印度城市制冷能源需求正在如何变化

image of Delhi, India
Sustainable methods should be implemented as the demand for cooling technology grows.Image: Unsplash/Sergio Capuzzimati
本内容由人工智能自动翻译。
  • 随着最炎热地区的经济体和人口增长,气候变化正在使地球升温。

  • 这些因素正在增加空调的使用,从而加剧温室气体排放。

  • Radhika Khosla博士分享了她对印度德里的研究,该城市是潜在制冷需求暴露程度最高的地区。

  • 她发现,女性较少参与制冷相关的决策,并揭示了如何才能减轻空调对环境的影响。

  • 阅读《2021年能源转型指数》。

在过去一个世纪里,制冷技术从根本上改变了人们彼此互动以及与当地环境互动的方式。

制冷的发展轨迹如今正经历一场非同寻常的变化。随着世界最炎热地区的经济体和人口增长,以及全球气温持续上升,为满足人类舒适需求而产生的制冷需求,有可能推动近期能源消耗和温室气体排放出现最为显著的增长之一。

理解制冷需求的增长,并找到以可持续方式引导其增长的途径,仍是一项复杂的任务。就此而言,印度是一个非常具有代表性的案例研究。它在中低收入国家中排名第一,拥有日益富裕的中产阶层,并且在潜在制冷需求方面的暴露程度最高。

尽管人们对印度未来制冷需求的规模已日益了解,但对于制冷模式变化的动态机制却知之甚少。制冷是如何被管理的?人们采用哪些策略?人们何时、如何以及为何购买和使用空调(ACs)?谁在购买节能空调?制冷消费是否存在性别差异?

在一项发表于《环境研究快报》(Environmental Research Letters)的新研究中,我与合著者在世界上增长最快、规模最大的城市化地区之一,为上述一些基本的制冷问题提供了答案。

能耗密集型制冷

我们选择德里(印度首都辖区)作为研究对象,因为它是印度用电量最高的地区,其趋势为全国其他地区提供了洞见。我们结合使用现有数据集和新的入户调查,选取了德里空调普及率高于平均水平的区域样本,其中空调家庭与非空调家庭的比例罕见地接近50比50。

通过分析数据,我们解析了人们对热舒适的认知,明确了家庭使用空调的条件,并考察了哪些因素推动了节能制冷设备的购买。

我们按普及程度依次考察三类制冷设备:风扇、冷风机和空调。在受访家庭样本中,我们发现风扇——可安装在天花板、桌面或墙面上,也可独立放置——是普遍存在的制冷设备,几乎所有家庭都至少拥有一台。

如下方的维恩图所示,大多数家庭同时拥有风扇和冷风机,但没有空调;另有三分之一的家庭拥有风扇和空调,但没有冷风机。43%的家庭拥有一台空调,其中大部分是在过去两到三年内新购买的;11%的家庭拥有全部三类制冷设备。

43%的家庭拥有一台空调。Image: Radhika Khosla博士等

受访家庭的制冷设备拥有情况(n = 2,092)。百分比表示拥有相应设备的家庭占全部家庭的比例。每类设备拥有情况对应的实际家庭数量列于括号中。

同一社区中约18%的家庭仅拥有风扇。大多数未拥有空调的家庭表示,之所以没有改用空调,是因为设备本身价格高昂,以及其相关的经常性费用(如电费和维护费)也很高。

显然,要实现低碳热舒适,就必须采取能够迅速提升制冷设备能效的措施,且推进速度需与空调和冷风机普及速度的快速增长相匹配。

对制冷需求的认知存在分歧

我们的数据显示,将空调温控器设定在24°C至26°C之间的家庭接近一半,而偏好21°C至23°C之间温度的家庭不足三分之一。

总体而言,在德里夏季(环境温度通常为28-35°C)中,24°C被报告为最受欢迎的温度设定。值得注意的是,24°C也是房间空调的默认设定,这是印度政府于2020年规定的。

