美国居民生活用能状况与趋势:30年微观调查数据分析

时间:2022-05-26 10:20:03 来源:网友投稿

摘要随着居民部门用能快速增长,各国都在致力于观察本国居民能源消费特征以减少碳排放,特别是发达国家。本文应用近30年的微观调查数据分析美国居民能源消费现状和趋势,为发展中国家提供一些借鉴意义。从总量上看,伴随着人口、家庭数量和建筑面积的上升,能源消费总量变化较小,趋于稳定;人均用能则呈下降趋势。从用能结构来看,以天然气和电力为主,2009年分别占比44%和41%;近30年来天然气占比小幅下降,电力占比上升明显;完善的天然气设施和电力服务体系使得能源可获得性高。从用途分类来看,取暖和家电占绝大比例,2009年分别占比41%和35%;取暖用能近30年来出现平缓下降趋势,燃料来源70%是天然气;家电设备用能占比明显上升,增长近1倍;制冷占比较小,近年出现小幅上升;热水用能则比较稳定。家庭炊事燃料以电力和天然气为主,2009年分别占比60%和34%。近30年,家用电器保有量和能源效率有显著提高。建筑用能方面,美国房屋服务时间长,后期建筑房屋在保温性能方面高于早期房屋,单位面积耗能下降。美国居民享受着较高水平的能源服务,能源消费总量在近30年没有明显变化,这和能源效率的提高有着密切关系;如完善的“能源之星”项目是一个强有力的措施,以及完善的能源统计制度为能源分析提供了有力的数据支撑。相比,中国存在居民炊事用能固体燃料占比较高、建筑服务周期短、建筑材料耗能比重大等問题。建议中国政府进一步完善能源统计制度、推行农村能源扶持项目和能源标识、加强建筑规划、落实建筑能耗标准。

关键词美国;居民部门;能源消费;能源结构

中图分类号F062.1;X24文献标识码A文章编号1002-2104(2017)06-0049-08DOI:10.12062/cpre.20170359

从能源消费领域来看,居民部门占终端能源消费比例不断提高。据IEA(2016)统计,世界能源消费总量中,2014年居民部门能源消费占总量的23%;同时已成为碳排放主要部门,全球近17%碳排放来自于居民部门。美国2015年终端用能占比中,工业占32%、交通占28%、居民占21%、商业占18%。虽然工业部门仍占据最大比重,但近50年来一直呈持续下降趋势;交通和居民用能持续上升,在未来将占据更大份额。鉴于居民部门用能快速增长,各国都在致力于观察本国居民能源消费特征以减少能源消费和碳排放,特别是发达国家;如美国制定各种政策和措施以鼓励居民减少能源消费,并且收集大量微观数据做支撑。

居民部门由家庭组成,家庭是居民生活的主要场所,大多数学者以家庭为单位进行研究。由于居民是最终消费者,有满足照明、炊事、热水、取暖制冷、家用电器等日常需求的直接用能行为,还包括产品生产过程中的间接用能。因此很多学者将居民用能分为直接用能和间接用能,本文主要分析居民的直接用能特征。目前已有大量学者对居民用能进行分析,例如有学者研究居民用能特征变化及其驱动因素[1-2]、如何减少家庭能源消费量[3-4]和影响家庭能源消费因素[5-7]。美国作为用能大国,有大量学者对居民部门用能展开过研究[8-10]。本文主要是基于美国居民能源消费调查数据分析居民生活用能现状,为发展中国家提供一些借鉴意义。

1数据说明

美国是一个对能源高度重视的国家,不仅关注能源供给与安全、能源效率,更是收集大量能源数据,包括官方统计和专门抽样调查数据。居民能源消费调查(RECS)便是由美国能源信息署(EIA)发起的专门针对居民生活用能的一个周期性调查,旨在收集家庭能源使用的详细信息。该调查由当时已存在的两个调查发展而来,第一次调查是1978年。RECS调查周期由起初的每年一次调整为每四年一次,最近的2009年调查是第13次调查,第14次调查于2016年展开。2009年调查范围包括50个州和哥伦比亚特区,抽样方法多采用多级区域概率抽样,调查对象为居民主要住宅。调查样本由最初的4 000多个扩展到2009年的12 803个样本。调查内容主要分为两部分——家庭调查和能源供应商调查,主要包括住宅特征、厨房设备、电子产品、取暖、热水、空调、燃料使用、住房面积测量、燃料账单、居民交通情况、住户特征、能源补助情况等。每次调查从计划执行到实施,以及最后的数据整理和发布都是由美国能源信息署组织实施,对数据质量有着严格的监督和控制。每次调查数据及时公布在能源信息署官网上,可免费下载使用。公布的数据信息全面多样,包括各类总量数据,按不同指标和属性的分类数据;以及大量有关调查的背景资料。RECS数据常用作能源信息署的常规研究,并支撑每年的能源展望和能源回顾报告。据不完全统计,有1 000余篇学术论文应用RECS数据针对美国居民用能问题开展了研究。图1是不同调查年份RECS计划样本和实际调查样本情况,可以看到大体上计划样本呈现增长趋势,2009年样本明显高于其他年份调查样本,为准确估计总体提供可靠性。本文所用的能源总量和结构数据,均是按热当量法计算。本文主要使用RECS数据,为便于比较,也使用了其他部分数据源。

2居民能源消费总量分析

从能源消费总量来看,在1978—2009年期间,存在先降后升波动,总体变化幅度不大,趋于稳定。1978年消耗380万t标准煤,2009年消耗367万t标准煤,甚至出现小幅下降(见图2)。从其他因素来看,数据显示:人口总量

显著增长,1981年美国总人口约为2.3亿人,2009年增长到3亿人,增长33%。美国房屋总数大幅上升,1978年,美国拥有7 660万户房屋,2009年上升到11 300万户,增长47%。家庭住宅总建筑面积明显增加,从1981年的134亿m2增加到2009的208亿m2,增长55%;总加热面积也从114亿m2增加到174亿m2,增长约52%;对应的人均住宅建筑面积从58 m2增加到69 m2。伴随着人口、家庭数量和建筑面积的上升,能源消费总量并没有大幅增长,这与能源效率提高有着密切关系。

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