能源结构_中国北方农村家庭能源消费结构变化分析

能源结构_中国北方农村家庭能源消费结构变化分析大 连 理 工 大 学 本 科 外 文 翻 译中国北方农村家庭能源消费结构变化分析:事例研究Analysis of changes in the structure of rural household energyconsumption in northern China A case study学 院（系）： 能源与动力学院专 业： 能源与环境学 生 姓 名： 李延庆学 号： x72060指 导 教 师： 宁亚东完 成 日 期： x年6月5日中国北方农村家庭能源消费结构变化分析:事例研究Zhongren Zhou， Wenliang Wu， Xiaohua Wang， Qun Chen， Ou Wang中国农业大学资源与环境科学学院南京农业大学工程学院农业部农村经济调查中心摘要 目前对中国北方农村地区家庭能源消费结构变化有少量的研究调查，在这里，从能源来源和最终消费意义上说，我们认真分析了从1989年到x年桓台县农村家庭能源消费，结果显示：商业能源消费增加，在绝对额和相对部分中都是如此。非商业能源使用大幅减少，但是在总能源中还占有相当大的部分。从能源的最终消费意义上说，用来做饭和家庭取暖的能源基本上是同等重要。有史以来用来做饭的能源在总能源中占支配地位，对于娱乐互活动来说能源的使用相比较而言出乎意料的增加。此外，我们讨论的是能源消费结构对农村能源消费额，环境的影响和能源的供需平衡变化的影响。结果显示，家庭能源消费的支出是稳定的，环境恶化，化石燃料的供应在很长一段时间是不可持续的。为了当地能源来源，环境，经济的持续发展，充分的开发合适的，当地可再生能源资源将是必由之路。关键字：能源消费 能源 类型 中国北方 可再生能源 农村地区1 前言自从1978年中国实行改革开放以来，高速的社会经济发展同广泛的农村能源建设一样，有着较好的发展，农村地区家庭能源消费结构发生显著改善。商业能源的消费比例相对于总能源的消费从1980年的15.71%增加到x年的45.40%。此外，在发展中地区和中国北方商业能源的消费占总消费的较大比例，在那里煤炭被用来作为家庭取暖的燃料。农村家庭能源消费结构在不同时期和不同地区有所不同，它可以被很多因素影响，其中包括当地能源来源、气候、经济、社会结构、文化和地理位置。然而，在某些类似的地区消费的某些方面表现出某种趋势。因此，在典型的地区对能源消费结构变化的研究对于搞清中国目前能源消费速度、发展趋势和农村家庭能源消费特征是重要的途径。先前的研究已经开始了对中国南方地区能源消费变化的考察，但是对北方的研究资料尚且缺乏，这两个地区间在农村家庭能源消费方面有明显的不同。在我国北方，大量的能源被用来寒冷期间家庭取暖。为了开始调查中国北方的能源问题，我们使用了有代表性的、繁荣的农村城镇桓台县为例子来研究自1989年到x年农村家庭能源消费结构的变化。我们的最终结果是笼统的，但对于其他在现代化进程中的我国北方乡镇来说可以作为重要的参考并发挥作用。我们的发现对于中国未来能源供需平衡、能源政策形势和农村的经济环境的调查也是重要的。2 桓台县的概述桓台县坐落在山东省中部，它是中国北方平原北纬36度51分37度06分，东京117度50分1418度10分。这个地区有典型的大陆季风气候，特征是年平均气温12。5摄氏度，并伴随有漫长而寒冷的冬季。这个地区是中国主要的食物产地，享有北鲁谷仓的美誉。庄家主要是小麦谷物轮作耕种，秸秆资源充沛。现在，集中牲畜饲养已经很普遍，偶尔的私人的牲畜饲养作业正在消失。最近几年，工业和农业都急速发展起来。县经济水平在x年中国100强县排名中达到了第71位。对农村劳动者来说有很多就业机会，大部分被当地城镇和农村商业还有建设性工厂提供。农村每年人均净收入从1989年的807元增加到x年的5540元。在中国桓台县曾是6个商品宣传地区之一。技术援助和培训相结合的农村能源计划最初是由ESMAP、中国农业部和中国林业部首创赞助的。桓台县在第八个五年时期也成了能源综合消费县之一，稻草气化项目最初也是在这里展示的宣传的。当地农村能源消费已经实现了重大进步。