即使在相同天气条件下,家庭认为舒适的温度范围相差较大,达5°C,这一点很好地提醒我们,人们对热舒适的感受存在差异。就制冷使用而言,大多数家庭在夏季用电高峰月份中,平均每天使用空调三到六个小时,而空调最常见的用途是睡眠时使用。

空调的平均使用时长为5.4小时。有趣的是,这远低于国家《印度制冷行动计划》中的估算值,该计划曾预测一年中有六个月每天使用超过八小时。

所有这些发现都在下方图表中展示:左图为平均空调使用时长,中图为偏好温度,右图为使用时段。

空调的平均使用时长为5.4小时。Image: Radhika Khosla博士等

空调使用量预测

我们的数据显示,有许多重要因素会影响空调使用量。这些因素包括:住在地面层以上(平均空调使用量因此高出35%)、住在公寓而非独立住宅中(平均空调使用量少1.1小时),以及供电状况较差(平均使用量少0.9小时)。

其他社会人口因素以及热舒适偏好、行为和能效意识同样重要。月收入较高的住户使用空调的时间更长。而拥有较多二手空调的住户,以及老年人(60岁及以上)占比较高的家庭,或长期未搬家的家庭,其空调使用时长往往较短。

研究结果还表明,信息和能源使用意识发挥着关键作用。例如,那些了解补贴LED照明灯泡计划、拥有节能风扇并知晓单位电价的人,预计空调使用时长较短。

此外,当家庭成员在工作或学校中接触空调的比例从零增至一时,我们预计空调的平均使用时长将增加37%。这表明社交网络和影响力在制冷消费增长中发挥着作用。

能源效率

由于更高效的四星级和五星级空调价格较高且供应有限,三星级的中等能效空调是家庭最受欢迎的选择。

下图展示了家庭空调按能效等级的分布情况。

最受欢迎的选择是三星级空调。Image: Radhika Khosla博士等

女性较少参与能源决策

研究发现,购买空调的决定通常由户主做出——户主通常为男性、中年且有工作——或由户主的子女做出。他们参与购买过程的各个阶段,从决定购买哪种设备到寻找可选方案。

总体而言,研究发现女性对设备技术细节以及现有节能计划的了解普遍较少。与男性相比,女性对冰箱和空调上能效标签含义的了解程度也相对较低。较少女性表示熟悉其空调的具体信息,例如品牌、能效等级、容量和保修期。

这种在设备相关know-how方面的差距,进一步体现在女性在选择购买哪台空调时更可能没有任何偏好。

下图展示了女性(浅蓝色柱)和男性(深蓝色柱)的调查结果。

该图表明,在家庭内部对空调的参与程度和了解程度方面存在性别差异。Image: Radhika Khosla博士等

这些结果与其他地区有所不同,在其他地区女性在环境方面发挥着更为突出的作用。这突显出,理解女性在制冷能源决策中的作用,仍是未来工作的一个关键领域。

研究还表明,理解女性的作用在制冷能源决策中的作用,以及针对男性和女性采取不同的目标设定和合作方式,对于改变制冷消费模式可能至关重要。

这是一个例子,说明该案例研究如何为其他快速推进的能源转型提供借鉴。

由此还得出了一些关于引导制冷消费发展轨迹的其他建议。例如,本地零售商在影响购买决策方面发挥着至关重要的作用,并提供了可供选择的节能产品组合。针对购买过程中这一环节的干预措施可能尤为有效。

成本也很重要,因为大多数空调是分期付款购买的,因此,能够促进节能产品购买以及替换低效空调的创新融资机制很可能会取得成功。

最后,恢复并推广建筑设计中的被动式制冷方案——例如遮阳和植被——同样仍是以低碳方式满足未来制冷需求的核心所在。

授权与转载
世界经济论坛发布的文章,可依据《知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎4.0国际公共许可协议》以及我方《使用条款》进行转载。 本文所表达的观点仅代表作者个人立场,并不代表世界经济论坛的观点。