Удовлетворение спроса на охлаждение в связи с изменением климата

    Профессор Toby Peters, Университета Бирмингема, объясняет назревшую необходимость в системах охлаждения, которые бы не ставили мир в зависимость от скачка энергопотребления.

    Общеизвестно, что, поскольку среднесуточная температура в мире увеличивается из-за изменения климата, ожидается, что спрос на охлаждение будет стремительно расти, причем не только в сфере кондиционирования воздуха, но также для холодильного оборудования и во многих других областях.

    В своем революционном новом докладе «Холодный мир: определение энергетической головоломки охлаждения для всех» профессор Toby Peters из Университета Бирмингема, Великобритания, решает двойную задачу удовлетворения потребностей всех людей в охлаждении, а также разрабатывает решения в связи с огромным скачком энергии, необходимой для удовлетворения этих потребностей. Это сложная дилемма, требующая многозадачного подхода, включая ускоренное внедрение природных хладагентов.

    Профессор Peters, всемирно признанный эксперт в области технологий чистого холода, раскрывает эту проблему в следующем интервью.

Каково общее содержание доклада «Охлаждение для всех»?
Toby Peters: По прогнозам, в течение следующих 30 лет каждую секунду будет установлено 19 охлаждающих устройств; однако даже при таком огромном росте сектора охлаждения большая часть мира по-прежнему не будет иметь доступа к охлаждению, страдая от последствий: бедности, недоедания, испорченных лекарств и небезопасных условий жизни и работы.

    Если мы хотим достичь социальных, медицинских и экономических целей ООН в области устойчивого развития, охлаждение для всех будет иметь важное значение. Но что это будет означать для наших систем возобновляемой энергии и общих целей по смягчению последствий изменения климата?

    В качестве первого шага к ответу на этот вопрос нам необходимо лучше понять масштабы проблемы. В «Охлаждении для всех» мы впервые представили сценарий с масштабом охлаждения для всего мира в связи с потеплением.

    Вывод заключается в том, что мы не решим задачу обеспечения равного доступа к охлаждению для всех людей и смягчения ее будущего воздействия на энергию и окружающую среду без вмешательства с постепенным изменением.

Какую роль играют природные хладагенты и поэтапный отказ от ГФУ в соответствии с Кигалийской поправкой в ​​достижении целей отчета?
Toby Peters: Поправка Кигали к Монреальскому протоколу имеет решающее значение для уменьшения воздействия на окружающую среду сектора отопления, вентиляции, охлаждения и кондиционирования воздуха. Но достижение целей, которые преследует Кигалийская поправка, может быть очень сложной задачей, если мы стремимся обеспечить доступ к охлаждению для всех, кто в этом нуждается, и достичь целей ООН в области устойчивого развития, учитывая значительный рост использования оборудования для охлаждения. Если мы планируем достичь цели, установленные Кигалийской поправкой, то для это необходимо дальнейшее ускорение использования хладагентов с низким ПГП и природных газов.

Считается ли использование природных хладагентов одной из стратегий энергосбережения, а также способом сокращения прямых выбросов?
Toby Peters: Мы должны гарантировать самый низкий ПГП и самую высокую эффективность использования энергии из текущих технологических решений. Но поскольку мы переходим от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии, нам требуются общесистемные подходы к энергии, если мы хотим удовлетворять спрос. Это должно включать новые эффективные стратегии охлаждения, которые удовлетворяют спрос, управляют тепловыми пиками, чтобы сгладить скачкообразную генерацию возобновляемых источников энергии. Эти стратегии должны учитывать количество доступных ресурсов, таких как бесплатные и неиспользованные холод и тепло; включить подключение данных и управление энергией, рассмотреть роль хранения энергии и многое другое.

Как будет финансироваться «Охлаждение для всех»?
Toby Peters: Доступ к финансированию остается проблемой для принятия устойчивых технологий холодовой цепи. Не существует единого пути для финансирования, учитывая, что охлаждение имеет много различных применений. «Охлаждение для всех» потребуются новые финансовые решения, как коммерческие, так и разумные субсидии. Эти меры могут включать в себя налоговые льготы для совместных объединений организаций фермеров-производителей или перераспределение сельскохозяйственных субсидий.

    В рамках этого обслуживания все более важным становится сервитизация охлаждения — «охлаждение как услуга» и/или «оплата за использование», особенно, например, для обеспечения доступа к охлаждению и холодовой цепи для мелких и малорентабельных фермеров или для улучшения энергоэффективности в холодильных системах.

Будет ли рост возобновляемых источников энергии идти в ногу с растущим спросом на охлаждение?
Toby Peters: 2017 год установил рекорд для глобального развертывания солнечной возобновляемой энергии (94 ГВт добавленной мощности). В том же году потребляемая мощность при полной нагрузке всех проданных кондиционеров составила 133 ГВт; из них примерно 20% составляли сменные блоки. Затем 2018 год снова стал рекордным для глобального развертывания солнечной возобновляемой энергии с добавленной мощностью 104 ГВт, в то время как глобальные продажи комнатных кондиционеров выросли примерно на 9% в годовом исчислении. Из вышеприведенного очевидно: рост солнечной возобновляемой энергии не успевает за ростом спроса только на комнатные кондиционеры, продаваемые каждый год.

