美國能效法規(guī)技術(shù)支撐體系簡介

李朝振 黃 華 唐 若 山宏剛

（上海出入境檢驗檢疫局 上海 200135）

1 前言

作為一個出口大國，技術(shù)性貿(mào)易壁壘對我國出口貿(mào)易造成了大量的經(jīng)濟損失。在所有國家產(chǎn)品能效法規(guī)中，美國能效技術(shù)性法規(guī)最為典型和復(fù)雜，同時美國也是我國的重要出口國；因此有必要對美國能效技術(shù)性法規(guī)進行深入研究。

2 美國能效法規(guī)

首先對美國能效法規(guī)體系及其制定流程進行介紹。

2.1 美國能效法規(guī)體系[1]

美國技術(shù)法規(guī)包括兩種形式：一是美國國會通過的法律，其表現(xiàn)形式為單行的法案（ACT）和匯編的《美國法典集》（U.S.C），這些法律反映了美國政府在產(chǎn)品能效方面的政策、導(dǎo)向及工作計劃；二是負(fù)責(zé)產(chǎn)品能效管理的責(zé)任部門（即美國能源部），根據(jù)美國法律框架、計劃安排等要求制定的法規(guī)，一旦發(fā)布將被匯編入 《美國聯(lián)邦法規(guī)集》（CFR）[2]。1975年9月，美國國會通過了《1975美國能源政策與節(jié)約法案》（EPCA），該法案在產(chǎn)品能效標(biāo)準(zhǔn)方面，制定了“聯(lián)邦政府能源節(jié)約計劃”，第一次推出了“最低能耗標(biāo)準(zhǔn)”（MEPS）的概念，針對一些特定產(chǎn)品制定了推薦性的MEPS目標(biāo)。EPCA從法律上開創(chuàng)了美國能源節(jié)約制度的先河和里程碑，成為了美國能源節(jié)約相關(guān)法律的基礎(chǔ)。隨后，美國歷屆政府發(fā)布的相關(guān)法案，均是在EPCA的基礎(chǔ)上，不斷地提高相應(yīng)產(chǎn)品的能效限值標(biāo)準(zhǔn)并提出、完善或修訂其產(chǎn)品能耗檢測程序。

各聯(lián)邦機構(gòu)制定的最終法規(guī)通過“聯(lián)邦公告”對外公布后，由“美國聯(lián)邦公告局”及時對其進行收集整理后匯編入“美國聯(lián)邦法規(guī)集”（CFR）中。涉及產(chǎn)品能效標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)邦法規(guī)有3個：分別是10CFR430、10CFR431和16CFR305法規(guī)。

美國技術(shù)法規(guī)的制定、實施和管理職責(zé)是以產(chǎn)品的類別以及其主題內(nèi)容來劃分。和產(chǎn)品能效標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的管理職能部門包括：美國能源部（DOE）、美國聯(lián)邦貿(mào)易委員會（FTC）。

美國能源部負(fù)責(zé)產(chǎn)品能效標(biāo)準(zhǔn) （包括產(chǎn)品能效限值標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品檢測程序）法規(guī)的制定、實施和監(jiān)督管理。產(chǎn)品能效標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)相關(guān)的活動，是美國能源部“美國民用產(chǎn)品和商用設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)計劃”項下“建筑技術(shù)計劃”的一個組成部分。該計劃由美國能源部下屬“能源效率和可再生能源辦公室”負(fù)責(zé)。美國聯(lián)邦貿(mào)易委員會下屬的“消費者權(quán)益保護局”負(fù)責(zé)民用產(chǎn)品和照明產(chǎn)品的能效標(biāo)識相關(guān)的法規(guī)的制定、實施和監(jiān)督管理。

