中国城市化进程中的居民家庭能源消费及碳排放研究

中国城市化进程中的居民家庭能源消费及碳排放研究
张馨;牛叔文;赵春升;胡莉莉卫生棉条自动拔除器
【摘 要】中国处于工业化快速发展阶段,能源消费和碳排放的增加是不可避免的.本文将居民家庭的能源消费分为直接和间接两部分,通过生活方式分析法测算了中国居民家庭的间接能源消费以及相应的碳排放量,研究了城乡居民家庭两部分能源消费的结构和变化趋势以及相对应的碳排放.结果表明:从2000年到2007年,城镇居民家庭的直接能耗和间接能耗都呈上升趋势,农村居民家庭的直接能耗逐年增加而间接能耗下降.在不考虑其他因素的前提下,一个农村居民转变为城市居民,将会增加能源消费量1085.26千克标煤.城镇和农村居民家庭的直接和间接能源消费结构反映了城乡居民生活水平的差异,从能源消费的变动趋势可以看出人们的消费行为逐渐由生存型消费转为发展型消费.家庭能源消费产生的碳排放总量也在逐年增长,2007年城镇居民家庭的直接能耗和间接能耗产生的碳排放量分别达到8535.04万吨和56678.76万吨,农村分别为6883.41万吨和8117.94万吨.在这种形式下,应当引导居民逐步向低碳的生活模式发展.
【期刊名称】《中国软科学》
【年(卷),期】2011(000)009
【总页数】11页(P65-75)
【关键词】居民家庭;直接能源消费;间接能源消费;碳排放
【作 者】张馨;牛叔文;赵春升;胡莉莉
【作者单位】兰州大学资源环境学院,甘肃兰州730000;兰州大学资源环境学院,甘肃兰州730000;西部环境教育部重点实验室,甘肃兰州730000;兰州大学资源环境学院,甘肃兰州730000;兰州大学资源环境学院,甘肃兰州730000
【正文语种】中 文
【中图分类】F061.3
一、引言
全球气候变化成为当今最紧迫的环境问题,中国作为能源消费大国和温室气体排放大国,
支脚
面临着越来越大的国际减排压力。如何实现发展与节能减排的双赢关系到我国可持续发展的大局[1]。我国正处于工业化和城市化的中期阶段,居民消费水平不断提高,消费结构日益升级,对能源的需求不断增强。这不仅体现在直接用能上,也体现在满足生活需求的经济活动中产生的间接能源消费。能源利用作为衡量人类生活水平的关键指标[2],与一切生产生活过程息息相关,并产生广泛的环境影响。居民生活中除了照明、炊事、取暖、家电等直接用能需求,对其他商品(如食品、衣着、家庭设备等)或服务(如医疗、教育、文化娱乐等)的需求也会间接地影响能源消费量。因此,能源消费和相应的CO2排放是与人们的生活方式和生活水平密切相关的。对家庭能源消费的研究不再只是停留在直接能源消费的计量和预测上,同时也需要通过人们的消费行为来计量分析间接的能源消耗。
国内外关于居民家庭能源消费的研究多集中在直接用能上,包括用能结构、数量、成本及其环境经济效应,能源利用效率和用能技术的改进,可再生能源和生物质能的开发利用,能源政策管理等方面。但对间接能源消费的研究不多,Lenzen(1998)利用投入-产出模型评估了澳大利亚消费者行为对能源消费和温室气体排放量的影响[3]。Weber和Perrels(2000)建立了生活方式对能耗的影响力模型,定量分析了德国、法国、荷兰的家庭消费结构以及生活方式对能源需求和碳排放量的影响[4]。Reinders等(2003)对比分析了
欧盟11个国家的情况,发现家庭的直接和间接能源消费差异巨大[5]。Bin和 Dowlatabadi(2005)利用生活方式分析法(Consumer Lifestyle Approach,简称CLA)研究了美国消费者行为与能源利用以及二氧化碳排放量之间的关系[6]。李艳梅等(2008)运用投入产出方法,构建结构分解分析模型,对中国居民间接生活能源消费的增长原因进行了实证分析[7]。魏一鸣等(2007)基于CLA的运用,量化了1999-2002年中国城市和农村居民的生活方式对用能的直接和间接的影响,以及相应的CO2排放[8]。
已有的研究成果为本文提供了理论基础和方法借鉴,但它们都是空间维度的横向对比研究,本文将从时间序列上分析中国城镇和农村居民家庭的能源消费及其碳排放量的变动规律,从中解读城乡居民生活水平的差异以及城市化水平对能耗总量的影响。最后计算出2000-2007年生活用能的碳排放量并分析其变化趋势,从而为引导低碳生活提供依据。
二、研究方法和数据
(一)研究方法
1.理论基础
uwb人员定位
直接能源消费是指居民在生活中满足用能需求所直接消耗的能源,间接能源消费是指居民消费各种商品和服务,也就间接消费了生产商品和提供服务过程中所消耗的能源。关于家庭能耗影响的研究集中于间接能源消费的测算,20世纪90年代建立了较为系统的理论和模型。目前测算家庭能耗中的间接能源消费主要有三种方法:混合能源分析法、家庭代谢法、消费者生活方式分析法,这些方法共同的模型基础都是投入产出模型[9]。该模型的基本表达式为:
