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今年夏天一项新纪录诞生了阿曼古里亚特有史以来最高温的夜间低温:42.6ºC(108.7ºF)。到本世纪末，全球气温预计将上升2至5ºC城市地区气温升高1至3ºC与周围的环境相比，在夏季的几个月里，世界上的一些地方将是令人无法忍受的。
已经有惊人的22亿人，占世界人口的30%，面临潜在的危险致命的热接触每年20天以上;到2100年，多达四分之三的人可能面临这种风险。舒适的冷却，如空调，不再是一种奢侈品，而是日益成为健康、生产力和极端的生存的必需品。
在发展中国家，人口增长、城市化和收入增长加剧了气温上升，从而推高了对舒适降温的需求。这些因素将导致全球家用空调的总数从今天的9亿台增加到2050年的37亿台左右，惊人地增加了4倍。未来30年，印度、中国、巴西和印度尼西亚等热带和亚热带新兴经济体的降温需求预计将增长5倍。
地球变暖到底有多冷
如果这些需求预测是正确的，而且空调能效继续以50年来的历史速度提高，那么到2100年，仅住宅空调就可能导致全球气温上升1.5ºC，完全背离我们将全球气温增幅控制在2ºC以下的巴黎气候目标。
空调对气候的影响主要有两个方面:制冷剂的直接排放和用电的间接排放。制冷剂会在空调的整个使用寿命中渗入大气，其效力是二氧化碳的数千倍。然而，制冷剂只占空调气候影响的20 - 30%。其余的70%到80%是来自电网的电力消耗。如果不采取任何措施，到2050年，全球住宅空调的用电量将超过美国和德国今天用电量的总和。
除了加剧全球变暖之外，对空调需求的增加将使政府和消费者花费数千亿美元。对政府来说，电网负担的增加意味着昂贵的基础设施项目。例如，如果印度的空调数量如预期到2030年增长四倍，他们将需要至少1200亿美元投资于新的发电厂，以及更多的资金用于升级输电和配电系统。
对于消费者来说，空调是他们收入的重要组成部分。例如，在印度，仅仅为了操作空调，消费者就要花费家庭收入中值的8%。在印尼，这一比例为14%。
国际社会在做什么
国际社会正在努力逐步淘汰对地球危害最大的制冷剂。在9月16日的世界臭氧日，我们纪念了31年前签署的《蒙特利尔议定书》。
《蒙特利尔议定书》(1987年)获得成功逐步淘汰99%消耗臭氧的制冷剂现在，《基加利修正案(2016年)》的目标是氢氟碳化物(hfc)——具有高全球变暖潜能值(GWP)的温室气体。根据该修正案，197个国家承诺在未来30年内逐步减少80%以上的氢氟烃使用。联合国环境规划署(United Nations Environment Program)称，这是世界上为实现巴黎气候变化目标做出的“最大的单一实际贡献”。
提高ACs的能源效率一直是由决策者通过最低能源性能标准(MEPS)推动的。每年，各国政府都在逐步提高允许的最低能源效率，有效地推高了最低能源效率。这导致了平均每年提高1.7%自1990年以来,在全球范围内。
然而，尽管这代表着积极的进展，但不足以抵消需求的大幅增长。按照这个速度，从现在到2050年，空调的效率只会增加70%——与预期的300到400%的需求增长相比，这是微不足道的增长。
为什么这个行业没有创新
行业没有采取更多措施提高空调设备的效率有四个原因:
政府政策消除了效率最低的空调，但几乎没有鼓励提高效率最高的空调
政策制定者利用MEPS来提高可接受的较低能效水平，并使用标签和标准，如美国的“能源之星”(Energy Star)，鼓励消费者购买最节能的产品。虽然MEPS已经相对成功，但在许多地区最严格的标签和标准远远落后于市场上最好的交流空调．在这些情况下，制造商从提高产品效率中获益甚微。
消费者要求较低的前期成本
对于大多数消费者来说，成本是一个重要的因素，虽然能效更高的设备的生命周期成本通常较低，但这些成本很难计算。因此，当消费者比较成本时，他们通常只考虑前期成本。更糟糕的是，在某些情况下，比如在公寓楼里，空调购买者甚至不考虑生命周期成本，因为他们不是支付电费的人。这种对前期成本的关注导致AC制造商通过对消费者的低价格追求高销量，以满足MEPS的效率。
在成本或效率方面，ACs并没有在“追逐”其他技术
在极端炎热的天气里，传统空调是保持凉爽的唯一选择。因此，虽然空调制造商在成本和效率方面相互竞争，但他们并没有追逐另一种也能提供凉爽空气的技术。相比之下，在过去十年中，相邻行业的技术出现了根本性的创新。例如，LED照明一直在追求紧凑型荧光灯和白炽灯。同样，太阳能光伏一直在追赶煤炭和天然气等传统电网发电的成本和效率。led已经达到了理论最高效率的67 - 89%,而PV达到了28 - 53%．空调的效率远远落后，同类中最好的空调为14%，而最常见的空调仅为6-8%。
这个行业的进入壁垒很高
交流电行业在很大程度上是统一的，大部分市场份额被少数几家强大的公司所控制。据统计，全球空调制造企业不到500家，其中两家中国企业控制着全球空调生产的35%以上K-CEP中国进入该行业的门槛非常高，包括沉重的营销和分销成本，以及品牌认知度对消费者的重要性，阻碍了初创企业和较小的公司取得进展。
什么会扰乱市场?