2.2 美國法規(guī)制定流程

美國能源部制定需要新增或修訂產(chǎn)品能效限值標(biāo)準(zhǔn)的目錄，邀請獨立專家和利益相關(guān)方進行評議。然后篩選出具體的、技術(shù)上可行的方案，選定負(fù)責(zé)此類工作的參與組織（包括人員構(gòu)成）以開展隨后需開展的“工程分析”和“影響分析”工作。當(dāng)對某一特定產(chǎn)品的能效限值標(biāo)準(zhǔn)是否需要由美國能源部制定（包括修訂）時（即非法案直接要求制定或修訂情況下），該過程首先應(yīng)進行“決定分析”?！皼Q定分析”的目的是提高判定標(biāo)準(zhǔn)制定活動是否達到了 “技術(shù)上可行和經(jīng)濟上合理”的條件，從而決定是否制定新的能效限值標(biāo)準(zhǔn)（包括對原標(biāo)準(zhǔn)的修訂）。當(dāng)需要進行“決定分析”時，美國能源部將在“聯(lián)邦公告”中發(fā)布“決定公告”。給予社會各相關(guān)方（制造商、能效推廣組織、商貿(mào)組織、州政府相關(guān)機構(gòu)、公共事業(yè)部門和其他利益相關(guān)方）一定的評論時限，積極促進相關(guān)利益方加入到標(biāo)準(zhǔn)的制定過程。一旦美國能源部決定對某個產(chǎn)品的能效限值標(biāo)準(zhǔn)進行制定或修訂，美國能源部將分4步進行法規(guī)的制定過程?？蚣芪募ㄒ?guī)草案預(yù)告 （ANOOPR）→法規(guī)草案公告（NOPR）→最終法規(guī)（Final rule）。與ANOOPR同時發(fā)布的還有TSD （Technology Support Document技術(shù)支撐資料）。制定流程見圖1，圖中的粗黑色方框內(nèi)部分是DOE發(fā)布法規(guī)的技術(shù)核心環(huán)節(jié)，起著承上啟下的作用。經(jīng)過公眾會議進行的各種分析形成了法規(guī)的雛形——ANOOPR，而所有相關(guān)的技術(shù)分析則集中體現(xiàn)在了技術(shù)支撐資料中。通過了解ANOOPR、NOPR和Final rule可以了解美國能效法規(guī)的內(nèi)容，而這些法規(guī)內(nèi)容制定背后的原因及機理則全部包括在TSD中；如果只了解前者而不了解后者，則對美國能效法規(guī)僅知其然不知其所以然。因此深入理解技術(shù)支撐資料，是理解美國能效法規(guī)的一個中心問題。

圖1 美國能效法規(guī)制定流程圖

2.3 國內(nèi)對美國能效法規(guī)的研究現(xiàn)狀

我國對美國能效法規(guī)的應(yīng)對和研究主要集中在發(fā)布NOPR之后的階段。國內(nèi)的通報評議主要集中在NOPR之后的征求公眾意見階段，針對NOPR中可能會對我國產(chǎn)業(yè)造成影響的內(nèi)容提出我國的評議意見。相關(guān)的科研研究主要集中在法規(guī)宏觀體系介紹、法規(guī)預(yù)警、法規(guī)影響分析。

而針對具體法規(guī)深入研究欠缺。美國能效法規(guī)在NOPR之前的環(huán)節(jié)研究尚處于空白狀態(tài)，甚至不知道還存在這些公開的資料。缺少這些研究，對NOPR之后的法規(guī)內(nèi)容也難以深刻理解，必然影響應(yīng)對有效性。

3 美國能效法規(guī)技術(shù)支撐體系[3]

美國能源部根據(jù)美國法典 6313 （a）（6）（A）of 42 U.S.C.中的要求，對產(chǎn)品能效法規(guī)在技術(shù)上和經(jīng)濟上的可行性進行論證研究。給出了技術(shù)支撐文檔分析的流程，與立法其他環(huán)節(jié)之間的關(guān)系。介紹在立法論證中會涉及到的元素：經(jīng)濟模型、分析工具、方法論、非常規(guī)方法和未來法規(guī)優(yōu)先級。在聯(lián)邦法規(guī)CFR430 10附錄A目錄C中對立法要求有更詳細(xì)描述。除了考慮以上元素，能源部在立法過程中還必須考慮不確定性分析，在該技術(shù)支撐資料的附錄K中對不確定性進行了討論。

美國能效法規(guī)技術(shù)支撐體系集中在 “技術(shù)支撐資料”中，技術(shù)支撐資料會詳細(xì)論證法規(guī)的合理性以及數(shù)據(jù)和事實證據(jù)。技術(shù)資料本身有自己系統(tǒng)而復(fù)雜的框架。

技術(shù)支撐資料可以分為技術(shù)分析和影響分析兩個大的方面。以下結(jié)合商用一體式空調(diào)的案例對其進行分析。

3.1 技術(shù)分析

技術(shù)分析包括：市場及技術(shù)評估、篩選分析、建筑符合特征分析、工程分析等。

在能源部收到產(chǎn)品能效法規(guī)制定任務(wù)之后，首先對該產(chǎn)品進行市場評估，對產(chǎn)品的市場情況進行定量和定性分析，包括：品牌市場份額及特征、企業(yè)產(chǎn)品發(fā)展趨勢、企業(yè)的經(jīng)濟狀況、現(xiàn)存節(jié)能措施、產(chǎn)品發(fā)展及銷售市場趨勢。這些信息在整個立法過程都十分有用。能源部盡最大努力確保這些數(shù)據(jù)的可靠性和精確性，并且這些信息全部公開，并可以接受增補。

