ユーロビュー。エネルギー戦略を計画する際には、寒さから「クリーンな冷却」を取り入れる必要があります。ビュー

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トビー・ピーターズ

オフィス、レストラン、ショップのエアコンから、アイスクリームや飲み物の氷に至るまで、私たちはこの夏、快適さと生産性を高める冷却の価値を体験しています。

世界的な人口の増加、人口動態の急速な変化、都市化の拡大、熱波の頻度の増加や季節的な気温の上昇につながる気候変動の影響により、今後数十年にわたって世界的にさらに多くの冷房が求められることは疑いの余地がありません。実際、今後 30 年間で、毎秒 19 台の冷却機器 (エアコン、冷蔵庫、店舗の冷蔵陳列ユニット) が世界のどこかに配備されると予測されています。 2050 年までに、世界中で 95 億台以上の冷却機器が存在する可能性があります。これは、現在の約 36 億台の 2.5 倍以上です。

冷却はエネルギーを大量に消費します。より効率的な冷却技術の開発が見られますが、これらやその他のより積極的なエネルギー削減戦略を考慮したとしても、現在の軌道に沿って冷却部門の総エネルギー消費量は 2050 年までに 90% 増加し、年間約 7,500TWh に達すると予想されます。 2018 年レベル (3,900TWh);積極的なエネルギー効率化戦略を達成しなければ、潜在的に 9,500TWh になる可能性があります。

そして、これは全体像の半分にすぎません。これらの予測の下では、世界の多くの地域では依然として低い普及レベルの冷却しか行われないでしょう。冷却がなければ、依然として高レベルの食品ロスが発生し、世界の最も暑い地域では世界人口のかなりの割合が失われ、サプライチェーンで医薬品やワクチンが損なわれることになる。

最近公開された分析バーミンガム大学が主導する研究チームは、誰も置き去りにせず、すべての人に冷房へのアクセスを提供しようとすると、2050年までに世界中で140億台の冷房機器が必要になる可能性があると示唆しています。これは現在使用されているものの4倍、そして4.5台に相当します。 2050 年の現在の世界予測よりも 10 億ドル多い。これにより、冷房部門は年間最大 19,000 TWh を消費することになる。現在のエネルギー量の5倍です。

抜本的な介入がなければ、この量の電力を「グリーン化」すると、2050 年には世界の予測される再生可能エネルギー容量が消費されてしまう可能性があります。抜本的な介入とは、冷房用の電力使用量が約 70% 削減されることを意味します。バーミンガムの分析による楽観的な予測は、約 30% が可能である可能性があることを示唆していますが、コストが大幅に影響します。

私たちは冷却を提供する方法を真剣に検討し、根本的により効率的なアプローチを考案する必要があります。そうしないと、皮肉なことに、私たちが自分自身を冷やそうと努力するにつれて、地球を加熱することになるでしょう…。さらなる冷却が必要です。

問題は、人々がエネルギーについて語るとき、それはしばしば電気を意味し、エネルギー貯蔵について語るとき、それは電池を意味することです。この概念の曖昧さは、いくつかの基本的なエネルギーの事実を認識していないために重要です。今後 20 年間で最も急速に成長するエネルギー需要源の 1 つは冷却用であるということ。そして、冷却には電気やバッテリー以外のエネルギー媒体を利用したほうがよい場合が多いと考えられます。アイスエネルギーそしてシュアチルたとえば、氷を使用してエネルギーを貯蔵し、空調やオフグリッドのワクチン用冷蔵庫にオンデマンドで使用します。

「クリーン冷却」とは、温室効果ガス排出量の削減、気候変動の緩和、天然資源の保全、大気の質の改善という社会目標の達成に貢献する、効率的かつ持続可能な手段による冷却の提供です。社会的、経済的、健康上の目標を達成するには、クリーンな冷却は必然的にアクセス可能で、手頃な価格で、経済的に持続可能で、拡張性があり、安全で信頼できるものでなければなりません。

言うまでもなく、クリーンな冷却は、需要を削減し、効率を段階的に向上させるために今日できることから始めなければなりません。建物の設計において日陰と自然換気をより効果的に使用し、屋根を白く塗装し、スーパーマーケットの冷却装置にドアを取り付けることは、クラス最高の冷凍空調機器を設置し、可能な場合は地域冷房システムを使用することまで、良いスタートとなります。しかし、これらの介入は重要ではありますが、冷房需要の増大を考慮すると、必要なエネルギー使用量、排出量、汚染の削減を達成できず、また、資源生産性も十分に向上しません。

したがって、クリーンな冷却を実現するには、冷却設備の抜本的な再構築に投資する必要もあります。システムの観点から総合的なアプローチでテクノロジー、運営、財務、消費者行動に取り組みます。これには、複数の冷却ニーズと、需要を満たすために利用できる空きエネルギー、無駄エネルギー、誤った時間のエネルギー リソースのサイズと場所を理解することが含まれます。私たちは、自己組織化システムを通じてこれらのリソースを最適に統合するために、新しいエネルギーベクトル、熱貯蔵、冷却技術、ビジネスモデル、政策介入の適切な組み合わせを定義する必要があります。要するに、熱的に考えるということです。

需要をプールし、利用可能なリソースのポートフォリオを完全に理解することにより、サブシステムの観点からは不可能な効率を達成するためのプロセスとテクノロジーの再マッピングが容易になります。一例として、ヨーロッパでは現在、LNG 再ガス化ターミナルから数千 MWh の廃液を「廃棄」しています。

包括的なクリーンな冷却を提供することは、持続可能な未来の前提条件です。このことを十分に認識し、それに応じて投資するのが早ければ早いほど、21世紀に人類が成功する可能性は高くなります。

トビー・ピーターズはバーミンガム大学の寒冷経済教授です

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