发展中国家对制冷的需求增加了5倍，我们正面临一场迫在眉睫的气候危机。为了减轻这种采用带来的负面影响，世界需要一种对气候至少改善5倍(5倍)的技术。我们RMI相信这是可能的。
目前最好的ac已经对气候来说是三倍比一般的机组要高，这是由于能源效率提高了一倍，并使用了GWP较低的制冷剂。制造商、大学实验室和初创企业正在开发更高效的技术。结合两种或两种以上的技术，在考虑电网能源使用和制冷剂选择的情况下，可以创造出一种更适合气候的空调。
市场不会靠自己的力量实现这一目标。国际社会需要围绕这一目标团结起来，支持在研发方面的投资，同时为市场做好准备，以实现规模化的解决方案。世界各地的创新者们，注意并努力创造能够在不使地球变暖的情况下制冷的技术。
伊丽莎白·奥格雷迪(Elizabeth O’grady)是落基山研究所(Rocky Mountain Institute’s Building Practice)的助理研究员。Saarthak Narsipur是RMI的前实习生。©2018落基山学院。同意发表。最初发表在RMI出口．
7评论
我不明白。
有替代品吗?
人们也用热泵供暖，所以那应该抵消一些，相比天然气，如果电力是清洁的?
Markiz,
本文并没有真正讨论通过其他措施(可能包括空调以外的电器的效率)来“抵消”空调增长所带来的电力消耗的增加。
从天然气空间采暖转换到电空间采暖(热泵)是否对地球有净效益，这个问题很复杂。在与电网相关的碳排放较低的地区，从天然气供暖转向电供暖将减少碳排放。在其他地区——与电网相关的碳排放高的地区——从天然气加热转变为电加热实际上是可能的增加碳排放。
>“…从天然气加热转变为电加热实际上可能会增加碳排放。”
几年前，我在这里发表了一篇博客，根据前任政府的清洁电力计划(CPP)基线假设和预测，粗略地估算了美国各地的情况。目前的政府已经从网络上拉下了各州的数据和预测，所以如果不挖掘那些网页的网络档案，就不可能完全遵循这种方法，但要点仍然很清楚:
//m.etiketa4.com/article/the-carbon-footprint-of-minisplits
从那时起，向可再生能源的过渡已经超出了预期(在美国的大多数州超出了相当多)，而在其他州，甚至在一些更“红”的州，也开始加速。就在上周，北印第安纳公共服务公司发布了一些分析报告，显示了他们首选的计划与其他几个计划相比的成本和风险。(见:https://www.nipsco.com/docs/default-source/about-nipsco-docs/nipsco-irp-public-advisory-meeting-october-18-2018-presentation.pdf）
他们首选的计划不是尽可能降低碳排放，但预计在未来11年为纳税人节省40亿美元。一些关键特征是，首选计划将燃煤发电量从目前的65%，减少到2023年的15%(4年!)，到2030年为零。但煤炭正在被风能、太阳能存储、需求响应和从MISO(中部大陆独立系统运营商——输电网实体)购买的少量电力所取代。这是在正常运营的净成本节省下的，而且比建设联合循环天然气发电厂的预期成本更低。
这一转变的驱动因素是系统的可靠性和成本。
这与CPP计划相差甚远——与2-3年前的计划相比，太阳能、风能和储能变得更便宜，更容易整合到电网中。是的,确实……
“从天然气空间供暖转向电空间供暖(热泵)是否对地球有净效益，这个问题很复杂。”
