建筑能耗統(tǒng)計(jì)的問題探討

建筑能耗統(tǒng)計(jì)的問題探討

1建筑能耗統(tǒng)計(jì)目前，中國各級政府高度重視建筑節(jié)水，建筑節(jié)能工作的重要基礎(chǔ)是建筑能源消耗的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。我國建筑能耗究竟為多少,是關(guān)系建筑節(jié)能發(fā)展戰(zhàn)略的最基本問題,目前尚缺乏統(tǒng)一科學(xué)的認(rèn)識。1.1建筑能耗統(tǒng)計(jì)存在的問題目前建筑能耗占社會(huì)總能耗27.4%是較為廣泛接受的提法。其計(jì)算方法是:根據(jù)統(tǒng)計(jì)年鑒中能源消費(fèi)的表格,將下列幾項(xiàng)能耗相加,作為建筑總能耗:(1)電力、煤氣及水生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè);(2)建筑業(yè);(3)批發(fā)零售貿(mào)易餐飲業(yè);(4)其他;(5)生活消費(fèi)。上述建筑能耗與當(dāng)年能源消費(fèi)總量相除,即得到建筑能耗比例(如表1)。上述計(jì)算方法存在如下問題:(1)建筑運(yùn)行能耗統(tǒng)計(jì)不應(yīng)包括建筑業(yè)能耗。由于年鑒是從工業(yè)生產(chǎn)角度進(jìn)行統(tǒng)計(jì),因此,建筑業(yè)一項(xiàng)指建造過程中的能耗。(2)能源轉(zhuǎn)換過程中間消費(fèi)與終端能源消費(fèi)概念模糊不清。屬于能源轉(zhuǎn)換過程中的能源消耗,非終端能耗;由煤炭平衡表可看出,熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱和大型鍋爐房能耗均算在中間消費(fèi)中,在這種建筑能耗統(tǒng)計(jì)方法中,沒有將終端熱水和蒸汽消耗計(jì)入,故少計(jì)入一部分供熱能耗。(3)缺乏工業(yè)企業(yè)建筑能耗統(tǒng)計(jì)渠道。根據(jù)我國目前的統(tǒng)計(jì)機(jī)制,有相當(dāng)一部分工業(yè)生產(chǎn)的企業(yè)所屬的非生產(chǎn)過程建筑,如宿舍大院、辦公大樓等,依單位渠道上報(bào)數(shù)據(jù),造成這些能耗加入了工業(yè)能源消費(fèi)中?？傊?根據(jù)統(tǒng)計(jì)年鑒上宏觀數(shù)據(jù)的計(jì)算方法,多算了建筑業(yè)能耗和能源轉(zhuǎn)換消耗,少算了建筑供熱能耗和一部分民用建筑能耗,造成了建筑能耗數(shù)據(jù)的出入。實(shí)際上,人們的生產(chǎn)、生活等活動(dòng)多發(fā)生在建筑里,建筑能耗是指采暖、空調(diào)、照明、炊事、辦公等伴隨著建筑運(yùn)行使用的能耗,是社會(huì)終端消費(fèi)的概念。我國傳統(tǒng)的能源消耗統(tǒng)計(jì)方式是按照工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域來進(jìn)行報(bào)送的,這就把本在同一領(lǐng)域的建筑運(yùn)行使用能耗割裂到不同的行業(yè)內(nèi),從而出現(xiàn)了建筑能耗計(jì)算不準(zhǔn)確的問題。1.2建筑能耗的概念筆者認(rèn)為,建筑能耗統(tǒng)計(jì)不僅具有宏觀意義,更重要的是指導(dǎo)建筑節(jié)能發(fā)展的微觀意義,因此,在調(diào)查統(tǒng)計(jì)建筑能耗時(shí),決不應(yīng)該僅看其占社會(huì)總能耗比例這一個(gè)簡單的百分?jǐn)?shù),而是應(yīng)該搞清楚我國各類建筑的具體能耗數(shù)值,包括其面積、消耗能源類型、能耗強(qiáng)度等。