夏热冬冷地区城镇居民收入对采暖能耗的影响研究——以重庆为例

摘要

建筑能耗占能源消费的比重大、能耗高，作为能源消耗的三大部门之一，是温室气体排放的重要来源。相对于工业能耗，建筑节能成本较低，被认为具备较大的节能潜力。城镇居住建筑（含供暖）作为建筑总能耗的一个重要组成部分，在节能方面具有巨大空间，值得注意的是，夏热冬冷地区的城镇住宅采暖能耗目前呈现出从无到有，成倍增长的趋势，居民改善冬季室内采暖需求呼声高涨。若仍然维持夏热冬冷地区采暖能耗目前成倍增长的趋势，或者直接推行类似北方的集中采暖，可能会使得中国城镇住宅除北方集中采暖外的总能耗出现成倍的增长。该地区城镇住宅采暖问题如何解决，是否推行集中供暖和传统的“一刀切”供暖模式，将对此类能耗的发展趋势及中国2030年建筑碳排放达峰的承诺能否实现产生重要影响。现阶段的研究在居住建筑能耗影响因素、夏热冬冷地区采暖现状和采暖区域的划分等方面取得了长足进展，研究表明采暖习惯与当地不采暖的历史和收入水平有着密切联系。但家庭收入对采暖能耗的影响机理、经济上的影响程度，以及基于这种影响对宏观层面采暖需求意味着什么仍然不清晰，导致夏热冬冷地区在精准把控节能目标时仍然具有一定局限性。　　本文在已有研究基础之上，以家庭收入对采暖能耗的影响为切入点，首先对重庆市居民用能和采暖行为调研，得到重庆市的居民用电数据和问卷调研数据，进而探讨收入对居民采能耗的影响机制，并根据采暖能耗弹性和居住面积弹性的模型预测未来重庆城区人均采暖能耗需求，得出家庭收入对采暖能耗的影响有多大，这种影响对未来意味着什么。最后针对性的提出重庆市采暖能源消费和节能措施。本文主要研究工作如下：　　①采用入户调研的方式，结合客观电力数据和问卷调查，对重庆地区居住建筑采暖用能情况展开调研，提出分阶段的调研方案，包括问卷设计、问卷试调查、试点区调研、集中调研。调研结果表明，重庆住户74.5%为2-4口人，95%的家庭收入在20万以下，平均住房面积为90m2，建筑年代集中在2005年以后，冬季取暖以分体式空调和其他电取暖器为主，节能标准总体实施较好。　　②基于中介效应理论模型和计量回归的实证分析，探讨夏热冬冷地区居民采暖能耗影响因素和收入对居民采暖能耗的影响机制。结果表明：1）楼层、常住人口数量、建筑居住年限对居民采暖能耗不具有显著性；家庭收入、居住建筑面积、取暖设备数量、建筑节能标准、取暖方式对对居民采暖能耗具有显著性，是影响居民采暖用能的关键因素。2）居住建筑面积、取暖设备数量、取暖方式在收入和采暖能耗的影响关系中存在部分中介效应。当家庭收入影响采暖能耗时，一部分是家庭收入直接影响采暖能耗，一部分是通过居住建筑面积、取暖设备数量和取暖方式去影响采暖能耗。其中，家庭收入直接作用于采暖能耗的效应为84%，在这三个中介变量中，取暖设备数量是家庭收入和居民采暖能耗之间的强中介，贡献了18.8%的影响；居住建筑面积是家庭收入和居民采暖能耗之间的较强中介，贡献了15.8%的影响；采暖方式是家庭收入和居民采暖能耗之间的弱中介，贡献了约1%的影响。　　③以重庆调研样本为例，在低收入水平作为基准对照的情况下，探讨家庭收入变化下，居民采暖能源需求和居住建筑面积的变化，计算的弹性系数结果为居民采暖需求的预测提供支撑。结果表明，在重庆冬季采暖用电作为非必需用电，中等收入水平以下的家庭较少消费，采暖能源消费对于高收入人群的必要性和必需性高于中等收入人群。受到设备数量、采暖方式等综合影响，高收入家庭单位面积采暖需求比中低收入家庭更为显著。住房价值受到地段、房价等多重因素影响，相较于能耗而言，低、中、高收入水平变化对居住面积和人均面积的影响都较小。　　④基于不同收入水平变化下的能耗弹性和面积弹性变化，在乐观、基准、悲观三种情景下，对2030年重庆城区人均采暖需求的情景变化趋势进行预测，结果表明：1）到2030年重庆城区人均采暖需求在163-257kWh之间。2）未来人均采暖需求均呈现刚性增长趋势。悲观情景下，2015-2030年人均采暖需求年均增速为2.4%，基准情景下，2015-2030年人均采暖需求年均增速为3.9%，乐观情景下，2015-2030年人均采暖需求年均增速为7.7%。　　理论意义上，本文丰富了夏热冬冷地区家庭收入对采暖能耗的影响机理和对未来预测的探讨；现实意义上，为夏热冬冷地区采暖能耗需求分析提供数据支撑；在兼顾公平和效率原则下，为实施更有效的夏热冬冷地区采暖措施和节能政策提供有力的参考。

