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淺析能源效率指標2018:重點
淺析能源效率指標2018:重點能源使用和效率:國際能源機構(gòu)成員國關(guān)鍵發(fā)展趨勢能源效率是“第一燃料”:它是能源有效轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵,也是各國都擁有的豐富的能源資源。強有效的能源效率政策對于
能源使用和效率:國際能源機構(gòu)成員國關(guān)鍵發(fā)展趨勢
能源效率是“第一燃料”:它是能源有效轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵,也是各國都擁有的豐富的能源資源。強有效的能源效率政策對于實現(xiàn)關(guān)鍵能源政策目標,獲取能源效率“多重利益”(IEA,2014a)方面都至關(guān)重要:如減少能源賬單,應對氣候變化和空氣污染,提高能源安全,增加能源獲取。盡管如此,全球能源政策覆蓋范圍只有32%,仍有許多領域未觸及,這些領域都可以規(guī)模擴大(IEA,2018,圖1)??煽康哪茉唇K端用途數(shù)據(jù)和指標反映了能源需求的驅(qū)動因素,是顯示和監(jiān)測能源效率政策有效性的關(guān)鍵。
圖1 全球能源政策覆蓋下的用能比例
資料來源:國際能源機構(gòu)(IEA)2018年能源效率
本報告借鑒了以往版本的《能源效率指標-重點》,并對相關(guān)數(shù)據(jù)進行更新。國際能源機構(gòu)收集了其成員國自2009年以來數(shù)據(jù),基于這些數(shù)據(jù),本文給出了能源使用的歷史趨勢,并給出各部門終端能源消耗的概貌。
全球能源消耗與經(jīng)濟發(fā)展呈現(xiàn)脫鉤趨勢
全球范圍內(nèi)能源消耗與經(jīng)濟發(fā)展已經(jīng)脫鉤。1990年至2016年間,全球國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)增長了一倍多,而一次能源供應總量(TPES)只增長了57%(圖2)。
圖2全球GDP和初級能源供應總量(TPES)趨勢對比(1990=100)
每生產(chǎn)一單位GDP所消耗的能源總量,也稱為經(jīng)濟的能源強度(TPES/GDP)。1990-2016年間全球范圍內(nèi)的經(jīng)濟能源強度下降了34%,但各區(qū)域之間存在很大差異(圖3)。非經(jīng)合組織的這種下降更為顯著,例如,中國的經(jīng)濟能源強度下降超過一半(70%)。
圖3 1990~2016年能源經(jīng)濟強度變化
資料來源:IEA,2018世界能源平衡數(shù)據(jù)庫;GDP基于2010美元的購買力。
能源強度是能源效益指標嗎?
經(jīng)濟能源強度通常用作衡量一個國家的能源效率——主要因為,總體而言,能源強度是能源供給服務端為測量所需提供的能源總量時采用的指標,而且這個指標在評估和比較各國用能時相對容易獲得。
然而,能源強度相對較低的國家不一定具有高的能源效率。例如,氣候溫和的、以服務業(yè)為主的小國與氣候寒冷的、以工業(yè)為基礎的大國相比,即使后者更有效地使用能源,能源強度也會較高。同樣,能源強度下降的趨勢也不一定是由效率提升造成的,其他因素也對能源強度水平和發(fā)展趨勢產(chǎn)生影響,這些因素包括:經(jīng)濟結(jié)構(gòu)(高耗能產(chǎn)業(yè)的比例);地理特征(例如,較長的距離意味著對運輸部門的更高需求);總體氣候和天氣條件(用于供暖或制冷的用能需求不同)以及匯率(IEA,2014)。
這就是為什么詳細分析、研究能源使用發(fā)展趨勢的驅(qū)動因素尤為重要。
IEA成員國能源終端用途與效率變化趨勢
