我们的地球每年都在变暖。政府间气候变化专门委员会（IPCC）的最新报告警告，到2050年地表温度可能上升1.5°C。全球变暖可能使全球约75%的人口面临可能致命的热暴露风险，到2100年每年超过20天，并对许多炎热潮湿地区人们的生活条件产生负面影响。对降温的需求正迅速成为福祉和生产力的必需，在极端情况下甚至是生存的必需。随着气温上升，我们对空调实现热舒适的依赖也随之增加，而这些高耗能设备所产生的排放（其制冷剂为强效温室气体）进一步加剧变暖，形成恶性循环。
鉴于需要在不使地球变暖的前提下实现高效制冷，落基山研究所发布了其最新报告《解决全球制冷挑战：如何应对房间空调带来的气候威胁》，于今日在印度新德里举行的全球制冷创新峰会上发布。全球制冷大奖（Global Cooling Prize）是一项旨在激励并奖励研发气候影响至少低五倍的住宅制冷解决方案的创新挑战赛，同样在峰会上启动，由印度科学技术、地球科学、环境、森林和气候变化部部长哈什·瓦尔丹博士（Dr. Harsh Vardhan）及来自世界各地的其他政要宣布。
该报告凸显了全球，尤其是气候炎热潮湿的发展中国家，对突破性制冷解决方案的需求，以抵消空调增长可能带来的重大经济和环境影响。报告中的分析显示，快速推广并采用一种气候影响降低五倍的住宅制冷解决方案（即5X解决方案），到2050年可减少多达1000亿吨二氧化碳当量排放，并有助于到本世纪末将全球变暖幅度减缓至多0.5°C。
报告洞察
市场失灵导致空调行业缺乏创新动力
多种市场因素导致空调（AC）行业创新步伐缓慢，其中关键因素是消费者关注低初始成本而非全生命周期成本。这促使空调行业专注于规模经济，从而形成高度集中的行业格局。空调制造商通过以低价向消费者销售产品来追求高销量；这些产品的能效仅刚好达到或略微超过最低能效标准。结果不足为奇：性能最佳的传统蒸气压缩式房间空调，其能效仅达到理论效率极限的约14%，而与此同时，我们看到邻近行业的技术正迅速逼近其理论最大值（例如LED照明、太阳能电池板）。
图1：不同行业实现的理论最大效率
房间空调的预计增长将带来显著影响
报告估计，全球房间空调（RAC）保有量将从如今的约12亿台增至2050年的45亿台，其中发展中国家的保有量将增至现有水平的约五倍。RMI的分析表明，在照常发展情景（报告中的参考情景[RS]）下，房间空调的预计增长将需要约2000吉瓦的新增发电容量，并产生约5400太瓦时的电力需求，相当于美国、日本和德国目前每年用电量的总和。由此产生的排放量预计到2050年累计将达到1320亿至1670亿吨二氧化碳当量，并将导致到2100年全球气温上升超过0.5°C。
传统解决方案的作用有限
报告评估了传统解决方案和策略，以厘清在报告的改进情景中，它们能在多大程度上抵消房间空调增长的影响。分析表明，即便假设在政策、技术以及运行和维护实践方面采取加速措施，并完全遵守《基加利修正案》规定的氢氟碳化物（HFC）逐步削减要求，我们也远远无法抵消房间空调指数级增长所带来的排放影响。传统解决方案、技术渐进式改进，甚至可再生能源在电网中的快速部署，都只能应对挑战的一小部分。
图2：传统解决方案能将我们带到多远
一种气候影响降低五倍的高效空调（5X解决方案）有潜力应对未来的制冷挑战
空间制冷需求的飙升满足了关键的发展和社会需求，但与此同时，它也是对气候构成的最大终端使用风险之一。为了在不加剧失控气候变化的前提下高效满足全球蓬勃增长的制冷需求，报告设想了一种气候影响降低五倍的住宅制冷解决方案，即5X解决方案。5X解决方案本质上是降低用电量与使用环境友好型制冷剂的组合，是一种资源高效且具成本效益的方案。我们的分析表明，到2040年快速采用并推广5X解决方案，到2050年可减少多达1000亿吨二氧化碳当量排放。这一积极影响相当于欧盟28个成员国立即实现碳中和。电网负担也将显著减轻：仅节省的用电量就可避免超过1.4万亿美元的新发电资产资本支出，从而将这些资金释放用于其他发展和国家优先事项。
图3：2050年房间空调运行产生的用电量
5X解决方案可通过结合现有技术实现
RMI的研究证实，如今的技术在很大程度上已经存在，足以支持实现跃升，达到气候影响降低五倍的解决方案。分析表明，利用现有技术，标准1.5冷吨（TR）房间空调的用电量可降低约五倍；若再结合低全球变暖影响的制冷剂，将至少实现气候影响降低五倍。
图4：利用传统技术实现5X能效解决方案的路径
一系列新兴技术（例如深空辐射制冷、热电制冷、热离子制冷、磁热制冷、热声制冷、采用改良干燥剂材料的先进除湿技术等）已在原型阶段展现出降低能耗和提升成本效益的潜力。这些技术可以补充甚至与传统蒸气压缩技术竞争，并为进一步降低气候影响提供机遇。
呼吁创新行动
全球制冷挑战的严峻程度凸显了迫切行动的必要性。解决方案在于一种高效且对气候友好的制冷技术，其气候影响降低五倍，而且这一目标触手可及。当前所需的是能够促进并推广该解决方案的市场生态系统，全球各地的变革推动者必须挺身而出，使之成为可能。有鉴于此，一个全球合作伙伴联盟已携手推出全球制冷大奖（Global Cooling Prize）：这是首个此类创新挑战赛，旨在推动并变革空调行业。该奖项由落基山研究所、Conservation X Labs、高效节能经济联盟（AEEE）和CEPT大学共同管理，并获得印度政府和“创新使命”（Mission Innovation）的支持，为全球创新者提供了为快速增长的市场开发制冷解决方案的重大机遇。
现在是我们所有人携手合作的时候了，以推动行业发展、激发创新并为变革性转型打开市场。加入全球制冷大奖，支持我们在不使地球变暖的前提下为所有人提供制冷！