目录

1 绪 论

1.1 研究背景

1.1.1建筑是能源消耗的重要部门

1.1.2城镇居住建筑用能持续增长

1.1.3夏热冬冷地区采暖需求显著增长

1.1.4建筑节能是2030年碳排放达峰的关键

1.2文献综述

1.2.1居住建筑能耗影响因素研究

1.2.2夏热冬冷地区居民采暖相关研究

1.2.3居住建筑能耗预测方法研究

1.3研究目的与研究意义

1.3.1 研究目的

1.3.2 研究意义

1.4研究内容、研究方法和技术路线

1.4.1研究内容

1.4.2研究方法和技术路线

1.5本文创新点

2 理论框架

2.1中介效应

2.2理论模型的构建

2.3本文理论框架

3 重庆市居民用能和采暖行为调研

3.1居民用能和采暖行为调研方案

3.1.1问卷的设计与试调研

3.1.2试点区调研

3.1.3集中调研

3.1.4问卷信度和效度

3.2采暖季的划分和采暖能耗的拆分

3.2.1采暖季的划分

3.2.2采暖能耗的拆分

3.3居民采暖用能特征

3.3.1居民生活特征

3.3.2居住建筑特征

3.3.3采暖行为特征

3.3.4设备数量特征

3.3.5建筑节能特征

3.4本章小结

4 收入对居民采暖能耗的影响机制

4.1分析方法与模型

4.1.1分析方法

4.1.2模型建立

4.2回归过程和结果

4.3中介效应检验

4.3.1逐步检验法

4.3.2有效性验证

4.5收入对采暖能耗的影响机制

4.5.1居民采暖能耗的影响因素

4.5.2收入对采暖能耗的影响机制

4.6本章小结

5 重庆市居民采暖的需求收入弹性分析

5.1不同收入水平下的用电消耗和居住面积

5.1.1采暖总能耗

5.1.2居住建筑面积

5.1.3单位面积采暖能耗

5.1.4人均建筑面积

5.2采暖能耗需求弹性的分析方法

5.2.1弹性系数

5.2.2模型建立与数据处理

5.3采暖能耗弹性和面积弹性的变化

5.3.1采暖能耗弹性

5.3.2面积弹性

5.4本章小结

6 重庆市居民采暖需求情景预测分析

6.1情景分析法

6.1.1概念

6.1.2特征和步骤

6.2居民采暖能耗情景设置

6.2.1基于弹性系数的人均采暖能耗

6.2.2情景方案设置

6.2.3情景参数设置

6.3居民人均采暖需求预测结果及分析

6.4重庆市采暖能源消费对策及节能措施

6.4.1兼顾效率与公平原则推进采暖能源消费

6.4.2深入推进清洁采暖技术、设备研发和应用

6.4.3更高标准推进节能减排工作

7 结论与展望

7.1主要结论

7.2研究展望

参考文献

附 录

A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录

B. 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目及得奖情况

C. 备选小区信息表

D. 关于商请提供有关电力数据的函

E. 重庆市居住建筑能耗和采暖行为调查问卷

F. 学位论文数据集

致 谢