能源部會對現(xiàn)存技術(shù)和新理念進行分析，以作為提高能效水平分析的基礎(chǔ)。這些信息可以來自于零配件或整機制造商，也可以來自于出版物或技術(shù)論文。在這個環(huán)節(jié)，還會對產(chǎn)品進行細(xì)致而清晰的分類。這種分類對法規(guī)的解讀十分重要。

篩選分析對不同技術(shù)進行考察：（1）技術(shù)可行性；（2）生產(chǎn)、安裝和服務(wù)的可行性；（3）是否對產(chǎn)品的效用有不利影響；（4）是否對健康和安全有不利影響。在前述的技術(shù)評估中，能源部對可行改進技術(shù)進行了初步評估。能源部會向相關(guān)各方進行征詢，考察各項技術(shù)選項是否對生產(chǎn)、安裝、服務(wù)具有可行性，并且不會對產(chǎn)品效用及健康與安全造成影響。在工程分析中，能源部會對改進性技術(shù)進行進一步分析。以技術(shù)可行性篩選分析為例，在立法過程中能源部會收集所有相關(guān)技術(shù)，并將其分為2類：（1）實驗室可行而暫時無法商業(yè)化的新興技術(shù)；（2）可商業(yè)化的成熟技術(shù)。就本案例制定時間來講，考慮到一體化商業(yè)空調(diào)所采取的是額定工況下的能效比進行評價產(chǎn)品性能，在部分負(fù)荷下的性能未做考慮；因此在本案例中僅考慮可以提高額定工況能效比的技術(shù)選項。

通過建筑負(fù)荷特征的分析，可以評估出安裝在不同類型建筑的產(chǎn)品能耗。是計算產(chǎn)品能效提高節(jié)能潛力的基礎(chǔ)。能源部依據(jù) “商業(yè)建筑能耗調(diào)查1995”中的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，根據(jù)產(chǎn)品特性進行篩選，確定了6類商用建筑類型用于建筑負(fù)荷分析。在數(shù)據(jù)分析過程，能源部采用“建筑負(fù)荷系統(tǒng)熱力學(xué)（簡稱BLAST）”軟件進行數(shù)據(jù)模擬。采用同樣結(jié)構(gòu)的建筑，模擬建筑根據(jù)美國采暖、制冷與空調(diào)工程師學(xué)會（ASHRAE）標(biāo)準(zhǔn)確定通風(fēng)要求。能源部根據(jù)十個不同的能效比系數(shù)，確定建筑的年能耗。

工程分析目標(biāo)為建立起成本與產(chǎn)品性能之間的關(guān)系。這個關(guān)系是討論個體消費者、制造商和國家成本/收益影響的基礎(chǔ)。工程分析確定具有代表性的基準(zhǔn)產(chǎn)品，給出各種材料及部件的價格單，繪制成本收益曲線，評估各替代方案的影響 （比如制冷劑替代）。具體到本案例，能源部根據(jù)美國法典6313（a）（6）（A）of 42 U.S.C.中的要求， 采用了ASHRAE/IESNA 90.1-1999中的最低能效標(biāo)準(zhǔn)作為產(chǎn)品基準(zhǔn)。在標(biāo)準(zhǔn)中對產(chǎn)品的能效有詳細(xì)的定量描述。

3.2 影響分析

影響分析涉及到對用戶、制造商、相關(guān)部門、國家等各方的經(jīng)濟、節(jié)能、環(huán)保等方面的影響。

全生命周期成本及回收期分析[4]。在分析過程中，需要建立全生命周期成本（LCC）和投資回收期（PBP）數(shù)學(xué)模型，并且數(shù)學(xué)模型的輸入?yún)?shù)采用蒙特卡洛模擬，從而分析結(jié)果也是一個概率分布而不是單點值。根據(jù)BLAST模型可以計算出建筑負(fù)荷以及能耗，根據(jù)電力公司的電價，就可以計算出產(chǎn)品的年度能耗費用，此為運行費用。能源部需要對基準(zhǔn)產(chǎn)品和各種能效等級的產(chǎn)品進行用戶價格計算。在產(chǎn)品出廠價的基礎(chǔ)上，逐個環(huán)節(jié)乘以加價因子從而得到用戶價格。在具體計算過程中，又將銷售分為直銷和分銷兩種類型。產(chǎn)品初始投資、安裝成本等為固定成本。將兩個成本相加即為產(chǎn)品用戶所需付出的總成本，通過模型計算可以得出用戶投資回收期的概率分布。