只有在摸清其基本情況的基礎(chǔ)上,分析其能耗特點(diǎn),才能對癥下藥,找出減少能源浪費(fèi)的對策,研究提高能源使用效率的技術(shù),從而為降低各類建筑的能源消耗制定不同的節(jié)能策略。1.3建筑能耗分類由于工業(yè)建筑中的能耗與生產(chǎn)過程密不可分,因此,我國建筑節(jié)能和能耗統(tǒng)計(jì)工作主要面向城鄉(xiāng)民用建筑。地域不同、功能不同、建筑能源使用情況也各具特點(diǎn),因此,建筑分類對能耗統(tǒng)計(jì)非常重要。歐美發(fā)達(dá)國家在進(jìn)行建筑能耗統(tǒng)計(jì)時(shí),將民用建筑分類為住宅(ResidentialBuilding)和公共建筑(CommercialBuilding)。在統(tǒng)計(jì)結(jié)果中,分列采暖、空調(diào)、生活熱水、炊事、照明、家電等項(xiàng)各自的能源消耗。在我國進(jìn)行建筑能耗統(tǒng)計(jì)時(shí),應(yīng)結(jié)合我國幅員遼闊、氣候復(fù)雜、地區(qū)發(fā)展不平衡等特點(diǎn),對建筑進(jìn)行合理分類,有針對性地開展工作。我國建筑節(jié)能工作從降低“三北”地區(qū)建筑采暖能耗開始,是因?yàn)樯鲜兰o(jì)80年代除此之外的建筑用能水平很低。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,建筑用能狀況發(fā)生了很大變化,依據(jù)能耗特點(diǎn),目前我國建筑可分類如下:(1)北方城鎮(zhèn)建筑采暖能耗。采暖能耗與建筑物的保溫水平、供熱系統(tǒng)狀況和采暖方式有關(guān)。與發(fā)達(dá)國家相比,我國北方住宅和普通公建的采暖能耗偏大,而耗電水平偏低;我國南、北方比較,南方絕大部分建筑無采暖,但同類型建筑的用電水平與北方并無大的差異。因此,在統(tǒng)計(jì)我國建筑能耗時(shí),要將采暖能耗單說,避免采暖和用電混在一起,掩蓋關(guān)鍵問題。(2)農(nóng)村建筑能耗。包括炊事、照明、家電等。目前農(nóng)村秸稈、薪柴等非商品能源消耗量很大,數(shù)量和種類都很難統(tǒng)計(jì)清楚,本文僅統(tǒng)計(jì)農(nóng)村建筑的煤炭、電力等商品能源消耗。(值得注意的是,隨著農(nóng)村人民生活水平提高,部分地區(qū)出現(xiàn)農(nóng)村非商品能源被煤炭、電力等商品能源取代的趨勢,如果任其發(fā)展,將對我國的能源供應(yīng)帶來極為沉重的壓力。)(3)城鎮(zhèn)住宅除采暖外能耗。包括照明、家電、空調(diào)、長江流域及長江以南區(qū)域的分散采暖用電、炊事等城鎮(zhèn)居民生活能耗。(4)一般公共建筑除采暖外能耗。一般公共建筑指面積在2萬m2以下的公共建筑,包括普通辦公樓、教學(xué)樓、商店等。其能耗包括照明、辦公用電設(shè)備、飲水設(shè)備、空調(diào)等。(5)大型公共建筑能耗。指面積在2萬m2以上且全面配備空調(diào)系統(tǒng)的高檔辦公樓、賓館、大型購物中心、綜合商廈、交通樞紐等建筑。其能耗主要包括空調(diào)系統(tǒng)、照明、電梯、辦公用電設(shè)備等。1.4能耗統(tǒng)計(jì)的簡化建議(1)廣義建筑能耗包括建材生產(chǎn)和建造過程的能耗,這二者屬于第二產(chǎn)業(yè)范圍,其節(jié)能應(yīng)從工業(yè)生產(chǎn)過程解決。建筑運(yùn)行使用能耗主要產(chǎn)生在第三產(chǎn)業(yè)和人民生活中,與前二者屬于不同領(lǐng)域,具有不同特點(diǎn),節(jié)能的目標(biāo)和方法都不同。因此,從建筑節(jié)能角度出發(fā),建筑能耗統(tǒng)計(jì)中不應(yīng)包括建材和建筑建造過程的能耗。(2)統(tǒng)計(jì)建筑用電時(shí)不考慮其一次能源種類的區(qū)別。水電、火電和核電從終端消費(fèi)來看是沒有任何區(qū)別的,建筑節(jié)能工作中,顯然不應(yīng)因?yàn)樗姷囊淮文茉礊榭稍偕?