【中国能源杂志社】“双碳”目标下加快辐射制冷技术推广应用的意义、挑战及建议

摘要：我国制冷能耗总量高，约占全社会用电量的15%以上，且年均增速近20%，因此加快发展新型绿色制冷技术是降低制冷能耗、实现碳达峰碳中和目标的重要路径之一。日间辐射制冷技术利用新材料实现高效的太阳光反射，同时利用大气窗口将自身热量以红外辐射的方式自发地传递至低温外太空，从而实现零能耗降温，是一项绿色、负碳制冷技术。该技术将为各领域降温制冷提供新的解决方案和思路，同时促进新材料与新能源技术融合、创新和升级，推动制冷行业高质量发展、绿色低碳转型，助力碳达峰碳中和目标的实现。目前辐射制冷技术的推广应用仍处于起步阶段，面临一些困难和挑战，需要持续的研发创新和政策支持。

关键词：辐射制冷；节能；减排；碳中和

引言

基于推动构建人类命运共同体的责任担当和可持续发展的内在要求，中国在2020年联合国大会一般性辩论上正式宣布“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。制冷与空调是提高生活水平和促进消费升级不可或缺的需求之一，广泛存在于工业、农业、建筑、交通等领域。国家发展和改革委员会等七部门于2019年印发的《绿色高效制冷行动方案》中数据显示，我国制冷用电量占全社会用电量的15%以上，年均增速近20%，主要制冷产品节能空间达30%～50%。因此制冷技术的不断创新和发展对推动各领域节能减排、绿色、高质量发展具有重要意义，是实现碳达峰碳中和的重要技术路径。

我国针对各领域出台的节能降碳计划和方案，均对制冷节能提出了新的要求。工业和信息化部等六部门印发的《工业能效提升行动计划》指出，要推进重点领域能效提升、绿色升级，推动数据中心、通信基站、通信机房等领域电源和空调等配套设施的绿色化改造，加快制冷节能技术应用。《中国建筑节能年度发展研究报告2023》数据显示，2021年我国建筑运行相关二氧化碳排放总量约22亿吨，约占全国能源相关二氧化碳排放总量的21%。而空调制冷能耗是建筑运行能耗的重要组成部分，约占建筑运行能耗的20%，加快建筑制冷节能刻不容缓。国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》中要求实施节能降碳重点工程，推进先进绿色建筑技术示范应用；加快提升建筑能效水平，加强节能低碳技术研发和推广，推动超低能耗建筑、低碳建筑规模化发展，加快推进居住建筑和公共建筑节能改造，并规定到2025年，城镇新建建筑全面执行绿色建筑标准。同时指出发挥科技创新的支撑引领作用，完善科技创新体制机制，强化创新能力，加快绿色低碳科技革命。国家发展和改革委员会等多部门印发的《绿色高效制冷行动方案》指出，到2030年，大型公共建筑制冷能效提升30%，制冷总体能效水平提升25%以上，实现年节电4000亿千瓦时左右。国务院印发的《“十四五”节能减排综合工作方案》中具体指出：实施交通物流节能减排工程，推动绿色铁路、绿色公路、绿色港口、绿色航道、绿色机场建设；实施农业农村节能减排工程，推进农房节能改造和绿色农房建设；实施公共机构能效提升工程，加快公共机构既有建筑围护结构、供热、制冷、照明等设施设备节能改造。节能减排时间紧任务重，绿色制冷技术创新和发展将有效助力碳达峰碳中和。

目前使用最广泛的制冷方式仍是以空调为代表的机械式制冷，虽然能够实现特定空间的降温，但系统运行过程中造成的能源消耗及制冷剂泄漏，进一步加剧了温室效应，形成恶性循环，对绿色可持续发展构成威胁。而辐射制冷技术是一项利用辐射传热原理，自发将热量传递至低温外太空的制冷技术，也是一项真正绿色的零能耗无污染制冷技术。尽管40年以前就开始了辐射制冷技术与应用的研究，但由于材料技术的限制，长期以来未能实现对太阳的高效率反射，该技术只适用于夜间降温，因此并未受到广泛应用。近年来随着纳米光子学及超材料领域的不断发展，相关纳米技术产品可具备传统材料无法兼顾的多种特性，不断带动传统领域解决方案的革新，使得日间辐射制冷成为可能。日间辐射制冷技术发展的新材料在高效反射太阳光的同时，在大气窗口（大气层对8μm～13μm波段的红外辐射不吸收）通过红外辐射的方式将热量传递至低温外太空，利用地球与外太空之间的巨大温差实现零能耗全天候持续制冷，对节能减排具有重要意义。

本文主要介绍了日间辐射制冷技术的原理，重点分析了辐射制冷技术的发展现状、面临的困难和挑战，并提出加快辐射制冷技术推广应用的政策建议，助力碳达峰碳中和。

一、辐射制冷技术的原理与特点

二、发展辐射制冷技术的重要意义

三、辐射制冷技术行业发展现状

四、困难与挑战

五、政策建议

全文7020字，详见《中国能源》2025年第12期。

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