國(guó)際能源署成員國(guó):能源消耗和效率主要發(fā)展趨勢(shì)
能源效率是“第一驅(qū)動(dòng)力”,是能源轉(zhuǎn)化成本效益的關(guān)鍵。采用強(qiáng)有力的能源效率政策對(duì)實(shí)現(xiàn)能源政策關(guān)鍵目標(biāo)和獲得能源效率的“多重效益”至關(guān)重要,如減少能源支出、應(yīng)對(duì)氣候變化和空氣污染、提高能源安全性和增加能源獲取渠道。盡管如此,全球能源政策覆蓋率僅為 32%,因此擴(kuò)大能源政策覆蓋率具有極大的潛力與機(jī)遇??煽康淖罱K能耗數(shù)據(jù)和指標(biāo)能夠反映能源需求的驅(qū)動(dòng)因素,是監(jiān)測(cè)和了解能源效率政策是否有效的關(guān)鍵。本報(bào)告借鑒以往版本的《能源效率指標(biāo):重點(diǎn)》報(bào)告,并對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了更新。2009年,國(guó)際能源署設(shè)計(jì)了一份調(diào)查問卷,涉及三個(gè)行業(yè)(住宅行業(yè)、制造業(yè)和運(yùn)輸業(yè))內(nèi)的終端用能、子行業(yè)和運(yùn)輸方式/車型的能源消耗和活動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)?;谶@些數(shù)據(jù),本部分闡述了能源使用的歷史趨勢(shì)并給出了各行業(yè)最終能耗的概況。
全球趨勢(shì)。全球范圍內(nèi)能源使用量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的聯(lián)系正在弱化。1990至2016年間,全球生產(chǎn)總值增長(zhǎng)了一倍多,而一次能源供應(yīng)總量只上漲了57%。每生產(chǎn)一單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值所消耗的能源量,稱為能源強(qiáng)度(一次能源供應(yīng)總量/國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值)。1990至2016年間,全球經(jīng)濟(jì)體能源強(qiáng)度下降了34%。但各區(qū)域下降幅度差異較大,總的來說非經(jīng)合組織國(guó)家降幅普遍較大,比如中國(guó)的能源強(qiáng)度降幅超過一半,達(dá)到70%。
能源強(qiáng)度是能源效率指標(biāo)嗎?能源強(qiáng)度通常被用來衡量一個(gè)國(guó)家的能源效率。這是因能源強(qiáng)度是指滿足能源服務(wù)需求所需的能源量,而且這個(gè)指標(biāo)容易獲得,可用于比較各國(guó)能源消耗狀況。然而,能源強(qiáng)度相對(duì)較低的國(guó)家,并不一定具有較高的能源效率。比如,氣候溫和、以服務(wù)業(yè)為主的小國(guó)與氣候寒冷、以工業(yè)為基礎(chǔ)的大國(guó)相比,即便后者更有效地使用能源,其能源強(qiáng)度也會(huì)相對(duì)較高。
能源強(qiáng)度和發(fā)展趨勢(shì)還受其它因素影響,包括經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)(高耗能行業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的份額)、地理特征(如地域越遼闊的國(guó)家對(duì)交通運(yùn)輸行業(yè)的需求越大)、氣候和天氣狀況(決定一個(gè)國(guó)家對(duì)制熱和制冷的需求大?。┖蛥R率。正因如此,需要對(duì)影響能源最終使用趨勢(shì)的因素進(jìn)行更細(xì)致地分析和研究。
國(guó)際能源署成員國(guó)的能源終端消費(fèi)和能效趨勢(shì)
能源終端消費(fèi)和排放:2016年在國(guó)際能源署成員國(guó)中,運(yùn)輸業(yè)的能源使用量在最終能耗中占比最大(36%),其次是制造業(yè)(23%)和住宅行業(yè)(20%),僅乘用車的能耗就超過整個(gè)住宅行業(yè)的能耗,而乘用車與貨車耗能產(chǎn)生的二氧化碳排放,幾乎占了與能源有關(guān)的二氧化碳最終排放量的三分之一。主要由于美國(guó)、加拿大和澳大利亞的車型較大且人均出行距離較長(zhǎng),因此運(yùn)輸業(yè)成為上述三個(gè)國(guó)家中耗能最高的行業(yè)。