就允許浪費(fèi)。(3)將煤耗和電耗分開統(tǒng)計(jì)。在我國建筑能源消耗中,煤和電是最大的兩種能源消費(fèi)。煤主要用于采暖和炊事,電消耗于各種電器使用。這兩種不同的能源在轉(zhuǎn)換過程、使用效率方面的特性不同,用途不同,其節(jié)能的方法也不一樣。而且由于煤和電的換算方法不同,會(huì)造成結(jié)果幾倍的差異。如果硬把二者換算為一種能源相加,反而會(huì)使得統(tǒng)計(jì)結(jié)果不能很好地反映建筑能耗特點(diǎn)。(4)在統(tǒng)計(jì)過程中進(jìn)行必要的簡化:(1)民用建筑消耗天然氣、液化石油氣等能源量不大,本文將用于居民炊事或生活熱水的這兩種能源折合為電力統(tǒng)計(jì),使結(jié)果更清晰;(2)目前尚沒有有效的渠道統(tǒng)計(jì)工業(yè)建筑總面積,其面積比例小,計(jì)算中將城鎮(zhèn)建筑全部作為民用建筑。2建筑能耗合理性研究,應(yīng)采用間接計(jì)算方法,單位面積計(jì)算時(shí)以崗位由于目前我國缺少直接的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)反映建筑運(yùn)行能源消耗狀況,因此,只能采取間接計(jì)算方法,通過幾個(gè)不同渠道建立模型,并通過模型之間的相互校驗(yàn),得到建筑能耗合理的數(shù)值。建立三種計(jì)算模型:宏觀模型、微觀模型和終端使用模型。2.1建筑能源統(tǒng)計(jì)的宏觀模型2.1.1電力平衡表1電力平衡表2數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計(jì)年鑒2004》表7-6,電力平衡表;城鎮(zhèn)和農(nóng)村居民生活消費(fèi)用電來源:《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒2004》表6-1~表6-30,各地區(qū)能源平衡表。2.1.2城鎮(zhèn)住宅除采暖外的能耗對農(nóng)村僅統(tǒng)計(jì)煤炭、電力等商品能源消耗。由中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒各省市實(shí)物平衡表(表6-1~表6-30)得到,農(nóng)村2003年總電耗為903億kW·h,總煤耗為4353萬t標(biāo)煤。其他能源使用量較少。(2)北方采暖煤耗(3)城鎮(zhèn)住宅除采暖外的能耗城鎮(zhèn)住宅除采暖外的能耗主要包括:(1)生活用電如表2中的(4)所示,為1335億kW·h。(2)城鎮(zhèn)住宅的天然氣用于分散式采暖、生活熱水和炊事等,天然氣總消耗折合等效電為284億kW·h。(3)炊事能耗,將北方液化石油氣、南方煤炭和南方液化石油氣的城鎮(zhèn)生活能耗相加,折合等效電為920億kW·h。(注:3液化石油氣、煤炭和天然氣按發(fā)電效率折合等效電,1kgLPG=6.977kW·h,1kgce=2.857kW·h,1m3NG=5kW·h,下同)上述3項(xiàng)相加,得到城鎮(zhèn)住宅除采暖外的能耗約2539億kW·h。(4)公共建筑耗電將表2中的(1)~(3)項(xiàng)相加,得到公共建筑耗電量為1931億kW·h。2.1.3通過宏觀模型的統(tǒng)計(jì)，中國的建筑能耗得到了證實(shí)見表42.2建筑能源消耗的微觀模型根據(jù)建筑能耗特點(diǎn)分類,調(diào)查得到每類建筑的面積和能耗強(qiáng)度,計(jì)算總能耗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。