ES&T Air | 为降低全球低收入群体制冷相关耗电量应被列入全球碳减排计划

近日，兰州大学资源环境学院张润斌团队在美国化学学会知名期刊ACS ES&T air发表全球未来湿热风险及相关碳排放的文章。该文章利用经过验证且公开可用的数据，计算了全球室内湿热风险和贫困指数最高的人群分布，然后采用最先进的社区地球系统模型（CESM）的城市模块，估算为这些群体提供公平的空调制冷所需的电力和二氧化碳排放量。

近年来，全球夏季热浪显著加剧，湿热应激现已成为对人类健康的一种巨大威胁，尤其是对低收入人群。研究结果表明，印度在室内湿热风险和贫困指数的综合排名中位居首位，而前十名国家中非洲的低收入国家占多数。如果这些地区能够公平获得空调制冷服务，到2050年将消耗1652太瓦时的电力并额外产生6.07亿吨的二氧化碳。可行的缓解途径包括提高建筑围护结构的性能和增强空调系统的制冷系数（COP）——这些挑战需要新型建筑材料和下一代空调技术来实现能效提升。

结果显示全球低收入群体因制冷耗电产生的CO₂排放量从2025年的1218万吨增至2050年的3411万吨。2025年至2050年全球累计CO₂排放总量达到6.007亿吨。2025-2050年累计CO₂排放总量前十名的国家，印度以2.59亿吨位居首位，显著高于其他国家。各洲排放量最大的国家分别为：亚洲的印度、非洲的乌干达、北美洲的美国、南美洲的哥伦比亚以及欧洲的法国。印度的一些城市和邦已经实施了高温行动计划，以减轻极端高温对居民健康的影响。这些措施包括建立预警系统，通过短信向居民发送高温警报，建议他们采取防护措施；并在城市地区设立"降温中心"，例如公共建筑、购物中心、寺庙和公园，供居民在高温期间躲避。此外，还提供高温期间保持健康的指导，包括建议多喝水和避免户外活动。然而，这些措施并未为低收入群体提供公平的制冷获取途径。亚洲、非洲、南美洲和欧洲内部的分布极不均匀。排放量最高的国家可能比同大洲其他国家的CO₂排放量高出数倍甚至十倍以上。2025年低收入群体空调制冷耗电量是其住宅屋顶潜在光伏发电量的很多倍以上。这表明，即使现有低收入群体住宅的所有屋顶都安装光伏设备，也远远无法满足制冷需求。发展中国家政府需要将低收入群体的空调制冷耗电量提前纳入其可再生能源发电规划。否则，为降低该群体的湿热风险，他们将不得不持续增加煤炭等化石燃料的发电量，这将导致额外的CO₂排放。湿热风险主要集中在发展中国家的低收入群体，全球范围内制冷服务的获取存在显著不平等。各国政府需要关注这些低收入群体，并提供更大的财政和政策支持。对于印度而言尤其如此，为实现这一目标，其可能需要排放更多的CO₂，并可能推迟其宣布的2070年实现碳中和的目标。鉴于经济差异，发达国家应提供更多财政援助，并设立气候融资基金，以帮助发展中国家进行低碳转型。

图1 研究框架图

图2 全球未来湿热指数和脆弱人群湿热指数分布图

图3 印度未来湿热指数和脆弱人群湿热指数的平均值和最大值

图4 全球未来各大洲及排名前十的制冷耗电量

图5 全球未来各大洲及排名前十的制冷相关碳排放

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