Эксперты по энергетике считают, что солнечная генерация и кондиционирование воздуха — «взаимодополняющие технологии». Но не оборачивается ли гонка за охлаждением Европы против нас?
Бум солнечной энергетики в Европе обеспечивает домам часы «бесплатного» кондиционирования воздуха (AC), давая столь необходимое облегчение на фоне новой волны жары.
РЕКЛАМА
РЕКЛАМА
Изнуряющая жара на этой неделе охватила большую часть континента, вызвав масштабные перебои и десятки смертей. Прогнозы погоды предупреждают, что сильная жара начинает смещаться на восток, угрожая обширным районам Центральной Европы.
Новый анализ энергетического экспертного центра Ember показал, что типичный дом в Великобритании с солнечными панелями на крыше вырабатывал достаточно электричества, чтобы питать кондиционер в течение пяти часов в день во время этой аномальной жары.
Но может ли кондиционирование воздуха вообще быть экологичным, даже если его питает солнечная энергия?
Насколько вредно кондиционирование воздуха для планеты?
Международное энергетическое агентство (IEA (источник на английском языке)) оценивает, что на охлаждение помещений – в основном за счет систем кондиционирования, но также с использованием вентиляторов – в 2022 году пришлось около 2 100 тераватт-часов (ТВт·ч) электроэнергии. Это примерно семь процентов мировой выработки электричества за тот год.
Часть этой электроэнергии производится на ископаемом топливе, поэтому кондиционирование часто рассматривается как фактор роста выбросов углерода. В 2022 году IEA оценило, что охлаждение помещений привело примерно к одному миллиарду тонн CO2 от потребления электроэнергии – почти трем процентам всех выбросов CO2.
И хотя эта доля может показаться невысокой, эксперты прогнозируют, что количество кондиционеров (AC) может утроиться в ближайшие три десятилетия и достигнуть колоссальных 5,5 млрд установок по мере того, как изменение климата продолжает поднимать температуры.
В ЕС, где распространенность кондиционеров пока ниже, чем, например, в США, к 2050 году прогнозируется более 275 млн установок AC. Недавняя волна жары во Франции, когда во вторник, 23 июня, были побиты температурные рекорды, уже спровоцировала политические споры вокруг традиционного неприятия кондиционеров в стране.
В Великобритании, где последнюю неделю стояла изматывающая жара, Комитет по изменению климата (CC) призвал правительство инвестировать в системы кондиционирования, а также в другие способы охлаждения, такие как озеленение для создания тени, в ключевых общественных службах, включая школы.
Согласно Независимой оценке климатических рисков для Великобритании 2026 года, при потеплении на 2 °C активные системы охлаждения понадобятся уже 22 процентам зданий в стране.
Достоверно показано, что кондиционирование воздуха стабильно снижает смертность от жары во время волн аномальной температуры. В докладе Lancet Countdown за 2021 год оценено, что системы охлаждения в 2019 году предотвратили почти 200 000 преждевременных смертей.
Но чем выше спрос, тем больше выбросов.
В начале этого года исследователи Бирмингемского университета предупредили, что к 2050 году, в худшем сценарии по глобальным выбросам, кондиционирование воздуха потенциально может генерировать больше CO2, чем нынешние годовые выбросы США.
«Солнечная энергетика и кондиционирование – взаимодополняющие технологии»
Однако мировой бум солнечной энергетики может не допустить такого развития событий, заменив электроэнергию из ископаемого топлива на чистую.
«Солнечная энергетика и кондиционирование воздуха – взаимодополняющие технологии с похожей сезонностью, хотя использование кондиционеров, как правило, смещено на более позднее время суток», говорится в анализе Ember.
«21 и 22 июня типичная британская солнечная установка на крыше выработала 15 МВт·ч, что эквивалентно пяти часам суточного спроса на электроэнергию для полноценной системы кондиционирования всего дома (мощностью 3 кВт)».
В сумме 1,9 млн домов в Великобритании с солнечными панелями на крыше генерировали каждый день волны жары электроэнергию, эквивалентную 10 млн часов работы кондиционеров на солнечной энергии, добавляют авторы отчета.
Вклад кондиционирования в выбросы парниковых газов
Однако экологическое воздействие кондиционирования выходит далеко за рамки зависимости от ископаемого топлива. В таких системах используются особые химические смеси – хладагенты, которые поглощают тепло из помещений и отводят его наружу.
Хладагенты, такие как гидрофторуглероды (HFC) и гидрохлорфторуглероды (HCFC), являются мощными парниковыми газами, которые задерживают в атмосфере в тысячи раз больше тепла, чем CO2.
По данным проекта Our World In Data (источник на английском языке), выбросы парниковых газов от систем кондиционирования в 2022 году составили 1 750 тонн CO2‑эквивалента, то есть 3,2 процента всех выбросов парниковых газов за тот год.
Современные кондиционеры становятся все более энергоэффективными – потребляют меньше электроэнергии и приводят к меньшим выбросам парниковых газов. Тем не менее, по оценке IEA, в мире по-прежнему в основном покупают модели кондиционеров, которые примерно вдвое менее эффективны, чем лучшие из доступных сегодня в магазинах.
Причиной могут быть высокие первоначальные затраты, особенно в странах с низкими доходами, или просто недостаток информации. В среднем установка кондиционера в типичном британском доме обойдется в 2 500 фунтов стерлингов (2 895 евро) за комнату.
ЕС и Великобритания активно отказываются от фторсодержащих газов в пользу природных хладагентов, таких как углеводороды (например, пропан) и CO2, которые наносят климату значительно меньший ущерб, хотя огнеопасность пропана усложняет монтаж.
Запрет на использование F‑газов в небольших автономных системах кондиционирования воздуха в ЕС должен вступить в силу к 2032 году, за ним последуют и другие типы установок к 2035‑му. Все HFC планируется полностью вывести с рынка ЕС к 2050 году.
Эффект городского теплового острова
Независимо от энергоэффективности конкретного кондиционера, сам процесс отбора тепла из помещения и выброса его наружу способствует усилению эффекта городского теплового острова.
Так называют явление, при котором тепло застревает между высокими зданиями и поглощается большими массами асфальта и бетона в городах, а затем снова выделяется в воздух. Именно поэтому в крупных городах тепловой стресс обычно сильнее.
По данным Службы изменения климата «Коперник» (C3S) ЕС, в центрах Лондона и Парижа, к примеру, ночью регулярно фиксируются температуры примерно на 4 °C выше, чем в сельской местности вокруг.
«По мере роста глобальных температур мы рискуем оказаться втянутыми в своего рода гонку вооружений, когда защита от экстремальной жары лишь усугубляет проблему», говорит профессор Юли Шан из Бирмингемского университета.
«Миру необходимо как можно быстрее перейти на более чистые и эффективные технологии охлаждения, одновременно обеспечив справедливый доступ к прохладе, особенно для уязвимых групп населения».