零碳科技：太空技术有望将现有空调系统的能耗降低50%

节能增效、提升电气化水平一直以来都被视作降低碳排放、实现气候既定目标的重要途径，建筑、工业、交通等诸多领域能效提升都存在巨大空间。

根据国际能源署11月发布的《2024能源效率》报告，2010年至2022年，提高能效使全球二氧化碳排放量累计减少近70亿吨。根据国际能源署设想，到2030年，加速提高能效可推动全球石油需求减少超过70%，天然气需求下降约50%。以电动汽车为代表的能源技术应用，将有望大幅降低石油需求，进而降低用能领域温室气体排放量。同时，低碳技术在供暖电气化、建筑低碳改造等领域的应用将有利于降低天然气消费量，减少总量预计将超过欧洲今年全年的天然气使用量。如果能够推动能效持续提升，到2030年，带来的减排贡献有望占全球温室气体减排总量的30%；到2050年，能效提升将是实现二氧化碳大规模减排的最主要途径，其贡献约为37%，是实现碳减排最重要、最经济、最直接的路径。

近年来，全球气温达到了新的高度。2023 年是有记录以来最热的一年，而 2024 年有望打破它。热浪的频率和强度不断增加，导致一些地区的极端温度高达 50ºC，并在 2024 年打破了多个国家的温度纪录。确保满足冷却需求至关重要。极端温度推动了对空调等急需的冷却技术的强劲需求。然而，这些也使用电量达到创纪录的水平，并使世界各地的电网不堪重负。

2024 年，一个地区内达到新的历史峰值需求记录或因极端高温事件而遭受重大中断的国家百分比

2024 年，包括巴西、中国、印度、墨西哥和美国在内的 40 多个国家/地区（占全球电力需求近 70%）在热浪期间创下了新的电力峰值需求纪录，而许多其他国家则遭受了重大停电和轮流停电。交流电拥有率高和气候炎热的国家/地区的电网受到的影响尤其大。拉丁美洲和亚太地区近 80% 的国家要么在热浪期间创下新的峰值需求纪录，要么遭受与高温相关的电网中断。在欧洲，6 月热浪袭击了巴尔干地区，导致严重停电，7 月气温达到 43°C，导致塞尔维亚和克罗地亚的电力需求创下历史新高。在交流电拥有率较低的撒哈拉以南非洲，长期干旱加上严重的高温事件导致电力系统中断和整个 2024 年轮流停电。

在炎热潮湿的气候中，热浪的强度和持续时间越来越长，这使制冷设备从奢侈品变成了必需品。因此，今年许多国家的空调销量都有所上升。在日本，家用空调销量连续四个月增长，年增长率为 11%，此前经历了有纪录以来最热的夏季。在印度，空调的产量近年来也一直在增长。鉴于进口量有限，印度能源效率局使用产量作为销售估计值。预计 2021 年至 2023 年期间的销量同比增长超过 25%，去年售出近 1100 万辆。空调市场在 2024 年经历了前所未有的增长，因为该国面临超过 50°C 的强烈热浪。

尽管过去几年增长迅速，但新兴市场和发展中经济体的空调拥有量仍远低于发达经济体。在撒哈拉以南非洲地区，只有大约 5% 的家庭配备了空调，印度不到 20%，巴西只有 30% 左右，但随着收入水平的提高，家庭空调的份额将急剧增加。实施综合政策一揽子计划以促进节能空调，对于提供急需的冷却需求同时减轻对电网的影响至关重要。

创新技术有望将现有空调系统能耗降低50%

尽管如今的空调设备比以往任何时候都更加高效，但它们仍然是电网的主要耗能大户，更换为更新、更高效的设备可能会耗资巨大，尤其是对于大型商业系统而言。赫利克斯地球技术公司（Helix Earth Technologies）公司希望通过重新利用公司首席执行官拉万·拉希德（Rawand Rasheed）和他的团队在美国国家航空航天局（NASA）工作时开发的一种用于在航天器上过滤空气的技术来解决这一问题。

这项技术名为Helix Micra，是一种过滤系统，由专有的过滤器和液体干燥剂组成。拉希德称，Helix Micra系统的效率是其他市场上其他产品除湿系统的6到8倍，体积也比现有系统小得多，而且过滤器很容易用3D打印技术制造，可以使用回收材料。

但最重要的是，该系统可以改装到现有的商用暖通空调系统中，并将能源消耗减少50%或更多。除湿是制冷过程中的一个必要步骤，而该系统的除湿效率也要比现有技术高得多。

Helix Micra过滤器的开发目的是在没有活动部件的情况下，捕捉喷洒在航天器上用于灭火的微米级水滴。该公司称，在潮湿的环境中，空调能耗的80%都来自于这一任务。

该公司表示，Helix Micra设备的安装只需一名技术人员耗时几个小时即可完成，这意味着无需更换现有的空调设备。该附加装置的大小仅为与其连接的空调机的十分之一，而且其维护比空调机本身更简单，可按照与空调机定期维护相同的时间表提供服务。该公司的项目已经获得了包括美国能源部和美国国家航空航天局（NASA）在内的多方资助。