特别是在使用寿命15-25年以上的加热设备。但在美国大部分地区，它正强烈倾向于热泵。
强迫玩家以较低的生命周期成本购买AC是一回事。但是，要超越这一标准，迫使人们购买环境成本更低的汽车，就需要证明没有更有效的方法来做到这一点。
所有这些都因不同的使用场景而变得复杂。例如，我有一个住在海边的朋友，他的空调设备在正常寿命结束前很久就会生锈。因此，昂贵而高效的空调永远无法收回成本。
天然气和热泵的对比也取决于当前的天气。温和的天气对惠普有利。
在我看来，蓄热应该是解决方案的一部分。例如，利用光伏太阳能，它可以以可承受的成本实现几乎无碳的交流电。
另一个因素是“绿色能源”或“清洁能源”购买选项的可用性。使用这些选项是否合理，以排除计算，以知道是否使用天然气加热vs微型分割加热更好?
詹姆斯,
Q。“使用‘绿色能源’购买选项是否可以避免计算，以确定使用天然气加热和微型分割加热孰优孰劣?”
答:这个问题问得好，答案是否定的。假设你当地的公用事业公司为你提供了“100%太阳能电力”的选择。你注册。公用事业公司进行一些核算——也就是说，确保公用事业公司购买足够的光伏电力(以每年为基础)来平衡您的使用量——然后交易就完成了。
但在寒冷的冬夜，当你的房子使用大量的电力时，这些电力不是来自光伏发电。它可能来自燃煤电厂。会计平衡-但你的房子需要的电力不可能是100%的太阳能。
“但是在寒冷的冬夜，当你的房子使用大量的电力时，这些电力不是来自PV。它可能来自燃煤电厂。”
你在任何时刻(白天或晚上)从电网中获取的电力可能来自燃煤电厂，也可能来自风能，核能，水力发电，或联合循环天然气，任何可能性。每分钟、每分钟、每小时的网格混合都在不断演变。但购买绿色能源(在大多数情况下)是在某一时间和日期抵消了一定量的碳燃烧能源，如果不是在你使用它的精确时间和地点。
对于天然气，你可以非常确定它的燃料是什么，以及何时燃烧。美国天然气电网中“可再生天然气”的比例微乎其微，不到0.01%
在新英格兰，大部分电网负荷跟踪是由联合循环燃气电厂以大约50%的效率完成的。即使所有的边际力量来自类型的植物,在0 f最寒冷气候mini-splits正在运行一个警察,所以净效率从煤气总管的热空气你mini-split ~ 2 x = 50% ~ 100%,或与冷凝气体。当温度为+25F时，微型分体的COP约为3，气体-热风效率为~3 × 50% = ~150%，比冷凝气体的碳水化合物低得多。
在美国大部分地区(包括中西部地区)，风力发电的全周期无补贴成本现在比现有燃煤电厂的运营成本更低。如果没有补贴，这些化石燃料将在10年左右的时间里全部破产，这是现任能源部长里克·佩里(Rick Perry)正在拼命阻止的事情(表面上是出于政治目的)，但他没能成功推动联邦能源管理委员会通过这个由数据驱动的无党派机构，少受当今政治模式的影响。
在回应#3中提到的印第安纳州的NIPCO案例就是一个恰当的例子——最廉价的前进方式是尽早淘汰这些燃煤电厂。这家公用事业公司目前65%的燃煤量，计划通过在未来4年将燃煤量减少到15%，在未来12年减少到0%来节省纳税人的钱。如今，在他们的服务区域安装一个小型分离器似乎是一场碳排放灾难——65%的煤和30-35%的热效率带来了巨大的碳足迹。但在这一“小分裂”的生命周期中，情况显然不会如此——它们的电网组合正从根本上转变为低碳水化合物来源，主要是为了节省成本。
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