冷却正在变暖的地球，但市场失灵被冻结AC行业的创新

今年夏天创造了一项记录在Quriyat，阿曼最热隔夜低温有史以来 - 42.6摄氏度（华氏108.7）。随着全球气温投射由世纪末上升2〜5℃，并城市地区气温上升1-3摄氏度比他们的环境中，世界各地将在夏季难以忍受。

已经有令人震惊的22亿人，占世界人口的30%，处于潜在的危险之中致命的热暴露每年超过20天;到2100年，多达四分之三的人可能会经历这种风险。舒适的制冷，如空调，不再是一种奢侈品，而是日益成为健康、生产力和极端情况下生存的必需品。

运行住宅ACs的总数量，数十亿。图表来源:基于国际能源署《变冷的未来》2018年数据的RMI图。

在发展中国家，这些不断上升的温度是由人口增长，城市化和收入增长加剧推高舒适性需求降温。这些因素将导致家用空调在全球的总数到2050年，一个令人震惊的增加了四倍，从今天9亿增加至约37十亿。在热带和亚热带地区，如印度，中国，巴西和印度尼西亚的新兴经济体，预计将看到在未来三个十年制冷需求增加了五倍。

冷却是如何使地球变暖的?

如果这些需求预测是正确的，而且空调能源效率继续以50年来的历史速度提高，到2100年，仅家用空调就可能导致全球气温上升1.5摄氏度，完全偏离我们在巴黎制定的将全球气温上升控制在2摄氏度以下的目标。

空调主要以两种方式影响气候:制冷剂的直接排放;以及电力使用的间接排放。制冷剂会在空调使用寿命的整个过程中泄漏到大气中，其效力是二氧化碳的数千倍。然而，制冷剂只占空调气候影响的20% - 30%。另外70%到80%的电力来自电网。如果不采取任何措施，到2050年，全球居民的ACs用电量将超过今天美国和德国用电量的总和。

除了加剧全球变暖之外，对空调需求的增加还将给政府和消费者造成数千亿美元的损失。对政府来说，电网负担的增加转化为昂贵的基础设施项目。例如，如果印度的空调数量如预期的那样在2030年增加四倍，它将至少需要投资1200亿美元用于新建发电厂，另外还需要更多资金来升级输配电系统。对于消费者来说，空调可以代表他们收入的很大一部分。例如，在印度，仅仅为了使用ACs，消费者就花费了家庭收入中位数的8%。在印度尼西亚，这一比例为14%。

国际社会为解决这一问题做了什么?产生了什么影响?

国际社会正在努力逐步淘汰对地球危害最大的制冷剂。在9月16日世界臭氧日，我们纪念了31年前签署的《蒙特利尔议定书》。《蒙特利尔议定书》(1987年)取得成功逐步淘汰消耗臭氧层的制冷剂的99％现在基加利修正案（2016）的目标氢氟碳化物（HFCs） - 温室气体具有高的全球变暖潜能值（GWP）。根据这项修正案，197个国家已承诺在未来30年内逐步减少HFC使用的80％以上。联合国环境计划署已经把它称为世界上“最大的单一实际贡献”，以满足巴黎的目标。

在AC的提高能源效率传统上已经通过最低能效标准（MEPS）驱动决策者。每年，各国政府逐步提高最低允许的能源利用效率，有效地推动了地板上。这就造成了一个平均每年提高1.7%的效率自1990年以来,在全球范围内。然而，虽然这是积极的进展，但还不足以抵消需求的巨大增长。按照这个速度，从现在到2050年，空调的效率只会提高70%——与预计的300% - 400%的需求增长相比，这是一个微不足道的增长。

哪些市场失灵阻碍了空调行业的创新?

1.政府的政策消除了效率最低的ACs，但对推进效率最高的ACs却没有什么帮助。

政策制定者利用欧洲议会议员来提高较低的可接受的效率水平，并使用标签和标准，如美国的“能源之星”(Energy Star)，以激励消费者购买现有的最节能的产品。虽然欧洲议会已相对成功，但在许多地区最严格的标签和标准远远落后于市场上同类中最好的空调设备。在这些情况下，制造商从提高产品效率中获益甚微。

最严格的能源效率标签和一流的AC超过MEPS。
Chart Adapted From: Park, W.Y., Shah, N., and Gerke, B.F., 2017, "Assessment of commercially available energy-efficient room air conditioners including models with low global warming potential (GWP) refrigerants," Report 2001047, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California.

2.消费者要求较低的预付成本。

成本是大多数消费者的重要因素，而更有效的单位生命周期成本通常比较低的，这些成本难以计算。其结果是，当消费者比较成本，他们一般是单独考虑前期成本。更糟糕的是，在某些情况下，比如在公寓楼中，AC购买者甚至不考虑寿命周期成本，因为他们不是那些支付电费。这家专注于前期成本导致AC制造商寻求通过低价格销售的高容量给消费者，以提高效率，仅仅满足MEPS。

3.就成本或效率而言，ACs还没有其他技术可以“追逐”。

在极端炎热的天气里，传统的空调是保持凉爽的唯一选择。因此，当空调制造商在成本和效率方面相互竞争时，他们并没有追求另一种能提供冷气的技术。相比之下，相邻行业的技术在过去十年中出现了突破性的创新。例如，LED照明一直在追赶紧凑型荧光灯和白炽灯。同样，太阳能光伏发电一直在追赶传统电网发电(如煤炭和天然气发电)的成本和效率。LED已经达到了他们的理论最高效率百分之67-89,而太阳能PV达到了28% - 53%。空调的效率远远落后于同类产品中最优的14%，而最常见的售价只有6 - 8%。

4.由于进入壁垒高，该行业得到了巩固。

空调行业很大程度上是合并的，大部分市场份额是由少数强大的公司控制。据统计，全球空调制造公司不足500家，其中两家中国公司控制着全球超过35%的室内空调生产K-CEP中国该行业极高的进入壁垒，包括高昂的营销和分销成本，以及品牌对消费者的重要性，阻碍了初创企业和较小企业取得进展。

相比其他能源技术，交流行业取得了接近最大理论效率方面进展甚微。

工业朝着理论上的最大效率的方向发展。
图源：基于绿色科技媒体RMI分析，“圣集团再次举行纪录世界上最高效的屋顶太阳能电池板，” 2017年;PHYS，“白光LED与超高光效可满足所有通用照明的需要，” 2010;富士通，2017年。

是什么扰乱了这个市场，导致了空调领域的气候友好型创新?

我们正面临着来自于发展中国家冷却的需求增加了五倍一个迫在眉睫的气候危机。为缓解这一收养的负面影响，世界需要一种技术，是更好地为气候至少五次。我们在RMI相信这是可能的。

目前一流的ACs已经出现了气候要好三倍比从倍增能源效率和采用具有低GWP制冷剂的组合的平均单位。制造商，大学实验室和初创公司正在开发甚至更有效的技术。结合两种或两种以上的技术可以创建一个交流是更好地为气候五倍同时考虑电网的能源使用和制冷剂选择的时候。

市场不会得到自己的。国际社会需要而引发市场对解决规模团结在研发这一目标和投资支持。世界各地的创新者，注意和工作创造冷却技术，可以提供不暖化地球降温。