藏集装箱是“会移动的冰箱”

进口水产品中的大部分，都是装载在具备冷冻冷藏功能的“冷藏集装箱”中漂洋过海的。它们通过接通电源来保持箱内低温，可谓是一座会移动的冰箱。由于必须在漫长的航程中持续为鱼类降温，运输距离越远，除了船舶燃料外，冷藏集装箱所耗电力也会随之累积。食物里程越大，也就意味着“边运输边制冷”的时间越长，运输负荷与制冷负荷密不可分地交织在一起。

正因如此，运输脱碳不仅在于缩短距离，运输途中制冷效率的提升同样至关重要。如果冷藏集装箱也能推广天然制冷剂与节能技术，进口水产品单位排放量便可随之降低。通过地产地消缩短距离的努力，与提高不可避免的长距离运输效率的努力，二者需要同时推进，缺一不可。

减少食物浪费也是减少“制冷用电”的脱碳手段

虽然容易被忽视，但减少食物浪费本身就是一项强有力的脱碳对策。被丢弃的鱼，白白浪费了捕捞所耗的燃料、运输储存所耗的电力，以及制冷剂的温室效应——所有这一切都付诸东流。若能减少浪费，这部分食品从一开始就无需再制冷——也就是说，能够从根源上减少“制冷用电”。

全球约三分之一的产量被损耗

据FAO（联合国粮食及农业组织）统计，全球生产的食品中约有三分之一、即每年约13亿吨被损耗或丢弃。水产品也不例外。尤其在发展中国家，由于制冷设备与运输条件不足，大量鱼类在捕获后即因变质而损耗。颇为讽刺的是，冷链建设越不完善的地区，越难以保持新鲜度，损耗反而越多，形成了这样一种结构。

发展中国家冷链建设这一难题

在发展中国家，完善冷链、减少捕捞后的损耗，对保障粮食供应和推动脱碳都有积极作用。但是，一旦增加制冷设备，又会产生电力和制冷剂方面的新课题。正因如此，理想的做法是从一开始就以天然制冷剂与节能设备为前提，结合可再生能源，构建低碳型冷链。我们需要具备一种视角，将制冷技术的普及与脱碳视为不可分割的整体来考量。

日本餐桌上能做的事

即便在日本国内，明明还能食用却被丢弃的“食物浪费”，规模每年也达数百万吨之多，减少这一浪费已成为举国上下共同面对的课题。无论是家庭还是企事业单位，水产品都因容易变质而成为格外容易造成浪费的食材之一。善用家用冷冻室，把吃不完的鱼及时冷冻保存，量力而行地购买所需分量，既能减轻家庭开支负担，同时也是一种脱碳行动。制冷技术只有作为“防止浪费的帮手”被使用，才能真正发挥其应有的价值。

在日本这样的发达国家，大部分浪费发生在流通和消费环节。不过量购买、把买来的食物吃完、善用冷冻在变质前妥善保存——这样一个个个人行动，最终会转化为减少制冷用电浪费的力量。珍惜海洋资源的视角，也与守护蓝碳生态系统这类自然碳汇的努力一脉相承。不浪费鱼，正是同时守护海洋与气候的行动。

与食物浪费相伴而生的课题，还有“过度的品质要求”。哪怕只是外观稍有瑕疵，或不符合规格标准的鱼，一旦在流通途中被淘汰，那也同样是被白白浪费的制冷能源。以更加灵活的态度接受口味和安全性都没有问题的鱼类，同时准备好捐赠给食物银行、转为加工品等出路，也能从侧面支撑冷链脱碳。与打磨制冷技术同样重要的，是建立一套把捕获的鱼利用到最后一刻的机制。