在各國(guó)總能耗中,日本和韓國(guó)能源使用量最高的行業(yè)是以黑色金屬和化工子行業(yè)為主導(dǎo)的制造業(yè);而對(duì)歐洲國(guó)家而言,住宅行業(yè)的能源使用量(主要用于空間供暖和電器)占比最高。
住宅行業(yè):在國(guó)際能源署成員國(guó)中,空間供暖能耗約占住宅行業(yè)能耗總量的一半,其中歐洲國(guó)家所占比例最高(匈牙利75%、英國(guó)71%),而亞洲和大洋洲國(guó)家所占比例最低(日本26%、新西蘭30%)。
近年來,隨著建筑物隔熱性能提升、舊樓翻新及供暖設(shè)備的改善,國(guó)際能源署各成員用于空間供暖的能源效率都有所提高。住宅行業(yè)空間供暖方面能源強(qiáng)度趨勢(shì)(每單位建筑面積供暖消耗的能源)反映了這一變化。自2000年以來,大部分成員國(guó)的空間供暖能源強(qiáng)度都大幅降低,如荷蘭、葡萄牙、德國(guó)和愛爾蘭降低了35%。氣候溫暖的國(guó)家通??臻g供暖的能源強(qiáng)度較低,因?yàn)檫@些國(guó)家僅需較少能源就能保持舒適室溫。
制造業(yè):制造業(yè)中增加值最大的子行業(yè)是機(jī)械行業(yè),占整個(gè)制造業(yè)增加值的37%;其次是運(yùn)輸設(shè)備,占比15%;第三是化工業(yè),占比14%。制造業(yè)各子行業(yè)的能源強(qiáng)度(每單位增加值所需能源)相差很大。其中,基本金屬和非金屬礦物是能源強(qiáng)度最高的子行業(yè),而機(jī)械行業(yè)能源強(qiáng)度最低。一個(gè)國(guó)家的制造業(yè)能源強(qiáng)度取決于制造業(yè)中各子行業(yè)的相對(duì)權(quán)重。比如,像芬蘭這樣的國(guó)家制造業(yè)能源強(qiáng)度格外高,因?yàn)槟茉疵芗彤a(chǎn)業(yè)造紙和印刷業(yè)在芬蘭2016年的總能耗中約占57%。
總體而言,隨著時(shí)間的推移,大多數(shù)成員國(guó)的制造業(yè)能源強(qiáng)度都在下降。比如,在2000至2016年間,由于化工和基本金屬業(yè)的能源效率提高,同時(shí)化工等非能源密集型產(chǎn)業(yè)在制造業(yè)中的占比增加,美國(guó)制造業(yè)的能源強(qiáng)度下降了40%。
正如經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)從制造業(yè)為主向服務(wù)業(yè)為主轉(zhuǎn)變會(huì)影響總體能源強(qiáng)度一樣,制造業(yè)各子行業(yè)的權(quán)重變化也可顯著影響整個(gè)制造業(yè)的能源強(qiáng)度。因此在分析能源效率時(shí),發(fā)現(xiàn)和消除結(jié)構(gòu)變化帶來的影響至關(guān)重要。
運(yùn)輸業(yè):在國(guó)際能源署成員國(guó)的運(yùn)輸業(yè)中,公路運(yùn)輸能耗最大,占運(yùn)輸業(yè)總能耗的89%,其中乘用車和貨車共占86%。而航空運(yùn)輸、水運(yùn)及鐵路運(yùn)輸耗能很少,分別占總量的7%、2%和2%。
雖然柴油占乘用車能耗的比率由2000年的8%增長(zhǎng)到了2016年的15%,但在國(guó)際能源署成員國(guó)中,車用汽油仍是乘用車的主要燃料。另外,各國(guó)公路貨運(yùn)主要燃料為柴油。
客運(yùn)能源強(qiáng)度是指運(yùn)載一名乘客行駛一公里所消耗的能量??瓦\(yùn)能源強(qiáng)度因國(guó)家而異,主要決定因素為出行方式(如公路、航空、水運(yùn)和鐵路)、車輛類型(如乘用車、公交車)以及車輛平均入座率(每輛車載客人數(shù))。許多國(guó)家的車輛平均入座率在降低。此外,美國(guó)的客運(yùn)能源強(qiáng)度特別高。這是由于美國(guó)這樣的國(guó)家大多選擇乘用車(大多是運(yùn)動(dòng)型多功能車、SUV)和國(guó)內(nèi)航班作為出行方式,而這種運(yùn)輸方式遠(yuǎn)比公交車和火車耗能高。與此相反,法國(guó)由于鐵路運(yùn)輸更加普遍,客運(yùn)能源強(qiáng)度較低。
因運(yùn)輸方式的改變和乘用車能效的提高,大多數(shù)國(guó)家的客運(yùn)能源強(qiáng)度都在降低。如在2000至2016年間瑞士的客運(yùn)能源強(qiáng)度下降了17%。然而,車輛入座率的下降部分抵消了客運(yùn)能源強(qiáng)度的改善。