不同終端部門的能源使用和CO2排放:在IEA成員國中,2016年運輸部門的終端能耗占總體耗能的36%,是所占比例最高的,其次是制造部門(23%)和居民用戶(20%)(圖4)。
圖4 IEA成員國2016年各部門終端用能所占比例
僅客車的能源消耗就比整個居民用戶消耗更高,再加上貨運車輛,運輸部門耗能產(chǎn)生的排放,幾乎占了總終端用能排放的CO2總量的三分之一(圖5)。美國、加拿大和澳大利亞一樣,運輸部門也是耗能最大的部門,這在很大程度上是因為這三個國家人均旅行距離較長、使用車型較大,所欲運輸部門在總體耗能中處于最高地位。
圖5 不同用能終端二氧化碳排放最高的十大部門
*客車包括汽車、運動型多功能車和個人卡車;其他指除前十個部門以外剩余部分。
在各國總耗能中,日本和韓國占比例最大的是主要由有色金屬和化工產(chǎn)品構(gòu)成的制造部門,歐洲國家則是居民用戶占比最高,主要用于空間供暖和電器用能。
從排放角度看,幾乎所有IEA成員國中,居民供暖和家用電器的排放量都比制造部門的任何次級行業(yè)排放量大(圖5);在捷克共和國這樣的國家中,住宅供暖是最大的終端排放部門。
居民用戶:IEA成員國居民用戶的能源消耗中,近一半用于住宅采暖(圖6),其中歐洲國家(匈牙利75%,英國71%)所占比例最高,亞洲和大洋洲(日本26%,新西蘭30%)所占比例最低。
隨著IEA成員國的建筑物隔熱性能提高、舊建筑物翻新以及供暖設備改進,空間供暖的能源效率已經(jīng)提高。住宅采暖耗能強度——單位面積取暖消耗的能源——的變化反映了這種變化趨勢。自2000年以來,葡萄牙、德國和愛爾蘭的大部分地區(qū)的住宅采暖耗能強度降幅都超過35%。
氣候溫暖的國家這方面的降幅空間較低,因為這些國家保持舒適室溫所需的平均能源較少。
圖6 2016年底IEA居民用戶能源消耗結(jié)構(gòu)
圖7 不同國家居民單層單位面積采暖耗能強度
工業(yè)和服務業(yè):在IEA成員國中,制造部門中耗能最大的次級行業(yè)是黑色金屬業(yè)和化學品行業(yè)(各占21%),其次是造紙和印刷業(yè)(13%)以及食品和煙草業(yè)(10%)。價值增長最大的是機械行業(yè)(37%),其次是運輸設備(15%)和化工行業(yè)(14%)。
圖8 2016年IEA成員國制造業(yè)能源消耗結(jié)構(gòu)
圖9 IEA成員國2016年制造業(yè)價值增長構(gòu)成
制造部門內(nèi)各行業(yè)能源消耗強度(每單位價值增長所需能源消耗)差別很大(圖10)。其中,基礎金屬和非金屬礦物是能源消耗強度最高的行業(yè),而機械行業(yè)是能源消耗強度最低的行業(yè)。服務部門的能源消耗強度低于制造部門下所有行業(yè)的能源消耗強度。
圖10 IEA成員國2016年強制造業(yè)和服務業(yè)能源消耗強度
一個國家的制造部門能耗強度取決于制造部門內(nèi)各行業(yè)的所占比例。例如,芬蘭等國制造部門的能源消耗強度非常高(圖11),這是因為能耗強度非常高的造紙和印刷業(yè)在芬蘭2016年制造業(yè)總能耗中占了大約57%。
圖11 各國2000年至2016年制造業(yè)能耗強度
總體而言,大多數(shù)IEA成員國制造部門的能耗強度都隨著時間的推移而下降。例如,2000-2016年間,由于化工行業(yè)和基本金屬行業(yè)的能源效率提高,同時,機械等能耗強度相對較低的行業(yè)比重增加,美國制造部門的能耗強度下降了40%。
正如經(jīng)濟結(jié)構(gòu)從制造業(yè)向服務業(yè)轉(zhuǎn)變會影響總體能耗強度一樣,隨著時間推移,制造部門內(nèi)部不同行業(yè)之間比例的變化,也顯著影響著制造部門的總體能耗強度。因此,在分析能源效率時,識別和消除結(jié)構(gòu)變化帶來的影響至關(guān)重要。
