可持续的智慧城市是当前关于制冷需求激增和城市化快速推进的所有讨论的核心。这并不令人意外:如果你在今年夏天欧洲热浪期间为在城市中降温而四处寻找办法,很可能并非只有你一人如此。在全球各地,极端天气和持续的热浪不断刷新纪录,并且可以理解地推动了前所未有的制冷需求。
这一不断增长的需求是一个重大全球趋势的一部分:对制冷舒适度的需求日益上升,尤其是对空调(ACs)的需求。目前,制冷用能已成为建筑领域增长最快的用能方式。空调和电风扇目前已占全球用电量的约 10%。到2050年,制冷需求可能增长两倍以上,国际能源署(IEA)警告称。
制冷既会加剧热岛效应,也可以成为解决方案
空调和其他制冷设备会将废热排入空气中,形成经典的反馈回路,从而产生更多的制冷需求。国际能源署近期发布的报告 《制冷的未来》,重点阐述了为何这一问题如此棘手:制冷带来额外的舒适性,改善了我们的日常生活,但它也给能源系统带来了巨大压力,并推高了二氧化碳排放。因此,制冷必须从一开始就纳入现代城市的规划之中,使其尽可能高效和可持续,并从系统角度统筹供热与制冷。
然而,在日益变暖的世界中,最重要的挑战或许是提高人们对可持续制冷作为关键发展议题的认识。“人人享有可持续能源”倡议发布的报告《冷静前景:为所有人提供可持续制冷》是一个很好的起点。该报告表明,无法获得现代制冷解决方案的影响极为深远——包括致命的热浪、饥饿与营养不良,以及无法保持疫苗的有效性——这挑战了我们对制冷的既有思维方式。

该报告还提请人们关注从热力角度进行思考的必要性,并强调区域能源系统是一项前景广阔的技术,可在城市地区带来大幅节能,并提出“制冷即服务”的理念。幸运的是,创新技术可以帮助我们让城市面向未来,并使制冷对那些11亿面临缺乏制冷条件之紧迫风险的人群来说也能负担得起。但该如何实现?
随着热浪的频率和强度不断增加,我们迫切需要应对建筑内外所面临的过量热量。鉴于城市人口快速增长以及其独特的“热岛”挑战,城市值得特别关注。城市可以采取许多措施减轻极端高温的影响,包括与行业合作,加快并扩大新商业模式的推广速度。
将超市与能源系统相连
大多数人可能会惊讶地发现,超市目前耗用的电力约占 全球电力的3%,但您是否相信,您附近的超市实际上可能成为热力或电力的供应方?我们的城市中有数以千计的超市。要让这些场所的食品保持冷藏或冷冻,需要大量制冷能耗。由于制冷的基本原理是将热量带走,我们便有能力回收并利用这些热量。这是一个巨大却尚未被开发的潜力。
总体而言,超市可以将制冷过程中带走的热量加以循环利用,而这些热量目前被白白浪费掉,超市可借此为自家门店供暖或免费获取热水。此外,超市还可以将热量出售给当地的供热厂,并通过区域能源系统进行分配。最终,热回收解决方案可以节省能源以供其他用途,并减轻整个能源系统的压力。
此外,超市等互联建筑可以在日益以可再生能源为基础的系统中提供富余容量,在阳光不足或风力不足时提供灵活性。兼具制冷与供热功能的智慧能源解决方案——区域能源和热能储存——能源与资源效率很高,也是帮助减轻“热岛效应”的一种经济实惠的方案。
通过互联建筑,我们可以打造更高效的城市区域
这类创新型智慧解决方案需要协作和集体思维。所有相关技术目前均已存在,但它们大多各自为政、彼此孤立。充分释放真正互联互通与协作所带来的巨大益处,不仅有助于让我们的城市面向未来,而且确实必须从城市层面着手,因为市长有权力将各个孤立领域的利益相关方汇集在一起。

