
城市能效评估
城市能效评价指标体系由总体指标、生产指标、生活指标构成。其中,总体指标包括能源强度指标、人均能耗指标、电耗强度指标,分别用万元GDP能耗、人均能源消费量、万元GDP耗电量表征;生产指标用工业能耗强度,即万元工业增加值能源消费量表征;生活指标用人均电耗,即市辖区居民人均生活用电量表征。
背景
1990年以来中国经济平均增长率为10.1%,中国经济保持长期快速增长对能源消费构成巨大压力。2009年中国能源消费总量达30.7亿吨标準煤,是1978年的5.4倍。与此同时,能源自给率持续下降,由1978年的109.8%下降到2009年的89.6%,能源供应出现较大缺口。我国能源结构以煤为主,煤炭占能源消费总量比重稳定在70%左右。能源强度明显高于主要已开发国家,也高于世界平均水平。2006年,我国能源强度为5.53吨油当量/万美元,世界平均水平仅为2.14吨油当量/万美元,日本则为0.69吨油当量/万美元。提高我国能源利用效率具有紧迫性。
城市是节能管理的关键环节,在贯彻国家节能政策中起承上启下的作用。当前,以单位GDP能耗及其变化率评价城市能源效率,指标过于单一,不能实现城市能效的系统、全面评估。同时,中国地域辽阔,城市众多,在节能领域必然有很多值得其他城市借鉴的经验,或者是城市在节能方面的失败探索,也可以为其他城市的节能实践提供借鉴,单一的考核机制,不利于地方节能经验和技术的扩散。
设计原则
(1)科学性与套用性相结合
城市能效评价指标体系既要充分体现城市能效的内涵,选择科学、合理的指标,又要与中国当前城市能效评价体系相匹配,设计的指标体系要儘可能利用现有统计数据和容易蒐集到的数据,对于目前尚不能统计的数据,暂不纳入指标体系。
(2)突出层次性、体现全面性
确定指标体系时应该从系统的角度出发,把一系列与城市能源效率有关的指标有机地联繫起来,既要突出指标体系的层次性,也要注意同级指标之间的互斥性,以及实现上一级目标时的全面性,指标应当涵盖城市能源相关的所有重点领域。
(3)定量分析为主
指标体系由定量指标组成。定量指标可以实现準确定位,可以更方便的利用统计学规律描述城市能效水平,在指标体系中优先选用。
(4)可比性与可操作性
城市能效评价指标体系要能够对城市能源效率水平进行合理、较全面地描述,同时要注重指标在城市之间的可比性,通过能源的标桿管理实现能效改善。该指标体系应是一个可操作性强的方案,能够用于城市能效评价的实际中去。
评估方法
(1) 城市分类的目的与方法
中国地级城市有283个城市之间的自然、经济、社会等存在差异,例如,东部沿海城市经济较为发达,华北、西北的一些城市自然资源较为丰富等等。而其中的一些因素,如地理区位、产业结构、矿产资源稟赋等会对城市的能源消费构成影响,从而影响城市能源效率。在对中国城市能源效率评价过程中,为了使评估更具有针对性、更加準确定位城市能效水平,本研究按照影响能效的显着因子对城市进行分类。分类的方法如下:
第一,综述影响城市能效的因子,按照服务于标桿计算、管理不可控(弱可控)、数据可得性等原则进行因子筛选。第二,收集城市能效及各相关指标的数据,建立影响评估模型,检验各因子对城市能效影响的显着性。
第三,按照一般聚类分析方法,按显着因素对城市进行分类,并利用方法分析的方法检验分类的合理性。
第四,对于方差检验差异显着的分类结果确定为最终分类,并对多个因子的分类结果进行叠加。
(2)能效分布检验的一般方法
地区能效分布函式,是指描述一组地区能效分布状况的统计分布函式,是对地区能效差异最精简的描述。结合本研究中能效评估指标体系与标桿管理的基本思想和一般步骤,本研究将分别对能效评估指标体系中的各个指标分别作对数常态分配的检验,步骤如下:首先,历年各个指标的指标值取对数,并做出相应的频率密度直方图;其次,对历年各个指标的对数做单样本的K-S检验,根据检验的p值判断,是否拒绝常态分配。
(3)能效标桿体系确立方法
能效标桿是基于统计分析所建立的参照点,是节能管理的基础,是识别城市节能管理的薄弱环节和关键领域的基本标準。标桿体系是指标体系标桿的系统化,是城市节能规划与管理现状评估的基本依据,具有可操作和定量化的优点。本研究将分别计算城市总体及不同类别城市能效相关指标的标桿值,进而建立能效标桿体系。为保证能效标桿的合理性,本研究确定能效先进水平与落后的比例均为31%,中间水平为38%,即对能效分布平均值半个标準差之外的样本划分为能效先进地区或者落后地区,比重的分配大致为:“3:4:3”,据此可确定标桿的计算方法,如下所述:
用=ei(i=0,1,2,.....n)表示城市能源效率,分别为单位GDP能耗,单位工业增加值能耗、人均能耗、单位GDP电耗、市辖区居民人均生活电耗。假定满足ln(ei)~N(μ,σ2)。从界定能效的先进、平均与落后水平的角度出发,进行如下界定,确定标桿计算公式:
先进水平临界(上临界):ln(ei)=μi-σ/2=>ei=eμi-σ/2,
平均水平(中间值):ln(ei)=μi=>ei=eμi,
落后水平临界(下临界): ln(ei)=μi+σ/2=>ei=eμi+σ/2