制度与企业的动向——基加利修正案与身边的实例

向天然制冷剂转型与推进节能，不仅依靠个体的努力，同样也受到国际规则与企业投资的推动。这里，我们来看看制冷剂管制的国际框架，以及我们身边流通企业的具体举措。

基加利修正案——分阶段削减HFC的国际承诺

2016年10月，《蒙特利尔议定书》缔约方大会通过了“基加利修正案”。这是一项国际承诺：即便HFC不破坏臭氧层，但由于其属于强效温室气体，其生产与消费也将被分阶段削减。包括日本在内的发达国家，以2011至2013年的平均水平为基准，从2019年起开始削减，到2036年将削减约85%。日本自身的《地球温暖化对策计划》中，也提出了到2030年将HFC排放量较2013年大幅削减的目标。这一趋势正强有力地推动着向天然制冷剂的转型。

身边超市与便利店的去氟利昂行动

我们常去的门店，也在稳步行动。永旺集团于2011年宣布转向天然制冷剂，此后在新开门店的冷冻冷藏展示柜中采用二氧化碳天然制冷剂，并逐步推进既有门店的更换。实证试验确认，此举可减少50%以上的温室气体排放。罗森也于2019年开设了店内全面实现无氟利昂化的门店，此后每年以数百家的规模引入天然制冷剂展示柜，累计已达数千家门店。涉及认证水产品经营的零售举措，也在MSC・ASC认证与流通企业一文中有所介绍。

国家引领方向，企业加大投资，设备制造商则开发出节能且温室效应更小的产品。当这三者相互配合，整个社会的冷链体系便会一点点被替换为低碳型体系。尤其是零售和物流行业，门店与仓库数量众多，一家企业方针的转变所带来的波及影响也格外巨大。一旦大型企业将天然制冷剂作为标准配置，设备的量产便会加快、价格随之下降，中小企业也更容易导入，从而形成良性循环。

农林水产省也提出了在从生产到流通、消费的整个食品供应链中推进脱碳的方针，并支持将排放量“可视化”的举措。只要清楚哪个环节排放了多少，企业就能优先从效果最大的地方入手采取对策。水产品冷链同样需要将这种可视化与持续改进相结合，这正是通往稳健脱碳的捷径。

这些制度与企业的动向，对消费者来说往往难以察觉。然而，下次站在超市冷冻柜前时，不妨稍微想象一下这台展示柜究竟用什么制冷剂在制冷，你就会发现，脱碳其实与自己的日常生活息息相关。如果你对海洋生物的智慧与奇妙产生了兴趣，也欢迎阅读头足类的智能一文。

总结——让制冷链条更温和、更智慧

水产品冷链，既是守护新鲜度与食品安全不可或缺的社会基础设施，同时也是消耗巨大电力、背负强效温室气体的脱碳主战场。在冷冻冷藏仓库中，七至九成的电力被用于制冷，而作为制冷剂使用的HFC，其温室效应是二氧化碳的数千倍。面对这两大课题，我们可以从多个角度着手应对。

向GWP微乎其微的二氧化碳、氨等天然制冷剂转型；通过变频控制和优化设定温度实现节能；不过度远距离运输、减少食物里程；以及减少被丢弃鱼类数量的食物浪费对策。并非依靠某一项单打独斗，而是将这些举措组合起来，才能让制冷链条变得更温和、更智慧。基加利修正案这一国际规则，以及永旺、罗森等身边企业的投资，正为这一转型提供助力。

重要的是，不能让这些对策仅止步于“某一项”。即便换用了天然制冷剂，若依旧浪费电力，效果也会大打折扣；即便推进了节能，若运输距离过远、丢弃量巨大，也会前功尽弃。制冷剂、电力、运输、浪费这四者，并非各自独立的问题，而是像一条链条那样彼此相连。正因如此，才需要从上游到下游纵览全局，一点一滴地同时着手改进。

下次在超市挑选鱼类时，多留意本地鱼类，或者只购买能吃完的分量，这同样与这条大链条的脱碳息息相关。不是否定制冷技术本身，而是用更少的能源、以更不加剧变暖的方式将其打磨得更加精致。这，正是我们共同的课题，为的是今后仍能安心享用海洋的馈赠。