在生命周期及回收期分析過程中，能源部還會針對某些子客戶群體進行單獨影響分析。比如，反對新法規(guī)實施的某些群體?；趯Σ煌ㄖ愋?、氣候影響、行業(yè)等，能源部會對相關(guān)子行業(yè)群體進行分析。能源部會特別關(guān)注對產(chǎn)品價格敏感的群體，比如小型商業(yè)群體。這些群體無法承擔(dān)產(chǎn)品初始投資的大幅增加，因此一些使用者會讓產(chǎn)品超期服役，這種狀況下，產(chǎn)品能源利用效率低下，造成實際上能耗的提升。

制造商影響分析。在分析過程中，能源部會采用政府法規(guī)影響（GRIM）模型對相關(guān)企業(yè)進行現(xiàn)金流分析；同時根據(jù)指導(dǎo)文件采用約談的方式與企業(yè)進行交流，并根據(jù)交流結(jié)果對模型分析進行調(diào)整。能源部會對不同類型制造商進行細(xì)化分析。最終會得到新法規(guī)對制造商競爭力、產(chǎn)能、雇傭以及和其他法規(guī)的疊加影響。

電網(wǎng)影響分析。在電網(wǎng)影響分析中采用國家能源模型系統(tǒng)-建筑版 （NEMS-BT）模型進行分析，NEMS-BT模型來自于美國能源信息部的國家能源模型系統(tǒng)（NEMS）模型。通過模型評估，可以對比法規(guī)頒布前后對發(fā)電量、電網(wǎng)容量等造成的影響。能源部采用的分析模型是完全公開透明的，并接受各方的建議。在具體分析過程中，美國能源部會對NEMS模型作出一些調(diào)整，這些調(diào)整和對未來經(jīng)濟發(fā)展速度的假設(shè)有關(guān)。

環(huán)境評估分析。通過NEMS-BT模型，同時可以得出環(huán)境影響分析所需數(shù)據(jù)[5]。環(huán)境影響評估涉及到兩種污染物：二氧化硫和氮氧化物；和一種排放：二氧化碳。在評估過程，不但會考慮產(chǎn)品本身帶來的排放，同時也會考慮產(chǎn)品制造過程帶來的排放。能源部會對每一個待選能效方案分別進行評估。

就業(yè)影響分析。能源部會對新法規(guī)造成的就業(yè)影響進行分析，分析對象包括制造商、相關(guān)服務(wù)產(chǎn)業(yè)、供電部門等。影響分析分為直接影響和間接影響兩個方面。直接影響為制造廠機相關(guān)服務(wù)業(yè)雇傭人數(shù)的影響。間接影響則為由于造成經(jīng)濟影響從而帶來的就業(yè)影響。在間接影響分析過程中，能源部采用建筑能效項目影響 （IMBUILD）模型進行分析[6-7]。IMBUILD模型是美國計劃影響分析（IMPLAN）模型的一個特殊版本，IMPLAN模型由美國預(yù)測服務(wù)部門、聯(lián)邦應(yīng)急管理部和國土管理局共同研制開發(fā)。能源部認(rèn)為，通過新的法規(guī)提高產(chǎn)品能效，會造成初裝費用的增加，但是由于運行費用的減少，用戶會在一定時間內(nèi)回收初投資的增加，并最終節(jié)省總體費用。這部分節(jié)省的總體費用可以用于投資到其他領(lǐng)域，從而帶來就業(yè)市場的有利影響。能源部會從國家范圍層面對這種影響進行評估。

法規(guī)影響分析。根據(jù)美國聯(lián)邦法規(guī)通告及法規(guī)事務(wù)辦公室（OIRA）58 FR 51735執(zhí)行規(guī)定，能源部需要提交一份法規(guī)影響分析。在法規(guī)影響分析中，一個重要關(guān)注點是降低相關(guān)企業(yè)受到不同法規(guī)的疊加影響。以一體式商用空調(diào)為例，相關(guān)企業(yè)可能還會受到制冷劑法規(guī)或其他產(chǎn)品法規(guī)的影響，能源部通過與企業(yè)交流或文獻檢索，對這些法規(guī)進行匯總分析，綜合評估這些法規(guī)對企業(yè)所造成的負(fù)擔(dān)。