跨行業(yè)能源效率趨勢(shì)。能源效率的改善被各行業(yè)日益提高的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)水平所蠶食,再加上經(jīng)濟(jì)模式的改變,意味著全球能源需求將持續(xù)增長(zhǎng)。然而,國(guó)際能源署的細(xì)化分析結(jié)果顯示,自2000年以來,各行業(yè)能源效率的提高加上經(jīng)濟(jì)模式的轉(zhuǎn)變,抵消了經(jīng)濟(jì)活動(dòng)增多和消費(fèi)模式改變的影響。在多種因素作用下,國(guó)際能源署成員國(guó)的能源需求持續(xù)上升。在住宅行業(yè),建筑面積和電器數(shù)量隨人口增加而增加,導(dǎo)致能源消耗量上漲3%。同樣地,能效較低的運(yùn)輸方式,包括高耗能運(yùn)輸方式(如使用SUV等大型乘用車)導(dǎo)致能源消耗量增長(zhǎng)超過2%。受人口增長(zhǎng)、行駛距離、旅客及貨物運(yùn)輸和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值等因素影響,以及經(jīng)濟(jì)活動(dòng)水平的提高,導(dǎo)致國(guó)際能源署成員國(guó)的能源需求上漲17%。
經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的變化,特別是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)從能源密集型的制造業(yè)向耗能較低的制造業(yè)的轉(zhuǎn)移,抵消了上述因素對(duì)能源需求的增長(zhǎng)。經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的變化使經(jīng)濟(jì)活動(dòng)增加導(dǎo)致的能源需求上漲量下降了25%。在國(guó)際能源署成員國(guó)中,能耗下降的最主要因素是能源效率的提高。能源效率的提高是保持最終總能耗與2000年持平的關(guān)鍵。如果能源效率沒有提高,最終總能耗將比2000年高出16%。
子行業(yè)的定義與能耗
住宅行業(yè):空間供暖??臻g供暖是指為空間加熱的不同方式,具體指不同的供暖系統(tǒng)和燃料。供暖系統(tǒng)大致可分為兩種,即中央供暖和區(qū)域或房間專用供暖系統(tǒng)。中央供暖系統(tǒng)可為整個(gè)房屋加熱,包括帶散熱器的熱水和蒸汽系統(tǒng)、地板爐或壁掛爐、集中供熱、熱泵等系統(tǒng)。區(qū)域?qū)S霉┡到y(tǒng)可分為以下幾種:獨(dú)立電加熱器、壁爐和使用石油產(chǎn)品或其他燃料(如煤炭或木材)的獨(dú)立爐灶。
空間制冷??臻g制冷是指生活區(qū)域使用的所有制冷設(shè)備,可分為兩大類,即中央制冷和房間專用制冷系統(tǒng)。中央空調(diào)通過管道系統(tǒng)制冷,這一管道系統(tǒng)也用于中央供暖系統(tǒng)供暖。房間專用制冷系統(tǒng)包括墻掛式空調(diào)和分體式空調(diào)。另外還有其他制冷系統(tǒng),如通過蒸發(fā)水冷卻空氣的浸水冷卻器(或蒸發(fā)冷卻器),以及可在反向模式下使用的熱泵。住宅行業(yè)的大部分制冷系統(tǒng)完全依靠電力運(yùn)行。
熱水。熱水也稱為家用熱水,包括用于淋浴、沐浴、洗滌等的熱水加熱系統(tǒng)。水加熱系統(tǒng)包括帶儲(chǔ)水柜或不帶儲(chǔ)水柜的熱水器、空間供暖系統(tǒng)或其它設(shè)備。熱水系統(tǒng)使用的主要能源為天然氣、液化石油氣、電力、生物燃料以及使用越來越廣泛的太陽能。
烹飪。烹飪能耗指使用各種爐灶(從先進(jìn)的感應(yīng)爐到傳統(tǒng)的三石爐灶)烹飪食物所消耗的能量??捎糜谂腼兊哪茉从泻芏?,如天然氣、電力、生物燃料、液化石油氣、煤油和煤炭。除了爐灶,烹飪能耗也包括烤箱能耗。由于不能計(jì)算出各自的能耗量,因此烹飪用具如烤面包機(jī)和微波爐的能耗量通常放在其他電器類別中計(jì)算。
照明。照明能耗包括住宅內(nèi)部或外部照明所消耗的能量(當(dāng)前主要為電能)。白熾燈自發(fā)明以來到現(xiàn)在已超過一個(gè)世紀(jì),現(xiàn)正逐漸被效率更高的燈具取代,如熒光燈管、緊湊型熒光燈和發(fā)光二極管。越來越多的國(guó)家立法禁止使用白熾燈泡。沒有電的家庭仍然使用傳統(tǒng)照明方式,如煤油和液化石油氣燈,有時(shí)甚至使用蠟燭和手電筒。此外,未來,離網(wǎng)太陽能照明應(yīng)用有望更為普遍。
