基于生活方式的開封市家庭降溫能耗碳排放特征及影響因素

◇瓊臺(tái)師范學(xué)院生態(tài)經(jīng)濟(jì)研究中心 張 艷

從微觀視角，對(duì)開封市家庭降溫碳排放與生活方式之間的關(guān)系進(jìn)行探索?；?92戶家庭調(diào)研數(shù)據(jù)，針對(duì)具有不同的家庭條件、降溫用能方式、降溫用能消費(fèi)觀的家庭，分別分析了其人均年降溫能耗CO2排放量的差異。借助多元回歸分析發(fā)現(xiàn)，降溫生活方式各因子均為影響家庭人均年降溫CO2排放的顯著因子，其中降溫形式、降溫用能期長(zhǎng)度、空調(diào)溫度的設(shè)定、降溫能源消費(fèi)觀、人口規(guī)模等因素是對(duì)家庭人均降溫CO2排放的影響程度較大。建議加強(qiáng)對(duì)家庭降溫用能的低碳教育，并提倡大家庭式的居住方式，以降低家庭降溫能耗CO2排放量。

1 引言

隨著城市化進(jìn)程的加快和家庭生活水平的提高，家庭生活用能消費(fèi)量不斷增加，進(jìn)而導(dǎo)致家庭生活用能碳排放對(duì)環(huán)境造成的脅迫效應(yīng)更加顯著[1]。夏季，我國(guó)大部分城市家庭需要降溫，由于我國(guó)城市居民對(duì)降溫用電消費(fèi)需求呈現(xiàn)爆炸性增長(zhǎng)趨勢(shì)[2]，導(dǎo)致城市夏季電力供應(yīng)緊張的狀況日益加劇，降溫用電碳排放持續(xù)增長(zhǎng)，引起眾多學(xué)者的關(guān)注。已有研究分別對(duì)夏季居民用電情況[3-5]、空調(diào)降溫的使用情況[6-9]、節(jié)能技術(shù)等進(jìn)行分析[10-12]，為本研究積累了經(jīng)驗(yàn)，但是基于微觀層面的家庭降溫用電及碳排放影響因素的研究較為薄弱。

家庭生活方式關(guān)系到降溫形式、降溫頻率和降溫強(qiáng)度，從而影響到家庭用電碳排放。本研究從城市家庭生活方式出發(fā)，構(gòu)建城市家庭降溫碳排放影響因素研究模型，以開封市為例，基于792戶調(diào)研數(shù)據(jù)，分析不同家庭生活方式的降溫用電碳排放情況，借助多元回歸分析，探究生活方式對(duì)城市家庭降溫用能碳排放的影響，藉此探尋城市家庭降溫用電及碳減排的調(diào)控策略。

2 調(diào)查與數(shù)據(jù)

2.1 研究區(qū)域

開 封 市 位 于 東 經(jīng)113°51'51''～115°15'42''，北 緯4°11'43''～35°11'43''，屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，光照充足，氣候溫和，雨量適中，年平均氣溫14℃，降溫期天數(shù)102天，降溫度日數(shù)為1703℃·d。2020年底開封市建成區(qū)面積151平方公里,市區(qū)人口230.03萬(wàn),人均GDP達(dá)到43936元,城市居民人均可支配收入22647元，居民人均消費(fèi)支出16899元。

2.2 數(shù)據(jù)獲取

采用大樣本隨機(jī)抽取的方法，以期所抽取的樣本能夠代表全市所有城市家庭。共發(fā)放問(wèn)卷1000份,回收852份問(wèn)卷，剔除60份無(wú)效問(wèn)卷，最終獲得792有效問(wèn)卷，有效問(wèn)卷率達(dá)92.96%。

2.3 降溫碳排放計(jì)算方法

本研究參考《IPCC國(guó)家溫室氣體排放清單指南2006》的方法，并采用自下而上的核算方法，設(shè)計(jì)了基于家庭微觀調(diào)研數(shù)據(jù)的城市家庭人均降溫用電年CO2排放量計(jì)算方法：