4 應(yīng)對及建議

通過以上對技術(shù)性支撐體系的分析，可以了解到美國產(chǎn)品能效法規(guī)的特點，對于我國技術(shù)性貿(mào)易措施應(yīng)對以及法規(guī)體系建設(shè)都有重要意義。

研究美國能效法規(guī)支撐體系是理解美國法規(guī)的必經(jīng)之路。美國機電產(chǎn)品能效法規(guī)構(gòu)建體系龐大、系統(tǒng)和成熟。美國能效法規(guī)整個體系是金字塔形狀的，最終法規(guī)位于金字塔的塔尖。向下依次有法規(guī)通報、法規(guī)技術(shù)支撐體系、外延數(shù)據(jù)庫和分析模型。美國能效法規(guī)整個構(gòu)建體系包括方法論、數(shù)據(jù)庫、數(shù)學(xué)模型等，這些元素都經(jīng)過了長期的完善而得到成熟的產(chǎn)品。只有對整個體系有了深入研究，才可能對美國法規(guī)有恰當(dāng)?shù)睦斫狻?/p>

研究美國能效法規(guī)技術(shù)支撐體系可以大幅提高我國技術(shù)性貿(mào)易措施應(yīng)對工作效率。美國能效法規(guī)的整個時間軸上的各個環(huán)節(jié)都是公開的。可以采納各方的意見和建議。包括與美國能效法規(guī)技術(shù)支撐體系外接的分析模型，也都可以接納各相關(guān)方的提議。在這種模式下，我國應(yīng)對美國能效法規(guī)的戰(zhàn)線就大幅度擴大了，相關(guān)企業(yè)可以更深層應(yīng)對，時間上也可以更早做出準(zhǔn)備。

美國能效法規(guī)體系值得我國借鑒。美國詳實而系統(tǒng)的法規(guī)體系的產(chǎn)生得力于：翔實的數(shù)據(jù)庫、成形的分析模型、不同部門之間模塊化合作、成熟的法規(guī)分析流程、全過程公眾各方的參與等。這些方面都值得我國學(xué)習(xí)，應(yīng)該作為我國能效法規(guī)的一個基本任務(wù)進行發(fā)展。并且，我國也確實有這方面的需求。比如國內(nèi)經(jīng)常推出的節(jié)能補貼政策，當(dāng)需要評估政策經(jīng)濟效益的時候，就需要基本的數(shù)據(jù)庫和數(shù)學(xué)分析模型；而這些數(shù)據(jù)和工具模型是需要長期積累下來的，短期內(nèi)很難完成。美國能效法規(guī)制定過程各種模型長期積累保證了其系統(tǒng)性和延續(xù)性，同時其開放性又可以保持其成長性。這些特征都是我國能效法規(guī)體系所欠缺的，可以考慮借鑒。

[1]張哲，張峰，王力舟.美國用能產(chǎn)品能效技術(shù)法規(guī)體系及其特點[J].節(jié)能與環(huán)保，2010，（8）：15-18.

[2]Anonym.Code of Federal Regulations（Annual Edition）[EB/OL].（2017-12-08），https：//www.gpo.gov/fdsys/browse/collectionCfr.action?collectionCode=CFR&searchPath=Title+10%2FChapter+II&oldPath=Title+10&isCollapsed=true&selectedYearFrom=2017&ycord=532.

[3]Anonym.Technical Support Document：Energy Efficiency Program for Consumer Products And Commercial And Industrial Equipment[EB/OL]. （2016-03-02）.http：//www.eren.doe.gov/buildings/codes_standards/applbrf/coml_air_conditioner.html.

[4]Anonym.LCC spreadsheet that calculates the LCC and PBP at various energy efficiency Levels[EB/OL]. （2015-08-07）.http：//www1.eere.energy.gov/buildings/appliance_standards/product.aspx/productid/77.

[5]EPA：GHG Emissions Factors Hub[EB/OL].（2015-05-06）.http：//www2.epa.gov/climateleadership/center-corporate-climate-leadership-ghg-emission-factorshub.

[6]Van den Bulte C.Want to Know How Diffusion Speed Varies Across Countries and Products Try a Bass Model[J].Product Development&Management Association Visions.2002，26（4）：12-15.

[7]Geroski P A.Models of Technology Diffusion[J].Research Policy，2000，29（4-5）：603-625.