家用電器。家用電器可分為兩大類:大型(或主要)電器(有時(shí)也稱為白色電器)和其他電器(通常很小)。在本報(bào)告中,家用電器的分類如下:冰箱、洗碗機(jī)、洗衣機(jī)、干衣機(jī)、電視、個(gè)人電腦(包括其他信息技術(shù)設(shè)備)及其他電器,包括上面未提到的所有電器,如電話、吹風(fēng)機(jī)、微波爐、吸塵器等。
制造業(yè):制造業(yè)中耗能最大的子行業(yè)是黑色金屬和化工業(yè),各占制造業(yè)耗能總量的21%;其次是造紙和印刷業(yè),占比13%;第三是糧食生產(chǎn),占比10%。
制造業(yè)包括下述所有子行業(yè)(《國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)分類》(ISIC)第10至18和20至32類)。本報(bào)告中提到的制造業(yè)子行業(yè)不包括焦炭和精煉石油產(chǎn)品(《國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)分類》(ISIC)第19類)。糧食包括食品、飲料和煙草子行業(yè)(《國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)分類》(ISIC)第10至12類);紡織品包括紡織品、服裝和皮革子行業(yè)(《國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)分類》(ISIC)第13至15類);木制品包括木材和木材及軟木制品子行業(yè)(紙漿和紙張除外)(《國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)分類》16類);紙張和印刷包括紙張、紙漿和印刷子行業(yè)(《國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)分類》第17和18類);化工包括化學(xué)品和化學(xué)及醫(yī)藥產(chǎn)品(《國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)分類》第20和21類),不包括石化原料;橡膠包括橡膠和塑料制品子行業(yè)(《國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)分類》第22類);非金屬礦物包括非金屬礦物(如玻璃、陶瓷、水泥等)子行業(yè)(《國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)分類》第23類);基本金屬子行業(yè)包括黑色金屬制造和有色金屬鑄造子行業(yè)(《國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)分類》第24類);黑色金屬包括鐵制造和鋼鐵鑄造子行業(yè),能源主要消耗在高爐和煉焦?fàn)t中。(《國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)分類》第2410和2431類);有色金屬包括有色金屬(如鋁)制造和鑄造子行業(yè)(《國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)分類》第2420和2432類);機(jī)械包括除運(yùn)輸設(shè)備以外的金屬制品、機(jī)械和設(shè)備子行業(yè)(《國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)分類》第25至28類);運(yùn)輸設(shè)備(《國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)分類》第29和30類);其他制造業(yè)子行業(yè)包括家具制造、其他制造業(yè)子行業(yè)(如珠寶)(《國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)分類》第31和32類)和非指定制造子行業(yè)。