式中，C為家庭人均年降溫用電CO2排放量（kg/人·年），W2為降溫季每月的家庭用電量（kw·h），W1為春秋季每月的家庭用電量（kw·h），L為降溫期長(zhǎng)度（月）。EF為所在電網(wǎng)的碳排放因子（kgCO2/kw·h），P為家庭人口規(guī)模（人）。

3 開封市家庭降溫CO2排放特征

3.1 不同家庭條件的降溫CO2排放

（1）不同家庭收入的降溫CO2排放。

家庭收入在一定程度上決定了家庭降溫用能消費(fèi)能力及水平，進(jìn)而使家庭人均降溫用能CO2排放有所不同。從圖1可以看出，家庭年收入低于3萬(wàn)元的家庭，其人均降溫用能CO2排放量為143kg/人·年，低于全市176kg/人·年的平均水平。隨著家庭收入的增加，家庭人均降溫用能CO2排放量隨之增加，家庭年收入超過(guò)6萬(wàn)元的家庭，其人均降溫CO2排放量超過(guò)全市平均水平。當(dāng)家庭年收入大于12萬(wàn)元時(shí)，其人均降溫用能CO2排放量達(dá)到322kg/人·年的最高水平，是家庭收入低于3萬(wàn)元家庭的2.2倍。說(shuō)明家庭收入對(duì)人均降溫用能CO2排放的拉動(dòng)作用較為明顯。

圖1 不同收入家庭的人均降溫用電CO2排放

（2）不同人口規(guī)模的降溫CO2排放。

家庭人口規(guī)模影響到家庭成員對(duì)降溫用能的共享程度，進(jìn)而使家庭人均降溫用能CO2排放有所不同。從圖2可以看出，家庭人口規(guī)模大于6人的家庭，其人均降溫用能CO2排放量為95kg/人·年，低于全市176kg/人·年的平均水平；隨著家庭人口規(guī)模的減少，家庭人均降溫用能CO2排放量隨之增加。當(dāng)家庭年人口規(guī)模減少至3人時(shí)，其人均降溫用能CO2排放量超過(guò)全市189kg/人·年的平均水平；當(dāng)家庭年人口規(guī)模減少至2人時(shí)，其人均降溫用能年CO2排放量達(dá)到263kg/人·年的最高水平，是人口規(guī)模大于6人家庭的2.6倍。家庭人均降溫用能年CO2排放量隨人口規(guī)模的減少呈上升趨勢(shì)。

圖2 不同人口規(guī)模家庭的人均降溫用電CO2排放

3.2 不同降溫用能方式的CO2排放

（1）不同降溫用電期長(zhǎng)度的CO2排放。夏季，不同家庭對(duì)高溫的身體舒適度感覺(jué)不同，降溫需求也不同；家庭的收入差異，造成了家庭滿足身體舒適度的降溫用電期不同。從圖3可以看出，隨著降溫用電期長(zhǎng)度的增加，家庭人均降溫用能CO2排放量隨之增加。

圖3 不同降溫用電期長(zhǎng)度家庭的人均降溫用能CO2排放

（2）不同降溫形式的CO2排放。開封市家庭降溫形式包括空調(diào)、空調(diào)與風(fēng)扇相結(jié)合、風(fēng)扇、開窗等形式。各種降溫形式的降溫強(qiáng)度、降溫用電量、降溫效果是不同的。其中，開窗降溫?zé)o能源消耗，為零碳降溫形式；空調(diào)與風(fēng)扇相比，是降溫強(qiáng)度大、能耗大、降溫效果較好的降溫形式。這幾種降溫形式的家庭人均年降溫CO2排放不同（見圖4）：空調(diào)降溫的人均CO2排放最多，為192176kg/人·年，空調(diào)與風(fēng)扇相結(jié)合降溫的人均CO2排放次之，風(fēng)扇降溫的人均CO2排放最低，為115176kg/人·年。

