【前方视野】打破制冷悖论，拥抱自然冷媒——联合国推动可持续制冷
致命的热浪：制冷从“奢侈品”变为“生存必需品”
（音响）
根据世界气象组织及欧盟哥白尼气候变化服务局的数据，2014年以来是有气象记录以来最热的11年。其中，2023年和2024年连续刷新了全球平均气温的历史最高纪录。
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2026年春天才刚刚开始，泰国、越南、老挝已经遭遇了历史罕见的极端高温，多地气温突破40°C。
在这一背景下，联合国工业发展组织于维也纳举行了为期四天的可持续制冷论坛。
拉迪卡·科斯拉（Radhika Khosla）是牛津大学史密斯企业与环境学院副教授，她也是政府间气候变化专门委员会第六次评估报告的特邀作者，以及联合国环境规划署多版《全球制冷观察报告》的首席作者。
科斯拉：“极端高温真正令人深感忧虑的问题在于，在所有极端天气事件中，极端高温造成的死亡人数最多。全球75%的人口面临极端高温的威胁。这种高温既持续时间长，强度又大。国际劳工组织的一项研究表明，约70%的劳动者每年都面临高温压力，这导致每年都有人因此受伤甚至死亡。”
目前全球仍有超过10亿人无法获得足够的制冷服务。到本世纪中叶，估计将有20亿至50亿人无法使用空调。然而，制冷需求却没有在当前的可持续发展议程中受到应有的关注。
被忽视的盲点：可持续发展议程中的缺位
科斯拉说：“极端高温和制冷能源实际上一直是我们可持续发展讨论中的盲点。我们梳理了17项可持续发展目标中的全部169个具体目标，发现‘冷却’、‘制冷’、‘高温’、‘热’、‘冷藏’等词汇竟一次都没有出现。”
当今制冷已经不仅仅是一个技术或环境问题，它还是一个关乎公平与社会正义的问题。在世界许多地方，获得制冷服务正逐渐成为保障健康、提高生产力，甚至关乎生存的必要条件。
制冷悖论：越降温，地球就越热
工业发展组织总干事格尔德·穆勒（Gerd Müller）也出席了这次会议。他指出，制冷，包括空调、冷链、工业冷却，本身也会带来增温效应。
穆勒：“这就是制冷悖论。气温上升，制冷需求增加，但这将进一步加速气候变化。我们需要通过高效且可持续的制冷来打破这一循环。”
传统制冷对气候变化具有双重影响。
早期的制冷剂氢氯氟烃（HCFCs）既破坏臭氧层，也是强效温室气体，根据《蒙特利尔议定书》，目前正处于全球逐步淘汰的最后阶段，发展中国家的目标是在2030年前基本停用。
另一类制冷剂氢氟碳化物（HFCs）虽然不破坏臭氧层，但其温室效应极强，其“全球变暖潜能值”（GWP）通常是二氧化碳的数百甚至数千倍。
此外，目前制冷消耗了全球约 20% 的电力。而且据估计，到本世纪末，仅空调的能源需求就将远高于全球供暖的能源需求。
穆勒指出：“我们所依赖的制冷系统——尤其是空调，占全球温室气体排放量的7%，这些排放既来自制冷剂，也来自电力消耗。如果我们现在不采取行动，到2060年，用于制冷的电力需求将增加两倍，排放量将翻一番，这将给许多国家的电力系统带来越来越大的压力。”
因此，转向可持续制冷不仅能通过节能减排保护环境，还能在 2050 年前节省数万亿美元的电力成本和医疗开支。
什么是可持续制冷？从被动设计到能效革新
那么，什么是可持续制冷呢？毫无疑问，可持续制冷需要在满足人类对空调、冷链、工业冷却等低温环境需求的同时，必须将对环境的影响降至最低。但它不仅仅是把旧空调换成新空调，而是一个系统性的解决方案，它关乎如何设计建筑、规划城市以及管理能源系统。