Каковы наиболее важные стратегии достижения снижения энергопотребления при охлаждении?
Toby Peters: То, как управляется растущий спрос на охлаждение, будет иметь огромное значение для нашего общества, экономики, потребностей в энергии и изменения климата. Чтобы обеспечить устойчивое охлаждение, которое является финансово устойчивым и доступным для всех, кто в нем нуждается, требуется новый, основанный на потребностях, интегрированный системный подход, который включает «термическое мышление» в энергетические стратегии. Речь идет о смягчении спроса, понимании размера и расположения тепловых, отработанных, природных и энергетических ресурсов; понимание новых векторов энергии, тепловых хранилищ, технологий чистого охлаждения и новых бизнес-моделей; оптимально интегрировать эти ресурсы с различными нагрузками охлаждения. Ключевые действия были определены для достижения этой цели, хотя каждая страна или сообщество будет выбирать меры вмешательства на основе понимания своих собственных потребностей.

Как может сотрудничать промышленность, правительства, научные круги и институты, чтобы быстро обеспечить реализацию этих решений?

Toby Peters: Вопрос в том, «какая услуга нам нужна, и как мы можем предоставить ее наименее вредным способом?», а не «сколько электроэнергии мне нужно генерировать?». Для решения проблемы необходимо интегрированное мышление, применяемое не только в технологической сфере, но и в целом для систем, которые включают в себя технологии, социальную сферу, экономическую, управление, политику, финансы, бизнес, энергетику, образование и обучение.

    Только путем принятия такого подхода будут разработаны радикально новые интервенции, оптимальные для рынка и наилучшим образом интегрированные и развернутые коммерчески жизнеспособным и технологически практичным способом.

  Требуемые изменения могут быть достигнуты только путем объединения мировых экспертов из всех соответствующих секторов для предоставления интегрированного системного мышления, реализуемого в политически значимых масштабах, которые могут обеспечить успешное принятие и поставку ускоренных решений. Это может затем стимулировать сотрудничество правительства и промышленности, согласовывать политику и финансы, формировать программы научных исследований и ускорять переход инноваций к рынку и широкому их распространению.

Как можно снизить потребность в охлаждении, чтобы сделать его более управляемым?
Toby Peters: Мы разработали определенный порядок поэтапного вмешательства. Это должно начаться с сокращения спроса. Чтобы обеспечить требуемое снижение спроса на энергию, мероприятия должны включать в себя: влияние на поведение потребителей, городское планирование и проектирование зданий и тп.

    Мы также хотим посмотреть, как мы можем агрегировать спрос для соответствия доступным устойчивым поставкам энергии; гораздо более широкое использование свободного охлаждения (такого как водоемы, например), охлаждение отходов; и более радикальные технологии и инновации в области хранения тепловой энергии.

Какие успехи в установке, обслуживании и обучении потребуются для поддержки данных решений в области охлаждения?
Toby Peters: Эффективность и действенность систем охлаждения зависит от знаний и навыков тех, кто устанавливает, производит техническое обслуживание холодильного оборудования и его эксплуатирует. Плохо обслуживаемое оборудование, как правило, работает менее эффективно, выделяет больше хладагента и потребляет больше энергии. Использование плохо обслуживаемых систем в больших масштабах может увеличить прямые и косвенные выбросы по всему сектору на 10-30%. Поэтому развитие знаний и навыков необходимо для обеспечения наилучшего монтажа и использования холодильного оборудования.

Почему решение проблемы охлаждения для всех так важно в связи с проблемой изменения климата?
Toby Peters: Доступ к охлаждению не роскошь; это вопрос справедливости, который требует быстрых действий для защиты наиболее уязвимых. В настоящее время более 1,1 миллиарда человек страдают от отсутствия доступа к охлаждению. Охлаждение обеспечивает свежую пищу, безопасные лекарства, защиту от жары и тепловой комфорт для растущего числа людей, которые будут жить в мире потепления. Во все большем количестве стран кондиционирование воздуха и охлаждение будут иметь жизненно важное значение для экономической производительности.

    То, как мир справится с этой задачей и предоставит услуги по охлаждению растущего спроса у среднего класса и уязвимым бедным в ближайшие десятилетия, будет иметь важные последствия для нашего климата. Без инноваций и целенаправленных вмешательств потребность в энергии для охлаждения может увеличиться более чем в пять раз к 2050 году. Быстро растущие прямые и косвенные выбросы парниковых газов, связанные с холодильным оборудованием, могут легко опередить все наши попытки достичь целей Парижского соглашения и остановить глобальное потепление.

по материалам ammonia21.com