2.2.1城市供熱能耗調(diào)查近20年來,清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西安建筑科技大學(xué)、重慶大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)在北京、上海、深圳、重慶等城鎮(zhèn)做了大量的建筑能耗調(diào)查工作,搜集了包括北方建筑采暖、大型公共建筑、住宅和一般公共建筑能耗的大量數(shù)據(jù)。根據(jù)以上基礎(chǔ),得到我國各類城鎮(zhèn)民用建筑的能耗強(qiáng)度(見表5)。2.2.2北京公共建筑節(jié)能機(jī)關(guān)機(jī)關(guān)分布根據(jù)《中國統(tǒng)計(jì)年鑒2004》表11-4,截至2003年底,我國的城鎮(zhèn)(不含鄉(xiāng)、鎮(zhèn))建筑面積為141億m2,住宅面積為89億m2,公共建筑共有52億m2。公共建筑又分為大型公共建筑和一般公共建筑,全國大型公共建筑比例為2%~4%(略低于北京5%的比例),總面積約為4億m2;一般公共建筑總面積為48億m2。由《中國統(tǒng)計(jì)年鑒2004》表11-6,北方采暖省份城鎮(zhèn)建筑面積共計(jì)為59.7億m2,即約60億m2。2.2.3農(nóng)村建筑能耗特點(diǎn)微觀模型統(tǒng)計(jì)得到的我國建筑能耗如表6所示。農(nóng)村建筑絕大部分為住宅,但由于使用了大量的秸稈、薪柴等初級生物質(zhì)能源,能源使用地區(qū)差異大,目前很難得到其準(zhǔn)確的能耗特點(diǎn)。2.3通過計(jì)算建筑能耗，終端設(shè)備的使用模型2.3.1城鎮(zhèn)住宅氧基模型的建立建筑用電分為電器用電和照明用電,分別按其使用狀況對其能耗進(jìn)行計(jì)算。城鎮(zhèn)住宅炊事的終端使用模型尚未建立。建筑用煤應(yīng)通過熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱、大型供熱鍋爐、區(qū)域鍋爐房、分散燃煤和天然氣采暖等各種方式的使用比例和能耗量算出,目前缺乏有效地統(tǒng)計(jì)渠道。2.3.2村人口總數(shù)/平均年增長量100由中國統(tǒng)計(jì)年鑒,可以得到城鎮(zhèn)和農(nóng)村居民每種家用電器的擁有數(shù)量。以A電器為例。A電器的保有量=每百戶擁有量×(城鎮(zhèn)/農(nóng)村人口總數(shù)/平均每戶人口數(shù)/100)(1)A電器年能耗=A的保有量×A的年利用小時(shí)×A的平均功率(2)其中,(1)式等號右邊的幾個(gè)數(shù)均可由中國統(tǒng)計(jì)年鑒中得到,(2)式的數(shù)據(jù)可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得到。各種電器居民家庭擁有量占全社會(huì)擁有量比例電腦50%,黑白電視機(jī)、電飯鍋100%,房間空調(diào)器65%,其余90%。由此可得到全社會(huì)(包括居民家庭)擁有電器數(shù)量(見表7)。2.3.2中國照明用電量量表中國綠色照明工程促進(jìn)項(xiàng)目,統(tǒng)計(jì)我國各種電光源使用數(shù)量、平均功率和平均使用時(shí)間,2003年中國照明用電量為居民家庭636億kW·h,全社會(huì)(包括居民家庭)1967億kW·h。2.3.3通過終端統(tǒng)計(jì)模型獲得的中國建筑能耗見表82.43社會(huì)標(biāo)準(zhǔn)煤消費(fèi)情況綜上,可得到我國目前建筑運(yùn)行使用能耗情況(如表10)(所使用全部為2003年數(shù)據(jù))。其中,標(biāo)準(zhǔn)煤消耗為1.6億t,占2003年我國社會(huì)總消費(fèi)量的13.7%;電耗為5500億kW·h,占2003年我國社會(huì)總消費(fèi)量的28.9%(見表7)。3建筑能耗統(tǒng)計(jì)的依據(jù)(1)與發(fā)達(dá)國家相比,我國的建筑能耗比例較低。這主要是生產(chǎn)能耗較大的第一和第二