圖4 各種降溫形式的能源消耗及碳排放比較

3.3 不同降溫用能消費(fèi)觀的CO2排放

根據(jù)家庭降溫用能消費(fèi)觀將開封市家庭分為以下3種類型：以經(jīng)濟(jì)因素為首考因素的A類家庭、兼顧身體舒適度和經(jīng)濟(jì)因素的B類家庭、以身體舒適度為首考因素的C類家庭。

從表1可以看出，A類家庭具有收入較低、住房面積較小的特點(diǎn)，用空調(diào)降溫時(shí)主要考慮節(jié)省費(fèi)用。該類家庭的降溫用電期長(zhǎng)度以1～2個(gè)月為主，47%的家庭降溫期為2個(gè)月?？照{(diào)的使用頻率以“盡量避免使用空調(diào)”和“很少使用”為主，其中，盡量避免使用空調(diào)的家庭占該類家庭的63.16%，不使用空調(diào)的家庭占10.53%，見圖5。使用空調(diào)時(shí)，大多數(shù)該類家庭不將溫度設(shè)定在26℃～30℃，見圖6。A類家庭人均降溫CO2排放量在3種類型家庭中最低，僅為146kgCO2/人·年。

圖5 不同類型家庭的空調(diào)使用頻率比較

圖6 不同類型家庭將空調(diào)溫度設(shè)定在26℃-30℃的頻率比較

表1 不同降溫用能消費(fèi)觀家庭情況比較

C類家庭，具有收入高、住房面積大的特點(diǎn)，降溫用能消費(fèi)觀為將身體舒適度作為首考因素。該類家庭降溫用電期長(zhǎng)度以3～4個(gè)月為主，家庭使用空調(diào)的頻率在三類家庭中最高，62.83%的家庭使用空調(diào)的頻率以“常?！焙汀敖^大多數(shù)”。62.83%的家庭使用空調(diào)時(shí)，表現(xiàn)為“常?！焙汀敖^大多數(shù)”將溫度設(shè)定在26℃～-30℃。C類家庭人均降溫CO2排放量在3種類型家庭中最高，為202kgCO2/人·年。

B類家庭的收入和住房面積介于A類家庭和C類家庭之間，降溫用能消費(fèi)觀為兼顧身體舒適度和經(jīng)濟(jì)因素，該類型家庭降溫用電期長(zhǎng)度以2個(gè)月為主，人均降溫CO2排放量介于A類家庭和C類家庭之間，為195kgCO2/人·年。

3.4 開封市家庭降溫CO2排放模型實(shí)證估計(jì)

為了進(jìn)一步探究城市家庭生活方式對(duì)降溫碳排放的影響，本文使用多元回歸模型，在控制了家庭特征變量的同時(shí)，重點(diǎn)考察家庭降溫生活形式與降溫用能消費(fèi)觀對(duì)家庭人均CO2降溫碳排放的影響。模型結(jié)構(gòu)如下：

ln（人均降溫CO2排放）=f（人口規(guī)模、家庭收入、降溫用能期長(zhǎng)度、空調(diào)溫度設(shè)定、降溫用能消費(fèi)觀）

利用開封市家庭降溫用能生活方式調(diào)研數(shù)據(jù)，通過(guò)SPSS16.0 中的多元回歸分析方法對(duì)家庭降溫CO2排放模型進(jìn)行實(shí)證研究。回歸的因變量為人均降溫用能CO2排放量，自變量為家庭人口規(guī)模、家庭年收入、降溫用能期長(zhǎng)度、空調(diào)溫度設(shè)定、降溫消費(fèi)觀等。回歸結(jié)果如表2。

表2 開封市家庭降溫用能碳排放回歸模型參數(shù)

