印度如何应对制冷挑战

Congested air conditioning units on a building in central Mumbai in India on May 21, 2012(Photo by Kuni Takahashi)
The cheap, power-hungry ACs used today are doing more harm than good.Image: Reuters/Kuni Takahashi
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如今,全球40%的人口居住在炎热的热带地区,其中许多人每年至少有20天会暴露在可能危及生命的高温中。约有12,000人死亡,全球每年因热浪丧生的人数约为12,000人;随着地球变暖,这些气温骤升正变得愈发剧烈。极端高温往往影响最脆弱的人群,使他们面临风险。世界卫生组织估计,到2050年,极端热浪每年可能导致超过255,000人死亡。

使用制冷设备是预防极端热应激致死的有效方式,但不幸的是,生活在热带和亚热带地区的人们获得制冷服务的机会要少得多。

在生活于全球最炎热地区的28亿人中,目前只有8%拥有空调(AC),而美国和日本的这一比例为90%。在世界许多地方,获得制冷服务已不能再被视为一种奢侈。尤其对社会中最脆弱的群体而言,制冷服务的可及性关乎气候正义与平等。制冷不仅有助于提升人们的生产力、健康和福祉,有时甚至是生存所必需的。

毫无疑问,对全球许多社区而言,获得舒适性制冷至关重要。然而,入门级空调(AC)通常前期成本较低,却使用效力很强的制冷剂并消耗大量能源;部署这类设备的影响,可能成为气候面临的最大终端使用风险之一。仅房间空调的直接和间接排放,到2100年就可能使全球变暖幅度增加多达0.5摄氏度。

印度的制冷挑战

印度面临一个严峻难题:如何让本国民众获得制冷服务,同时又不使地球变暖。印度的制冷度日数位居世界前列,每年超过3,000度日。制冷度日数是一种衡量指标,用于量化建筑降温所需的能源需求。它指一天的平均气温高于65华氏度(18摄氏度)的度数;超过这一温度,建筑就需要降温。印度北部和西部地区的夏季已经极为炎热,平均气温在89.6°F(32°C)至113°F(45°C)以上。热势却逐年加剧,到2100年,许多城市的气温可能还会进一步升高5.4华氏度(3摄氏度),这很可能导致因暴露于极端热浪而死亡的人数翻倍。研究还表明,到2030年,极端高温造成的生产力损失将使印度经济蒙受超过4,500亿美元的损失。

世界不同地区的制冷需求与当前空调拥有量。注:以“人均制冷度日数”表示的制冷需求,是一国年平均制冷度日数与相应人口数量的乘积。

面对这些极端高温事件,获得制冷服务应被视为基本需求,不仅关乎健康和生产力,有时甚至关乎生存。如今印度仅有7%的家庭拥有空调,但舒适性制冷需求预计将推动房间空调总保有量超过10亿台,到2050年将比2016年增长40倍。作为参考,印度约有2.9亿户家庭,其中拥有空调的不到约2,000万户。由于亟需解决热应激问题,制冷需求将大幅增长,尤其是在城市地区。气温上升、人口增长和城市化只会加剧城市中的热应激问题。

随着国家发展和中产阶级收入提高,印度会有更多人首次购买空调,以改善家人的生活质量。不过,他们很可能会购买市场上价格最低的空调,而不考虑运行成本或运行排放。不幸的是,目前市场上最受欢迎的低价房间空调效率低下;若大规模部署,将进一步加重印度本已不堪重负的电力系统。空调目前约占峰值电力需求的40–60%。在孟买和新德里这两座印度主要城市,配备空调的建筑最为集中,夏季这一比例尤为突出。要运行预计到2050年的房间空调保有量,约需新增600吉瓦发电能力,相当于建设1,200座各为500兆瓦的燃煤电厂;这需要在新的发电基础设施上投资超过5,350亿美元。

这些空调的运行也会影响气候。与其耗电和制冷剂相关的排放只会加剧全球气温上升。制冷剂是效力很强的温室气体,也是空调中的工作流体,可能在运行期间泄漏,或在维修和更换时释放到大气中。目前,印度房间空调的年排放量仅占全球总量的5%;但在照常发展的情景下,预计到2050年,印度将占全球年排放量的25%以上,原因是舒适性制冷需求空前增长,尤其是在住宅领域。

避免能源危机

印度政府认识到民众对制冷的需求,也明白制冷需求呈指数级增长不可避免,尤其是这种增长与健康和生产力息息相关。但政府也理解,必须以有效且可持续的方式满足这一需求,避免导致气候变化失控或引发能源危机。

印度中央和邦级政府都在采取政治行动。2010年,一场毁灭性热浪袭击印度艾哈迈达巴德后,该市成为南亚首个制定高温行动计划的城市。到2017年6月,印度已有17座城市和11个邦发布或正在制定高温行动计划。2019年,印度成为全球首个制定国家级制冷政策文件的主要国家,即《印度制冷行动计划》。该计划提出了为期20年的路线图,以可持续方式应对印度未来的热舒适需求和民众的制冷需求。

为推动采用能效更高的空调,印度能源效率局制定了空调最低能效标准,并以每年近3%的幅度提高能效要求。该局还制定了星级标签制度,以提高消费者对房间空调能效的认识。

2018年,新德里郊外的穆拉德讷格尔,人们在热浪期间聚集纳凉。Image: 路透社/阿米特·戴夫

此外,印度政府旗下的能源服务集团能源效率服务有限公司(EESL)于2009年由四家国家公共部门企业合资成立,目前正寻求汇集对超高能效房间空调的需求,利用规模经济降低初期成本,使其接近当今市场上标准能效空调的价格。EESL近日宣布将与BSES合作。BSES是德里的一家公用事业公司。双方将开展为期12个月的试点项目,部署能效比目前市场上三星级空调高40%、但价格相当的空调。该试点项目预计服务德里约250万名居民和机构消费者。

印度政府认识到,创新是以可持续方式应对印度制冷需求指数级增长的关键,因此通过科技部及其他主管部门支持全球制冷大奖。该奖项旨在推动一种“5倍解决方案”:考虑电网供电消耗和技术所用制冷剂的全球变暖潜能值,这种制冷方案对气候的影响仅为当今市场常见房间空调的五分之一。

如果一种超高能效且气候友好的解决方案迅速扩大规模并得到广泛采用,印度到2050年或可避免为近400吉瓦的新增发电能力支付费用,相当于节省近3,800亿美元,约为印度2017年国内生产总值的15%。如果印度以5倍解决方案替换现有及未来的房间空调,到2050年或可累计减少多达160亿吨二氧化碳当量排放。这一减排量相当于到2030年将印度经济的排放强度较2005年水平降低15%,约占印度国家自主贡献目标的40%。此外,采用5倍解决方案,每位消费者都能通过使用能效更高、气候友好的空调省钱。这些钱可用于满足印度家庭的其他需求,例如让子女接受更好的教育,或为家人提供更好的医疗服务。

借助创新的力量,印度和世界各地都能够让所有人获得制冷服务,同时避免地球变暖。如需进一步了解全球制冷大奖,点击此处。

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