運(yùn)輸業(yè):運(yùn)輸業(yè)包括所有使用商業(yè)能源的運(yùn)輸方式,與運(yùn)輸活動(dòng)所屬行業(yè)無關(guān)。因此,盡管自行車、步行或劃船等運(yùn)輸方式的乘客公里數(shù)值也許較大,但并未計(jì)入運(yùn)輸業(yè)。運(yùn)輸業(yè)不包括國(guó)際海運(yùn)和航空運(yùn)輸、管道運(yùn)輸和燃料運(yùn)輸。按運(yùn)輸物劃分,運(yùn)輸業(yè)可分為乘客運(yùn)輸和貨物運(yùn)輸兩類;按運(yùn)輸方式劃分,運(yùn)輸業(yè)可分為公路運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸、航空運(yùn)輸和水運(yùn);按車型劃分,可分為汽車、摩托車等運(yùn)輸方式。
公路運(yùn)輸。公路運(yùn)輸分為乘客公路運(yùn)輸和貨物公路運(yùn)輸,詳情如下:乘客公路運(yùn)輸是指在公路上使用乘用車運(yùn)載乘客。乘用車包括最多可載八人的輕型客車、汽車、小型貨車、運(yùn)動(dòng)型多功能車和個(gè)人用卡車。乘用車涵蓋類別較廣,例如出租車、租用汽車、救護(hù)車和房車;貨物公路運(yùn)輸是指在國(guó)境內(nèi)使用公路貨車載運(yùn)貨物。公路貨車包括輕型貨車(中小型貨車和皮卡)、重型貨車(卡車或貨車)、公路牽引車和允許在公路上行駛的農(nóng)用拖拉機(jī)。
鐵路運(yùn)輸。鐵路運(yùn)輸包括客運(yùn)和貨運(yùn)列車運(yùn)輸??瓦\(yùn)列車運(yùn)輸是指在國(guó)境內(nèi)指定的區(qū)域、城市或郊區(qū)鐵路網(wǎng)上,通過鐵路載運(yùn)乘客??瓦\(yùn)列車包括火車、地鐵和有軌電車。客運(yùn)列車可用能源為電力、柴油和蒸汽。貨運(yùn)列車運(yùn)輸是指在國(guó)境內(nèi)指定的區(qū)域、城市或郊區(qū)鐵路網(wǎng)上,通過鐵路載運(yùn)貨物。貨運(yùn)列車可用能源為電力、柴油和蒸汽。
航空運(yùn)輸。航空運(yùn)輸包括國(guó)內(nèi)客機(jī)和貨機(jī)運(yùn)輸。客機(jī)是指在國(guó)境內(nèi)以運(yùn)送乘客為目的的客機(jī)和其它飛機(jī)。貨機(jī)運(yùn)輸是指在國(guó)境內(nèi)通過貨機(jī)載運(yùn)貨物或郵件。
水運(yùn)。水運(yùn)包括國(guó)內(nèi)客船和貨船運(yùn)輸。計(jì)算水運(yùn)能耗時(shí),不包括海洋、沿海及內(nèi)陸捕魚(包括劃分在農(nóng)業(yè)行業(yè)中的捕魚活動(dòng))和軍事活動(dòng)消耗的能源??痛\(yùn)輸是指在國(guó)境內(nèi)的海洋、湖泊和河流上,通過各種船舶載運(yùn)乘客;貨船運(yùn)輸是指在國(guó)境內(nèi)的海洋、湖泊和河流上,通過各種船舶載運(yùn)貨物。
影響最終能耗的因素
國(guó)際能源署在分析能源需求的影響因素時(shí),將經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變化對(duì)能源強(qiáng)度的影響刨除,單獨(dú)分析能源效率變化對(duì)能源強(qiáng)度的影響。因此,由能源效率變化導(dǎo)致的能源強(qiáng)度變化可稱為“效率效應(yīng)”,可用于估算能源效率的改善程度。詳盡分析表明,有三大因素影響能源需求變化:
經(jīng)濟(jì)活動(dòng)是指推動(dòng)能源使用的活動(dòng)水平。經(jīng)濟(jì)活動(dòng)可按行業(yè)劃分,活動(dòng)水平可通過適當(dāng)數(shù)據(jù)量化,如工業(yè)的增加值產(chǎn)出、住宅的人口、客運(yùn)中乘客里程數(shù)和貨運(yùn)中噸公里數(shù)。
結(jié)構(gòu)是指行業(yè)內(nèi)各種經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的綜合水平,如工業(yè)中每個(gè)子行業(yè)的生產(chǎn)份額;人均建筑面積、人均住房數(shù)量和住宅行業(yè)的電器擁有率;以及客運(yùn)和貨運(yùn)中各種運(yùn)輸方式的占比。由于不同活動(dòng)的能源強(qiáng)度不同,因此活動(dòng)結(jié)構(gòu)的變化會(huì)導(dǎo)致能源需求變化。
能源效率是指最終使用或子行業(yè)內(nèi)每單位活動(dòng)所消耗的能源量。本報(bào)告使用“效率效應(yīng)”表示能源效率,與“能源強(qiáng)度”相區(qū)分。國(guó)際能源署盡可能細(xì)分能源需求的可能影響因素,因此能量強(qiáng)度可作為能源效率指標(biāo)使用。