冷却能源需求上升

时间：2021-05-19 10:25:31 来源：

由于气候变化，未来几十年全球平均温度将上升。这也应该显着增加所谓的冷却度天数。这些测量的小时数是指环境温度高于特定阈值的小时数，在该阈值下必须对建筑物进行冷却以将室内温度保持在舒适的水平。值的上升可能导致家庭中交流系统的安装增加。这可能导致对冷却建筑的能源需求增加，由于气候变化和人口增长，预计该需求将增加。

冷却能源需求上升

加热和冷却之间的夹缝式竞赛

为了更好地了解这种增长将在瑞士带来多大的影响，Empa的研究人员分析了NEST研究与创新大楼的供暖和制冷需求。“通过包括环境温度，我们能够根据瑞士的气候情景对建筑物的未来热能需求进行预测。除气候变化外，我们还考虑了人口增长和交流设备使用的增加。” Empa城市能源系统实验室的博士后Robin Mutschler解释说。

结果预测，对制冷能源的需求将显着增加：在极端的情况下，整个瑞士都将依赖空调，到本世纪中叶，制冷所需的能源几乎与供暖所需的能源一样多。在图中，这相当于每年加热约20兆瓦时(TWh)，冷却约17.5 TWh。所需的冷却能量是在不考虑技术的情况下计算的。如果通过逆转热泵过程(例如使用COP 3进行冷却)来提供，则17.5 TWh冷却能的电力需求约为5.8 TWh。

NEST住宅单元的供暖需求与现代公寓楼相当。因此，如果假设瑞士的平均建筑物与NEST建筑物相当，则这些数字具有代表性。何时需要这种情况取决于装修速度。但是，即使在较为温和的情况下，瑞士的制冷需求也将大大增加。在这种情况下，研究人员假设每年需要额外增加5 TWh的能源需求。

对瑞士能源系统的强烈影响

今天，瑞士建筑物的能源需求约占总能源需求的40%。其主要部分用于加热。至少在21世纪中叶之前，这种方式可能会一直保持下去，而制冷建筑物的能源需求预计将大大增加。如果热能由也可以冷却的热泵提供，则这可能会对整个能源系统，尤其是作为能源载体的电力产生重大影响。

假定目前只有少量瑞士家庭拥有空调设备或系统。但是，带有热泵的房屋数量正在增长。Empa研究人员估计，由于制冷度天数的增加，配备制冷系统的家庭数量可能会增加50%以上。在炎热的天气中，这可能会导致需求高峰。如果通过热泵提供冷却，则额外的5 TWh的冷却能量需求将相当于当今电力需求的2%左右。在更极端的情况下，冷却用电需求甚至可能达到当今总需求的百分之十。然而，这将不会在全年中平均分配，而是与炎热时期相关联，这可能导致需求高峰。积极的一面光伏系统的发电可以相对很好地满足制冷需求。与办公楼相比，住宅楼降温的影响要大得多，因为它们约占建筑面积的三分之二。

基于这些发现，对于研究人员而言显而易见的是，在建造新建筑物时必须考虑这些发展，并且必须充分利用被动冷却的可能性。Mutschler说：“建筑体系结构不应仅着眼于优化热量损失，尤其是在冬天，而应在减少夏天的热量吸收上。”例如，可以通过城市规划措施来实现地区级的气候适应，实施减少热量的计划或减少建筑物的玻璃来实现这一目标。“此外，至关重要的是，政策制定者还应对这一发展趋势，并研究出最佳方法来最大程度地满足不断增长的冷却能源需求，同时最大程度地减少对未来脱碳能源系统的影响，” Mutschler补充说。建筑物制冷的一种可能贡献可能来自区域制冷系统，该系统已在瑞士成功实施，例如在日内瓦。其他正在涌现，例如在楚格。

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