式中,E为家庭消费的间接能耗,F为与n×n维投入产出表中各产业所对应的产业能源强度,(I-A)-1为里昂惕夫逆矩阵,表示各个产业单位产出所需的所有产业的完全投入,Y为最终需求。
本文采用CLA法来计量家庭活动中的间接能耗。该方法[5]建立在投入产出 -生命周期评价(EID-LCA)分析法的基础上,分析消费品在生产过程中各个产品部分对其能源投入的综合影响,根据家庭消费支出数据计算出每类消费活动的能源强度,并将其与生活方式相联系。居民的日常生活行为如表1所示,这些行为方式直接或间接地影响着能源消费。由于农村地区几乎没有热力生产和燃气供应,并且在《中国能源统计年鉴》的“能源建设”栏目中
没有关于农村地区能源建设的内容。因此,在农村居民的间接能耗中我们不考虑居住方面的消费行为。
表1 产生能源消费的居民生活行为分类居民生活行为 城市居民生活行为分类 农村居民生活行为分类直接消费能源的行为 照明、炊事、娱乐、取暖制冷、清洁卫生、交通 照明、炊事、娱乐、取暖、交通间接消费能源的行为 食品、衣着、家庭设备用品及服务、教育文化娱乐、医疗保健、交通通信、居住、杂项商品与服务食品、衣着、家庭设备用品及服务、教育文化娱乐、医疗保健、交通通信、杂项商品与服务
6fan2.家庭直接用能及碳排放量的核算方法
城镇家庭生活中直接利用的能源种类主要有煤炭、液化石油气、天然气、煤气、汽油、热力和电力,农村的用能种类较单一,主要的商品能源有煤炭、电力、煤油和汽油。从利用方式可以分为照明、炊事、娱乐、取暖制冷、清洁卫生和交通等。城镇和农村的分能源种类的生活能源消费量数据可以从《中国能源统计年鉴》中获得。
直接用能消耗过程中,相应的碳排放量计算公式如下:
式中,Pdir为居民家庭直接能源消费的碳排放量,Fi为i种能源的消费量,Ci为i种能源的碳排放系数,如表2所示。
表2 各种能源的碳排放系数注:表中碳排放系数数据(tC/TJ)来自IPCC,热值数据来自《中国统计年鉴》,根据热值折算为单位实物量的碳排放系数(tC/t)。能源种类 煤炭 焦炭 原油 汽油 煤油 柴油 燃料油 天然气 LPG 电力系数(tC/TJ)25.8 29.2 20 19.1 19.6 20.2 21.1 15.3 17.2 63.3热值(TJ/t) 0.0209 0.0284 0.0418 0.0431 0.0431 0.0427 0.0418 0.0389 0.0502 0.0036系数(tC/t) 0.5392 0.8293 0.8360 0.8232 0.8448 0.8625 0.8820 0.5952 0.8634 0.2279
3.家庭间接用能及碳排放量的核算方法电触点
居民家庭间接能源消费是在人们满足日常活动需求的消费行为过程中而产生的。本文选取与人们生活消费相关的八类产业(见表3),分别计算城镇和农村居民家庭在这些产业的消费中产生的间接能源消费及碳排放。根据生活方式分析法,计算公式[10]如下:
表3 家庭消费行为相关的行业部门[7]消费项目相关行业食品 农副食品加工业,食品制
萌发菌造业,饮料制造业衣着 纺织业,纺织服装、鞋、帽制造业,皮革、毛皮、羽毛(绒)及其制品业家庭设备用品及服务 木材加工及木、竹、藤、棕、草制品业,家具制造业,电气机械及器材制造业教育文化娱乐服务 造纸及纸制品业,印刷业和记录媒介的复制,文教体育用品制造业医疗保健 医药制造业交通通信 交通运输设备制造业,通信设备、计算机及其他电子设备制造业居住 电力、热力的生产和供应业,燃气生产和供应业,水的生产和供应业,非金属矿物制品业,金属制品业杂项商品与服务 批发、零售业和住宿、餐饮业,烟草制品业
式中,Eind为城镇/农村家庭间接能源消费总量,Pind为城镇/农村家庭间接能源消费中的碳排放总量,Xi为城镇/农村居民在i类产业消费中的人均支出,P为城镇/农村人口数,EIi为i类产业部门的能源强度(EIi=Ei/Gi,Ei为i类产业所包含的相关行业能耗之和,Gi为i类产业所包含的相关行业增加值之和),CIi为i类产业部门的碳排放强度(CIi=Ci/Gi,Ci为i类产业所包含的相关行业碳排放量之和)。
(二)数据来源和处理
家庭生活中直接利用各种能源的消费量来源于2001-2008年《中国能源统计年鉴》,家庭
居民在各消费项目中的支出数据来自历年的《中国统计年鉴》,分行业增加值来自《中国工业统计年鉴》,其中2004年数据来自《走向世界的中国制造业》,城镇和农村人口数据来自《中国人口统计年鉴》。
为了使数据具有可比性,我们将2000-2008年的现价分行业增加值换算为2000年的不变价,由此计算出可比的能源强度和碳排放强度。

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