建筑物冷卻對(duì)全球凈零目標(biāo)的重要性

據(jù)統(tǒng)計(jì)，建筑行業(yè)用于建造、供暖、制冷和照明，以及安裝在其中的電器和設(shè)備所消耗的能源，占全球能源消耗和二氧化碳排放量的三分之一以上。

如今，全球建筑面積正在迅速增長(zhǎng)，尤其是在發(fā)展中國(guó)家，而財(cái)富的增長(zhǎng)意味著越來(lái)越多的消費(fèi)者正在購(gòu)買(mǎi)空調(diào)和其他電器。由于建筑物、供暖和制冷系統(tǒng)以及其他電器的使用壽命很長(zhǎng)，因此今天的設(shè)計(jì)和購(gòu)買(mǎi)決策將影響未來(lái)多年的能源使用。

現(xiàn)有技術(shù)可以顯著節(jié)約能源、降低成本并帶來(lái)其他好處，但需要更有力的政策支持，如最低性能標(biāo)準(zhǔn)和建筑能源法規(guī)，以使建筑行業(yè)步入2050年凈零排放情景的軌道。

為什么建筑物冷卻很重要？

目前，全球大約有 20 億臺(tái)空調(diào)投入運(yùn)行，使得空間制冷成為建筑物電力需求上升和增加發(fā)電容量以滿(mǎn)足峰值電力需求的主要驅(qū)動(dòng)因素之一。其中，住宅空調(diào)占總空調(diào)投入運(yùn)行的近 70%。

冷卻在能源轉(zhuǎn)換中扮演什么角色？

未來(lái)三十年，空調(diào)的使用量將激增，成為全球電力需求的主要驅(qū)動(dòng)因素之一。隨著地球變暖，確保公平滿(mǎn)足制冷需求至關(guān)重要。能效標(biāo)準(zhǔn)是減少排放的關(guān)鍵措施，同時(shí)還要考慮空調(diào)的被動(dòng)、基于自然和替代解決方案，以及改進(jìn)建筑物和區(qū)域的設(shè)計(jì)。

雖然市場(chǎng)上有高效空調(diào)，但大多數(shù)效率標(biāo)準(zhǔn)（以及消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)的空調(diào)）的效率比頂級(jí)機(jī)型低兩到三倍。為了實(shí)現(xiàn) 2050 年凈零排放目標(biāo)，需要增加使用最高效率空調(diào)，同時(shí)設(shè)計(jì)支持被動(dòng)冷卻的建筑和社區(qū)，并改變行為方式，例如將恒溫器調(diào)高一點(diǎn)。

據(jù)國(guó)際能源署的統(tǒng)計(jì)，自 1990 年以來(lái)，用于空間制冷的能源消耗增加了兩倍多，對(duì)電網(wǎng)、溫室氣體排放和城市熱島產(chǎn)生了重大影響。2022 年世界各地發(fā)生了數(shù)次極端高溫事件和創(chuàng)紀(jì)錄高溫，是自 19 世紀(jì)末以來(lái)有記錄以來(lái)第四熱的一年。缺乏室內(nèi)制冷使全球大部分人口面臨較高的熱應(yīng)激風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)熱舒適度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和人類(lèi)健康產(chǎn)生不利影響。

隨著地球變暖，確保公平和可持續(xù)地滿(mǎn)足制冷需求至關(guān)重要。全球的 2050 年凈零排放計(jì)劃為 2030 年設(shè)定了三個(gè)目標(biāo)：

全球行動(dòng)最新動(dòng)態(tài)

全球二氧化碳排放

盡管制冷設(shè)備的性能在不斷提高，且電力生產(chǎn)的碳排放強(qiáng)度正在降低，但來(lái)自空間制冷的間接二氧化碳排放量卻在迅速增加，從 1990 年到 2022 年幾乎增長(zhǎng)了兩倍，達(dá)到 10 億噸二氧化碳。2022年的排放量比 2021 年高出 2% 以上。

在凈零愿景中，到 2030 年，與空間制冷需求相關(guān)的間接 CO2排放量將下降到目前水平的 40% 左右。過(guò)去十年來(lái)，每臺(tái)空調(diào)的排放強(qiáng)度有所下降，但到 2030 年，減排速度需要提高三倍。

空間制冷還會(huì)導(dǎo)致制冷劑泄漏，產(chǎn)生額外的非二氧化碳溫室氣體。這些制冷劑的全球變暖潛能值 (GWP) 比二氧化碳高出數(shù)千倍。

全球新建建筑仍在快速增長(zhǎng)

自 2000 年以來(lái)，空間制冷的能源需求平均每年增長(zhǎng)約 4%，增速是熱水的兩倍。自 2000 年以來(lái)，運(yùn)行中的住宅單元數(shù)量增加了兩倍，到 2022 年將達(dá)到 15 億多?？臻g制冷的能源消耗增加尤其會(huì)影響高峰用電需求，尤其是在炎熱的日子，這意味著可能會(huì)發(fā)生停電。

近年來(lái)，全球消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)的空調(diào)的平均效率穩(wěn)步提高。然而，在某些市場(chǎng)上，效率最高的空調(diào)的效率可能是平均銷(xiāo)售空調(diào)的兩倍——而且價(jià)格通常相當(dāng)。如果不轉(zhuǎn)向最好的可用產(chǎn)品，也不改善其所在建筑的性能，到 2030 年，全球建筑空間制冷的電力需求可能會(huì)增加 40%。

