建筑物冷卻對全球凈零目標(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，尤其是在發(fā)展中國家，而財(cái)富的增長意味著越來越多的消費(fèi)者正在購買空調(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，因此今天的設(shè)計(jì)和購買決策將影響未來多年的能源使用。

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)電容量以滿足峰值電力需求的主要驅(qū)動因素之一。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)動因素之一。隨著地球變暖，確保公平滿足制冷需求至關(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、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)者購買的空調(diào)）的效率比頂級機(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)國際能源署的統(tǒng)計(jì)，自 1990 年以來，用于空間制冷的能源消耗增加了兩倍多，對電網(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)末以來有記錄以來第四熱的一年。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)，對熱舒適度、勞動生產(chǎn)率和人類健康產(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)：

全球行動最新動態(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。過去十年來，每臺空調(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

自 2000 年以來，空間制冷的能源需求平均每年增長約 4%，增速是熱水的兩倍。自 2000 年以來，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。空間制冷的能源消耗增加尤其會影響高峰用電需求，尤其是在炎熱的日子，這意味著可能會發(fā)生停電。

近年來，全球消費(fèi)者購買的空調(diào)的平均效率穩(wěn)步提高。然而，在某些市場上，效率最高的空調(diào)的效率可能是平均銷售空調(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)備的平均效率等級需要在 2035 年達(dá)到最佳水平。

過去二十年，建筑面積增加了約 60%，預(yù)計(jì)未來十年還將再增加 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、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、韓國和美國的比例超過 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)年均增長約 60%，估計(jì)死亡人數(shù)達(dá)到 30 萬或更多。

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)。通過促進(jìn)植被、水源、綠色屋頂和外墻、高反照率（即高反射太陽光線的能力）街道和人行道的擴(kuò)張和戰(zhàn)略性布局，可以減少對空調(diào)的需求。

整合可再生冷卻技術(shù)和存儲解決方案也越來越受到關(guān)注，特別是在需要保護(hù)國家電網(wǎng)免于過載的國家，例如中國和印度。特別是，太陽能熱冷卻系統(tǒng)和太陽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，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，中國和歐洲等某些國家取得了重大進(jìn)展。

政策支持與國際合作

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

90 多個(gè)國家已經(jīng)制定了空調(diào)最低能效標(biāo)準(zhǔn) (MEPS)，95 多個(gè)國家已經(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，可持續(xù)制冷解決方案方面的國際合作最重要的例子包括：

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