（1）模型中，降溫用能期長(zhǎng)度對(duì)家庭人均降溫CO 排放量的影響較大，表現(xiàn)在回歸系數(shù)絕對(duì)數(shù)量?jī)H次于家庭人口規(guī)模，說(shuō)明降溫用能期長(zhǎng)度對(duì)家庭降溫用能CO2排放量具有較高的貢獻(xiàn)率。一般來(lái)說(shuō)，家庭降溫用能期長(zhǎng)度越長(zhǎng)，則家庭降溫概率越高，從而使得家庭降溫用能CO2排放量越多。

（2）空調(diào)溫度的設(shè)定對(duì)城市家庭的人均降溫用電CO2排放產(chǎn)生正向影響，一般來(lái)說(shuō)，空調(diào)溫度越低，降溫用電越多，從而體現(xiàn)在空調(diào)溫度的設(shè)定對(duì)降溫用電CO2排放產(chǎn)生拉動(dòng)作用。

（3）降溫用能消費(fèi)觀對(duì)城市家庭人均降溫用電碳排放亦產(chǎn)生影響。家庭成員使用空調(diào)的目的越是為了身體的舒適,則使用空調(diào)的頻率越高、開機(jī)時(shí)間越長(zhǎng),則降溫用電越多,從而體現(xiàn)在空調(diào)觀對(duì)降溫用電CO2排放產(chǎn)生拉動(dòng)作用。

（4）人口規(guī)模對(duì)家庭人均年降溫CO2排放影響最大，表現(xiàn)在回歸系數(shù)絕對(duì)數(shù)量最大。其回歸系數(shù)為負(fù)，說(shuō)明家庭人均降溫CO2排放隨家庭人口規(guī)模的減小而增加，即人口規(guī)模小的家庭比人口規(guī)模大的家庭每人排放出較多的降溫CO2排放。一般來(lái)說(shuō)，較多的家庭人口共用同一降溫設(shè)備，可以產(chǎn)生集聚效應(yīng)，從而減低人均降溫用能及CO2排放量。

（5）家庭收入與人均降溫CO2排放存在顯著的相對(duì)較弱的正相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明家庭收入對(duì)家庭降溫用能CO2排放量具有正向拉動(dòng)作用，但是，應(yīng)當(dāng)看到，家庭收入的回歸系數(shù)為0.152，較低的回歸系數(shù)說(shuō)明人均降溫CO2增長(zhǎng)速度低于家庭收入增長(zhǎng)速度。

4 結(jié)論

首先，家庭降溫生活方式各因子與人均降溫CO2排放量之間的關(guān)系密切，隨著各因子的變化，家庭人均降溫CO2排放量呈現(xiàn)出規(guī)律性變化；其次，生活方式各因子均為影響家庭人均取暖CO2排放的顯著因子，其中降溫用能期長(zhǎng)度、空調(diào)溫度設(shè)定、降溫用能消費(fèi)觀、人口規(guī)模等因素是對(duì)家庭人均降溫CO2排放的影響程度較大。針對(duì)以上研究發(fā)現(xiàn)，本文提出以下低碳降溫生活方式的建議：

（1）由于降溫用能消費(fèi)觀直接影響到家庭降溫能耗量及CO2排放量，因此，建議加強(qiáng)對(duì)家庭降溫用能的低碳教育，提高家庭節(jié)能意識(shí)和低碳降溫用能消費(fèi)意識(shí)，以縮短降溫用能期的長(zhǎng)度、減少使用空調(diào)降溫的頻率，并自覺(jué)將空調(diào)的溫度設(shè)定在低碳的溫度范圍內(nèi)。

（2）由于較大的家庭人口規(guī)模對(duì)家庭人均降溫CO2排放量的具有較強(qiáng)的抑制作用，但是，目前我國(guó)城市家庭規(guī)模趨向于小規(guī)模，不利于形成能源使用的集聚效應(yīng)，建議提倡大家庭式的居住方式，以降低家庭人均降溫CO2排放量。