可持续制冷的首要选项是通过建筑设计和城市规划，减少对机械制冷的需求。
史密斯企业与环境学院副教授科斯拉指出：“首要且真正关键的是被动式制冷……它依赖于一些众所周知的提供热舒适度的机制，例如遮阳、通风、隔热、绿地，以及水体的利用。”
其次，可持续制冷需要提高能效。
工业发展组织总干事穆勒指出：“制冷各方面的创新是关键，设备设计的改进，例如无油压缩机、变速或变频驱动正在使制冷技术更加高效。”
拥抱自然冷媒：打破化学制冷剂的温室效应
可持续制冷的第三个关键环节是逐步淘汰氢氟碳化物等强效温室气体，转向自然制冷剂或低全球变暖潜能值的替代品。
国际制冷学会总干事约斯·阿卢什（Yosr Allouche）表示：“在低全球变暖潜能值（GWP）的解决方案中，包括二氧化碳、氨和碳氢化合物在内的天然制冷剂已不再是小众选择。它们经过验证、应用广泛，且可在多种应用场景中实现规模化。”
制冷级的无水氨是一种环境友好型制冷剂，它是大自然氮循环的一部分，不会对气候变化产生任何负面影响，主要用于大型食品冷库、滑冰场，但具有毒性和轻微可燃性，仅限于由专业人员运行的工业设施，不用于家用。
高纯度的碳氢化合物在常温常压下是气态，但在压力下容易液化，由于其优异的热力学性能，被广泛用作制冷剂。碳氢化合物的全球变暖潜能值极低，目前主要用于家用空调、热泵、移动空调以及商用冷柜，唯一的挑战是易燃性。
二氧化碳作为一种不可燃、无毒的“自然制冷剂”正在制冷行业中发挥着越来越大的作用，它的全球变暖潜能值仅为 1，而常用的一种氢氟碳化物制冷剂 R-410A 的全球变暖潜能值高达 2088。二氧化碳的局限在于需要超高工作压力，它的临界温度仅为 31.1°C，这意味着当环境气温超过31°C 时，制冷剂无法通过传统的冷凝器变为液体。
根据环境规划署领导的“酷联盟”（Cool Coalition） 发布的《2023年全球制冷观察报告》及相关统计数据，尽管自然制冷剂的份额正在增长，但氢氟碳化物仍占据全球制冷剂市场约 60%-70% 的份额，尤其是在旧的商业制冷和汽车空调中仍在使用大量的氢氟碳化物。
《蒙特利尔议定书》的《基加利修正案》是专门针对削减氢氟碳化物而制定的一项国际法律文书，目标是到 2040 年代末将氢氟碳化物的生产和消费削减 80% 以上。据估计，如果《基加利修正案》得到全面执行，到本世纪末可以避免多达0.5摄氏度的全球变暖。
破除壁垒：技术已就绪，期待协同行动
阿卢什指出：“相关技术已经存在，且已准备就绪。瓶颈问题众所周知：缺乏统一标准、法规零散、技能短缺、缺乏系统思维，以及融资渠道受限。”
可持续制冷技术的推广面临诸多障碍，例如，各国之间的行业标准不统一，许多国家对制冷设备的能效标准过低，导致市场上充斥着低能效产品；同时，高效能设备和可持续建筑材料的初期投资通常远高于传统产品，廉价但低效的设备和建材仍是许多消费者和商家的首选；同时缺乏专门针对制冷改造的绿色金融工具，导致中小企业和家庭难以承担升级费用。
对此，工业发展组织总干事穆勒指出：“各国政府必须制定并实施国家制冷行动计划，将其纳入更广泛的气候与能源目标之中。这应当且必须成为每个国家能源战略的一部分。”
联合国倡导每个国家制定综合性的 “国家制冷行动计划”，将制冷政策整合到国家自主贡献中，通过法律手段强制提升家电能效。
在2023年于迪拜举行的第28届气候变化大会上，联合国还推动了各国通过了“全球制冷誓言”，旨在到 2050 年将全球制冷相关排放量在 2022 年水平上减少至少 68%，到 2030 年，将新型空调的全球平均能效提高一倍，并大幅增加对被动制冷技术的投资。