到2050年，空调可能会占到全球二氧化碳排放量的40%。信用:色谱仪/ Unsplash由于气候变化，未来几十年全球平均气温将会上升。这也应该会显著增加所谓的降温天数。它们测量建筑物必须冷却到某个环境温度阈值以上的小时数，以将室内温度保持在舒适的水平。价值的上升可能会导致家庭安装更多的空调系统。这可能导致对共冷建筑的更高能源需求，由于气候变化和人口增长，这一需求预计将会增加。加热和冷却之间的激烈竞争
为了更好地了解这种增长在瑞士会有多大，Empa研究人员分析了NEST研究和创新大楼的供暖和制冷需求。“通过纳入环境温度，我们能够根据瑞士的气候情景预测未来建筑的热能需求。除了气候变化之外，我们还考虑到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博士后罗宾·穆施勒解释道。
结果预测，对冷却能源的需求将大幅增加:在整个瑞士都将依赖空调的极端情况下，到本世纪中叶，冷却所需的能源将几乎与供暖所需的能源一样多。在数字上，这相当于每年加热约20太瓦时，冷却约17.5太瓦时。所需的冷却能量是在不考虑技术的情况下计算的。如果这是通过旋转热泵过程来提供的，例如，用COP 3进行冷却，则17.5 TWh冷却能量的电力需求约为5.8 TWh。
NEST住宅单元的供暖需求堪比一栋现代公寓楼。因此，这些数字具有代表性，如果假设瑞士的普通建筑与NEST建筑相当的话。何时会出现这种情况取决于翻新率。然而，即使在更温和的情况下，瑞士的冷却需求也会显著增加。在这种情况下，研究人员假设每年额外的能源需求为TWh。
考虑到气候变化、交流设备使用的增加和人口增长，来自杜本多夫Empa校区NEST建筑的供暖和制冷能源数据为基准测试瑞士未来的供暖和制冷能源需求提供了基础。信用:瑞士联邦材料科学与技术实验室对瑞士能源系统的强烈影响
如今，瑞士建筑的能源需求约占总能源需求的40%。其中主要部分用于加热。这种情况可能会持续到至少21世纪中叶，而冷却建筑物的能源需求预计将大幅增加。如果热能由热泵提供，热泵也可以冷却，这可能会对整个能源系统，特别是作为能源载体的电力产生巨大影响。
假设目前只有少量瑞士家庭拥有空调设备或系统。然而，有热泵的房子越来越多。Empa的研究人员估计，由于降温天数的增加，拥有制冷系统的家庭数量可能会上升到50%以上。这可能会导致大热天出现大量需求高峰。如果由热泵提供冷却，额外的TWh冷却能源需求将相当于今天电力需求的大约2%。在更极端的情况下，冷却的电力需求甚至可能接近今天总需求的10%。然而，这不会在全年均匀分布，而是与可能导致需求高峰的高温期相关。从积极的方面来看，冷却需求与光伏系统的发电量相对匹配。与办公楼相比，住宅建筑降温的影响将明显更大，因为它们约占建筑面积的三分之二。
基于这些发现，对研究人员来说很明显，在建造新建筑时必须考虑到这些发展，并且必须充分利用直接冷却的可能性。“建筑结构不应再只关注优化热量损失，尤其是在冬季，还应关注减少夏季的热量增加，”Mutschler说。例如，这可以通过在地区一级采取适应气候的城市规划措施、实施减少热量的方案或减少建筑物的玻璃来实现。“此外，至关重要的是，决策者也要解决这一发展，并研究如何最好地满足日益增长的冷却能源需求，同时最大限度地减少对未来脱碳能源系统的影响，”穆施勒补充道。冷却建筑物的一个可能的贡献可能来自区域冷却系统，该系统已经在瑞士成功实施——例如在日内瓦。其他的正在出现，例如在祖格。
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