3 数据和方法桓台县所有的与农村能源消费有关的数据从该领域的调查中获得，这些数据和信息可靠准确。1989年的信息收集于合作的实际调查和ESMAP、中国农业部和中国林业部的投资。x年的问卷调查使用了x年获得的数据。我们采用了任意阶层实例方法并向270户家庭分发了问卷调查。问答者都是家庭妇男和家庭妇女。为了更好的调查桓台县农村家庭能源消费，1987年的问卷调查变化对于x年的使用是微不足道的。一部分信息选择于1989年和x年桓台数据年鉴书和中国农村能源数据信息。这个地区的商业能源消费很容易预算和核算。然而由于不同家庭多种多样的使用方法，对谷物稻草消费的核算比较困难，使用不同的换算标准使得核算结果也有很大不同。因为谷物稻草的消费使用量大，在总能源消费中占有相当大的比重，为了获得更准确的结果我们使用了不同稻草的干重。转换系数是：谷物杆=2.2，谷物/ 秸秆(不包括玉米穗轴)=1.0。4 结果和分析4.1 商业能源使用的增加桓台县的农村家庭能源消费从1989年483.84kg标煤增加到x年的543.43kg标煤，平均每年的增长率为0.77%。商业能源的消费增加，在绝对额和相关部分都是如此。商业能源的使用份额从1989年的65.0%增加到x年82.75%。煤炭的消费显著超过了其他能源类型，x年基本上占总是用量的65.0%。此外，电、石油产品和液化石油气的使用出人意料的增加。这些能源消费的增加有两个主要原因。首先，最近几年许多普通的生活习惯发生改变。比如，农民的收入增加，增加了他们对能源使用支付的能力。另外，能源消费产品的使用比如家用电器已经快速增加，娱乐活动如今更常见。其次，桓台县坐落在中国北方，因此冬天需要大量的煤炭用来家庭取暖。表1 不同能源类型的人均农村家庭能源消费表2 一次能源的使用数量从1898年到x年每100户家庭家用电器量在当地水平条件下谷物稻草是非商业能源使用的主要形式。在过去16年稻草使用减少了75.70kgce，但是在x年还占总家庭能源消费的17.08%。谷物稻草的消费还保持着重要的地位，因为大部分家庭作为燃料来使用谷物稻草。另外，一些相对贫穷的家庭做饭的能源消费还是依靠稻草。结果也证明：在x年11.11%的家庭根本不能使用传统的生物质能，37.04%的家庭使用谷物秸秆，87.04%的家庭还在使用玉米杆。在x年米杆的消费是60.53kgce，它占总稻草消费的65.22%。木材的消费由于来源的不足在不同年份在总能消费中占有很小的比例。此外，沼气的使用下降并且已经基本消失了。4.2 能源的最终消费方式改善着生活质量农村家庭能源最终消费涉及到各种活动的能源消费，比如做饭、家庭取暖、电冰箱、照明、娱乐活动、私人汽车和家畜饲养，所有的这些都满足了农民的基本生活需求，并且改善了生活质量。然而，我们聚焦于对这些中国北方农村地区更重要的能源最终消费类型，包括做饭、照明、家庭取暖、娱乐活动和牲畜饲养。在过去16年对于不同的最终消费类型能源消费结构也发生了巨大变化。在1989年做饭占主要地位，但近年做饭和取暖占有相同重要性。x年前，在娱乐活动方面有急剧增加，照明也稳定增长，牲畜饲养也在消失。表3 1989年和x年人均农村家庭能源消费结构注意：用于家庭取暖的电能被归为娱乐能源消费；用于家庭取暖的煤炭从娱乐能源消费中分离出来；农村家庭能源消费不包括集中牲畜饲养的农场消耗的能源；娱乐消遣的能源消费包括电冰箱、娱乐和私人小汽车的能源消费。图1 1989年和x年能源消费结构4.2.1 炊事能源消费农村家庭炊事能源消费显著下降，从1989年的300.22kgce下降到x年的237.29kgce。使用的能源类型包括煤炭、稻草、液化石油气和电能。煤炭的消费超过了稻草，成为最重要的能源，占总炊事能源的51.89%。总的来讲，炊事能源消费在家庭取暖季节依靠煤炭。稻草消费在过去16年下降了42.02% ，但是x年还占总炊事能源消费的将近40.0%。在非取暖季节，因为高质量的商业能源消费的出现，稻草已经被取代；因此，用于炊事的液化石油气和电能的消费出人意料的增加了。在这些桓台县的农村地区，稻草和木材的在1989年和x年的燃烧能源使用效率分别是18.0%和20.0%。