交通運輸部門:IEA成員國的交通運輸方面的能源消耗以公路車輛耗能為主(89%),客車和公路貨運耗能合計約占總耗能的86%,航運占7%,水運和鐵路運輸占4%左右(圖12)。
圖12 IEA成員國2016的交通運輸能耗構(gòu)成
*客車包括汽車、運動型多功能車和個人卡車
雖然柴油在客車能耗的比例從2000年的8%增加到2016年的15%,但在IEA各成員國中,汽油仍然是客車最主要的燃料。所有國家的公路貨運主要能源都是柴油(圖13)。
旅客運輸能耗強度(每位乘客每公里消耗的能量)表示一位乘客移動一公里距離所需要消耗的能量。這個強度水平因國家而異,主要取決于出行方式(例如公路、航空、水運、鐵路)、車輛類型(例如小轎車、公交車等)和平均利用率(每輛車的乘客數(shù)量),在許多國家,平均利用率在降低。
圖13 公路運輸能耗
*客車包括小轎車、運動型多功能車和個人卡車。
在美國這樣的國家,客運的能耗強度特別高。這是因為美國出行使用客車(大部分是運動型多功能車、SUV)和國內(nèi)航班的比例更高,而這種出行方式比使用公共汽車和火車的能耗強度更高。相反,在法國這樣的國家,鐵路運輸相當普遍(圖14)。
圖14 2000年至2016年各國旅客運輸能耗強度
大多數(shù)國家由于運輸方式的改變和客車能耗效率的提高,旅客運輸能耗強度一直在下降,例如瑞士的旅客運輸能耗強度從2000到2016年下降了17%。然而,由于車輛占用率較低,改善帶來的效果部分被抵消。
跨部門能源效率趨勢:全球范圍內(nèi),能源效率帶來的影響正被所有部門的經(jīng)濟活動水平提高所掩蓋,經(jīng)濟活動方式的變化意味著全球能源需求將繼續(xù)增加。
然而,國際能源機構(gòu)對數(shù)據(jù)進行分解并進一步分析,圖11就顯示了自2000年以來,所有部門因能源效率提高及經(jīng)濟活動變化帶來的能源消耗減少,如何抵消了因經(jīng)濟活動增長和消費模式變化帶來的能效消耗增長(圖15)。
圖15 IEA最終能源消耗的驅(qū)動因素
來源:IEA(2018)能源效率2018;能源效率指標數(shù)據(jù)庫,2018
在IEA國家,多重因素正在推動能源使用的增長。在居民用能領域,人口增長、建筑面積和電器擁有量的增加,推動了能源使用量增長3%。類似地,低效率的運輸模式,包括轉(zhuǎn)向更耗能的運輸模式,如使用SUV等大型客車,引起的能源消耗增長超過2%。
與人口增長、長途旅行、旅客和載貨運輸以及經(jīng)濟產(chǎn)值有關(guān)的耗能活動增加,造成國際能源機構(gòu)成員國的能源需求增加了17%。
這些因素帶來的能源消耗增長主要被經(jīng)濟結(jié)構(gòu)變化所抵消,特別是經(jīng)濟活動從能源密集的制造業(yè)向非密集型制造業(yè)和服務業(yè)的轉(zhuǎn)移。因經(jīng)濟結(jié)構(gòu)變化引起的用能節(jié)約抵消了約25%的因活動增加帶來的影響。
能源效率的提高是IEA成員國能源使用總量下降的最大驅(qū)動因素。對于國際能源機構(gòu)成員國而言,能源效率的提高,對保持最終能源消耗總量(TFC)與2000年的水平相當至關(guān)重要。如果沒有用能效率的提高,IEA成員國的TFC將增加16%(圖16)。
圖16 IEA節(jié)能效率估算
資料來源:引自IEA(2018)能源效率2018,基于IEA能源效率指標數(shù)據(jù)庫,2018
自2000年以來,國際能源機構(gòu)由于效率提高而節(jié)省的能源估計在2017年達到約21EJ,相當于德國、法國和英國的最終能耗總和。
運輸部門能源效率的提高較慢,由于很少有IEA成員采用卡車燃油經(jīng)濟性標準(IEA,018)貨這在物運輸方面尤為突出。
翻譯:ERR能研微訊團隊
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