為了實(shí)現(xiàn)凈零愿景，新空調(diào)設(shè)備的平均效率等級(jí)需要在 2035 年達(dá)到最佳水平。

過(guò)去二十年，建筑面積增加了約 60%，預(yù)計(jì)未來(lái)十年還將再增加 20%，總建筑面積將增加近 450 億平方米。相當(dāng)于目前印度尼西亞建筑面積的五倍左右。新增建筑中超過(guò)一半位于氣候炎熱、需要空間制冷且缺乏涵蓋整個(gè)建筑行業(yè)的建筑能效規(guī)范的地區(qū)。再加上氣溫升高和生活水平提高，預(yù)計(jì)到 2030 年，全球人口的空調(diào)擁有率將從目前的 37% 增加到 45% 以上。

冷卻技術(shù)應(yīng)用分布不均衡

雖然可用的空間冷卻技術(shù)范圍正在擴(kuò)大，但在設(shè)備信息、獲取和可負(fù)擔(dān)性方面仍然存在差距。

熱浪和其他極端天氣事件越來(lái)越頻繁和嚴(yán)重。2022 年，日本、歐洲、北非、中東、印度、巴基斯坦、中國(guó)、北美、南美和澳大利亞的氣溫均創(chuàng)下歷史新高。

盡管全球部署不斷增加，但空間冷卻解決方案和空調(diào)設(shè)備的普及率在全球范圍內(nèi)并不均衡。特別是，最需要空間冷卻的人往往是那些最無(wú)法獲得解決方案的人。例如，撒哈拉以南非洲只有約 5% 的家庭配備了空調(diào)，印度和印度尼西亞不到 20%，墨西哥和巴西約為 30%。相比之下，日本、韓國(guó)和美國(guó)的比例超過(guò) 85%。

缺乏室內(nèi)降溫設(shè)施使全球大部分人口面臨高溫高風(fēng)險(xiǎn)。2002-2004 年至 2019-2021 年間，65 歲及以上人群中因高溫死亡的人數(shù)年均增長(zhǎng)約 60%，估計(jì)死亡人數(shù)達(dá)到 30 萬(wàn)或更多。

創(chuàng)新冷卻技術(shù)不斷涌現(xiàn)

當(dāng)下，多種氣候友好型空調(diào)技術(shù)正在涌現(xiàn)，先進(jìn)的蒸汽壓縮循環(huán)通過(guò)集成制冷劑控制系統(tǒng)、傳感器和可再生能源，以及將該技術(shù)與其他技術(shù)（膜、蒸發(fā)冷卻）相結(jié)合，改進(jìn)了設(shè)計(jì)。

此外，它們采用低 GWP 制冷劑運(yùn)行。需求響應(yīng)和自動(dòng)控制還可以實(shí)現(xiàn)靈活性和跨服務(wù)協(xié)同效應(yīng)的利用，例如回收制冷廢熱來(lái)加熱水，或者在負(fù)荷較大的情況下將回收的熱量整合到區(qū)域能源網(wǎng)絡(luò)中。在部分負(fù)荷運(yùn)行期間實(shí)現(xiàn)最佳可用能源效率是正在進(jìn)行研究的另一個(gè)重要領(lǐng)域。無(wú)制冷劑裝置或固態(tài)冷卻裝置的創(chuàng)新也在不斷涌現(xiàn)。

一系列解決方案可以提高建筑彈性，減少城市熱島效應(yīng)并限制停電風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)促進(jìn)植被、水源、綠色屋頂和外墻、高反照率（即高反射太陽(yáng)光線(xiàn)的能力）街道和人行道的擴(kuò)張和戰(zhàn)略性布局，可以減少對(duì)空調(diào)的需求。

整合可再生冷卻技術(shù)和存儲(chǔ)解決方案也越來(lái)越受到關(guān)注，特別是在需要保護(hù)國(guó)家電網(wǎng)免于過(guò)載的國(guó)家，例如中國(guó)和印度。特別是，太陽(yáng)能熱冷卻系統(tǒng)和太陽(yáng)能光伏冷卻可以減輕住宅和商業(yè)建筑的冷卻峰值負(fù)荷。

區(qū)域冷卻系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)大容量存儲(chǔ)，這是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的解決方案，可以在建筑密度高、免費(fèi)能源/廢熱供應(yīng)充足的溫暖地區(qū)提供電網(wǎng)靈活性。這仍然是一個(gè)發(fā)展中的行業(yè)，但近年來(lái)，中國(guó)和歐洲等某些國(guó)家取得了重大進(jìn)展。

政策支持與國(guó)際合作

到 2022 年，有 90 多個(gè)國(guó)家實(shí)施建筑能源法規(guī)。新興和發(fā)展中市場(chǎng)主要缺乏這些法規(guī)，通常是在制冷需求較高的地區(qū)。

90 多個(gè)國(guó)家已經(jīng)制定了空調(diào)最低能效標(biāo)準(zhǔn) (MEPS)，95 多個(gè)國(guó)家已經(jīng)制定了標(biāo)簽政策。MEPS 和標(biāo)簽?zāi)壳案采w了全球住宅領(lǐng)域 86% 以上的空間制冷能耗。與 2010 年的三分之二相比，MEPS 取得了重大進(jìn)展。

事實(shí)證明，國(guó)際合作是實(shí)現(xiàn)氣候友好型空間冷卻的關(guān)鍵。加強(qiáng)可持續(xù)制冷工作的必要性比以往任何時(shí)候都更為重要，制冷將成為 COP28 的重點(diǎn)議題。近年來(lái)，可持續(xù)制冷解決方案方面的國(guó)際合作最重要的例子包括：

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