煤炭的能源使用效率在1989年和x年分别是22.0%和25.0%，液化石油气的热能转换效率是60%。因此，炊事能源消费1989年是61.20kgce，x年是63.48kgce，随着总能源消费下降并没有下降。这些结果显示用于炊事的有效能源消费随着生活水平的增加并没有显著变化。家庭炊事能源消费结构的完善提高了能源使用效率，这反过来改善了农民的生活质量也节约了大量稻草。4.2.2 家庭取暖能源消费家庭取暖能源消费是中国北方农村生活水平的重要晴雨表。用于家庭取暖的能源来源最初是传统的生物，比如说秸秆和木柴，然后逐渐被煤炭主宰。1989年在当地煤炭是最基本的家庭取暖能源来源。然而，取暖设备抓主要是煤炉，它传热面积小传热效率低。在市场上，取暖装置的数量增加了，各种各样大小不同的带有暖气装置取暖的储能煤炉成了家庭取暖的主要来源。这些大煤炉比单个煤炉消耗了更多的煤提供了更大的取暖范围。用暖气装置加热取暖能源消费是250.70kgce，这是使用单个煤炉取暖的1.46倍。在x年，100个家庭里有74各使用暖气装置，然而这种取暖装置在1989年确很少被农民使用。随着这种在取暖来源上的转变，取暖范围从7.14平方米增加到16.17平方米，取暖的时间也有所增加。结果显示：用于家庭取暖的煤炭的消费从1989年的159.18kgce增加到x年的229.70kgce。4.2.3 娱乐活动能源消费用于娱乐和娱乐活动的能源消费保障了改善人们的生活质量，其中包括一些设备的使用，比如私人汽车、彩电、洗衣机、电冰箱、空调和摩托车。在过去，类似的家庭设备只有在城市居民中才有，但是现在 在很多普通的农村家庭里都在使用。比如说，x年的研究显示48.0%的家庭拥有电冰箱，22.0%的家庭拥有空调；然而，在1989年没有家庭拥有这样的设备。另外，拥有摩托车的家庭份额从1989年的1.0%增加到x年的57.0%，甚至目前也很少有富裕的家庭拥有私人小汽车。这些设备的增加导致了娱乐活动能源消费从1989年 的3.71kgce增加到x年的57.05kgce。为了满足这些娱乐活动，能源来源已经从少量的电能转变为需求更大数量的电能消费和石油产品的消费。4.2.4 在农村电网建设后，电能的供应更加稳定目前的照明能源消费基本完全依靠电能，煤油的使用显著消失。电能的消费从1989年的11.31kgce增加到x年的19.39kgce。然而，电灯泡的使用和点灯时间都被限制，所以，照明能源消费的增加不会想起他能源那样剧烈。4.2.5 牲畜饲养能源消费饲养牲畜的能源消费仅包括家庭私人牲畜的能源使用，不包括集中牲畜饲养场的能源使用。牲畜饲养能源消费下降了，最根本的是因为私人牲畜饲养只能获得较低的经济利益而且受住宅区限制。在桓台县私人牲畜饲养已经消失。另外，在中国农村沼气消费的发展常依靠野生荒地的稳定供应。因此，牲畜饲养能源消费的下降作为当地农村沼气消费小时的指示物。5 农村家庭能源消费结构变化的讨论5.1 农村家庭能源消费的稳定支出家庭能源消费是家庭总生活消费的重要组成部分。因为对于传统生物质能来说没有市场，农民就地使用又是免费的，能源的消费只包括商业能源。平均每年的能源消费从1989年的73.5RMB增加到x年的530.0RMB，分别占收入的9.11%和9.57%。这些结果显示，相对于收入的能源的消费一直处于相对稳定状态，也符合中国南方的数据。然而，桓台县的数据明显比中国南方的数据要高，主要因为中国北方冬季取暖需要消耗大量的煤炭。农民通常根据他们的收入和不同的使用方式有意识地控制他们对不同的商业能源的消费。表4 人均商业能源消费的支付额5.2 环境的恶化总体看来，桓台县传统的生物质能的使用量比我国其他农村地区都要低得多。储存的小麦稻草经常被返回土地，它可以增加土壤有机质含量，也可以降低温室气体的排放。然而，因为技术和费用的限制谷物稻草直接返回土地很困难。在一些地区收获期间大部分的谷物稻草被用来燃烧，在这个过程中，很多小麦稻草不能够被分解。这些做法都导致了资源的浪费，环境的污染，常见的交通堵塞。煤炭被用来直接燃烧，这不仅排放温室气体而且还污染环境，比如说SO2、CO气体，固体废弃颗粒，而且也损害了室内的环境和居民的健康。在此，我们利用CO2和SO2的排放作为例子。来自于不同能源燃烧的CO2和SO2的转变标准建立在一定的方法基础之上。在1989年和x年CO2和SO2的排放量分别写在表格5和表格6里。每年CO2排放的增长率是0.38%。商业能源CO2的排放急速增加，x年排放量是1989年的1.41倍。考虑到在一些地区更多的稻草资源被燃烧，地区系统的CO2排放排放显著增加是由于农村家庭能源消费的转变。SO2的排放主要是由于化石燃料的燃烧，随着每天化石燃料消费的增加而快速增加。表5 不同能源类型人均二氧化碳的排放量（kg）表6 不同的能源来源中人均SO2的排放量（kg）5.3 化石燃料的供应是不可持续的中国有大量的煤炭资源，但是石油和天然气储量严重不足根据2002年的数据显示，煤炭，石油和天然气的自我存储是1.95t，1176m3和89t，分别相当于世界平均水平的8.49%，4.69%， 55.98%。在市场上有限的化石燃料供应中，每天分配给农村生活能源消费占相当小的比重。农村家庭对石油产品、液化石油气、煤炭和电能的消费分别是19.01、5.5、261.44和39.35kgce，x年在中国北方分别相当于相同年份桓台县总消费量的72.17%、34.03%、74.10%、72.41%。如果中国的生活水平继续增加，正如政府所预计那样，到2020年，在农民的日常生活中大量的能源需求必将显著增加。如果中国北方农村家庭能源消费水平在未来几年内达到或者超过桓台县，对农村市场化石燃料的供应将不会满足农民的长期需求。5.4 合适的可持续能源资源发展从环境影响和能源供应意义上讲，桓台县农村地区目前的能源消费结构是不可持续的。为了改善这种状况，能源消费必须进行适当的调整。新的调整方案应该考虑到农村家庭能源消费的重要特点，比如可行性，结构，可再生能源的替代物来取代化石燃料，来源的多变性，生活质量的特征，是传统的和当地的能源来源相结合。此外，应当充分的开发当地高质量的可再生能源，比如说当代生物质能和太阳能，来保证商业能源高效供应。在中国生物质能的调查和发展快速增加作为当代生物质能的一次能源被农民使用，其中包括稻草气化燃料，和稻草煤球。在当地条件下即使所有的小麦稻草被用作有机肥而返回土地还是比如说有大量稻草资源。比如说，在x年可以被利用的谷物稻草数量是795.41kg。此外，几项利用生物质能的技术已经有所发展。根据这个地区先前的研究和经验，在当地条件下技术是合理的，其中包括用于供热的稻草气化和稻草煤球。然而家庭沼气消费在这样的乡镇应该谨慎的发展，因为，根据我们的调查，只有8.89%的农村家庭潜在地愿意发展这种能源类型。太阳能可以通过建设储能的经济建筑被吸收到日常生活中，也可以通过普通的太阳能热水器。如果当代的生物质能和太阳能可以部分中国北方农村家庭能源消费结构变化分析:事例研究地取代传统生物质能和化石燃料用于日常能源消费，那么地区能源消费结构将会发挥最大效益，环境质量将会显著改善，农民的生活水平将会显著提高。6 结论在过去16年随着桓台县农村地区高速的经济发展，商业能源消费率相对于家庭能源消费增长了17.75%。煤炭消费的增长是57.80kgce，根本原因是由于家庭取暖的消费，没得消费比任何其他能源消费都要高得多，占整个家庭能源消费的64.92%。另外，对于娱乐活动和做饭来说电能、石油产品、液化石油气的消费出人意料的增加了。传统生物质能消费显著下降。但是还占家庭总能源消费的17.25%。超过16年的研究显示对于不同的能源类型来说能源消费结构也发生了转变。比如说，用于家庭取暖和娱乐活动的能源显著增加，这改善了农民的生活质量。在过去的一年里用于做饭的能源消费支配着整个能源消费，我们的研究证明用于做饭和家庭取暖的能源消费近年占有相同的重要性。在桓台县农村家庭能源消费依靠化石燃料能源，由于环境的影响和供应的限制这种能源的供应是不可持续的。另外，低效率的传统生物质能被用来做饭，稻草经常被用来直接燃烧，在某些领域用来间接燃烧。这些方式既浪费了能源又污染了室内和室外的环境。取而代之的是，中国应该充分的发展并使用现代生物质能和太阳能可持续的发展能源、环境和经济。参考文献：略10