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1、终端用能产品的节能潜力以能效标准提高我国终端用能产品的能源利用效率中国标准化研究院 梁秀英 李爱仙概述提高终端能效是当前节能工作的重点改革开放之初，面对经济高速发展的态势，能源紧缺成为我国国民经济发展的瓶颈，节能受到了必要的重视。以1980年1月国务院发布关于加强节约能源工作的报告为标志，节能作为一项专门工作被纳入到国家宏观管理的范畴，同时国家成立了专门的节能管理机构，制定并实施了我国资源节约与综合利用工作“开发与节约并重，近期把节约放在优先地位”的长期指导方针，节能工作取得了很大的成绩。市场经济初步建立后，能源供需关系出现了重大变化，特别是1997年我国能源供给首次出现相对过剩，解决能源短缺
2、已不再是节能的驱动力。经济体制改革的深入逐步将消费者培育成为市场选择的主体，在新的市场条件下，能源供应和消费企业的节能观念随之发生转变，从减少能源的使用来弥补能源开发的不足转向通过提高用能产品的能效来寻求高质量的能源服务、创造更多的经济效益。相应地，国家对节能工作的管理方针和思路也进行了重大调整，由过去对企业的直接管理转向引导性的间接管理，通过法规建设的强化、价格和市场手段的运用，向创造公平的市场环境以及保护消费者的方向转变，政府节能工作的重点由对企业的生产过程管理向终端用能产品管理转变，终端能源利用效率成为决定整个能源价值链最终的、也是最关键的环节。能效标准是促进终端能效提高最为有效的手段之
3、一能效标准主要是指在不降低产品的其他特性，如性能、质量、安全和整体价格的前提下，对用能产品的能源性能做出具体的要求，从而限制高耗能产品的生产、销售和进口并最终将它们从市场中淘汰。近年来，世界各国通过实施能效标准所取得的显著社会经济效益充分证明了能效标准对提高能效的积极促进作用。美国、欧盟及其成员国、加拿大、澳大利亚、新西兰、韩国、日本、菲律宾、泰国等国家和地区都先后成功制定和实施了能效标准，从大量终端用能电器和设备的使用中产生了可观的节能量，取得了显著的经济和环境效益。以美国为例，其能效标准涉及电冰箱、冰柜、家用空调、中央空调和热泵、锅炉、热水器、直燃型取暖器、洗衣机、干衣机、洗碗机、灶具、烤
4、箱、镇流器、电视、荧光灯、电机、变压器、HID灯等众多的电器和设备。截至目前，已制定的能效标准预计产生的节能量约为2020年预计总用电量的8，一次能源的4，减少的峰值需求接近10。可以说，制定和有效实施能效标准已成为提高能源利用效率的主要手段。1989年12月25日，原国家质量技术监督局批准发布了我国第一批共9项家用电器强制性能效标准，并于1990年12月1日正式实施。从1995年起，在国家标准化管理部门和节能主管部门的领导和支持下，全国能标委组织陆续对家用电冰箱、房间空调器等能效标准进行修订，同时，积极研制管形荧光灯镇流器、中小型三相异步电动机等其他家用电器、照明产品和工业设备的强制性能效标
5、准，能效标准的研究进入了一个稳步发展的阶段，对于促进我国用能产品的能效提高发挥了积极作用。我国终端能效的提高仍有巨大空间这个问题可以从两方面来看：首先，中国的终端用能设备大多能效较低，尤其是电机、空气压缩机、风机、水泵等量大面广的高耗能工业设备，其能源利用效率普遍低于发达国家的同类产品。如我国工业锅炉的热效率只是发达国家平均水平的80，电动机提供单位动力的耗电量相对国际平均水平要高出510，在节能技术改造方面存在着很大的提升空间。其次，能效标准在我国涉及的产品范围还比较小，标准水平也普遍远远低于国际水平。我国现行能效标准相对而言更多地集中在家用电器上，已颁布实施的工业设备能效标准只有中小型三相
6、异步电动机能效限定值及节能评价值一项，相当一部分终端用能产品和设备还没有建立起相应的能效标准。与此同时，受现行能效标准的颁布实施程序所限，能效限定值的确定不得不迎合当前市场上大多数产品的能效水平，起点较低，产生的节能促进作用有限，再加之缺乏定期制修订标准的合理规划，当前的能效标准在范围和水平上都跟不上终端用能产品的快速多样化发展。综上可知，中国终端用电设备的节能潜力还有待深入挖掘，为终端用能设备制定相应的能效标准对于促进我国能源利用效率的整体提高是十分必要的。针对主要终端用能产品实施能效标准的节能潜力分析在国家能源节约与资源综合利用“十五”规划中明确提出：“政府管理和监督节能工作的重点从工业过
7、程转移到终端用能产品上来，把好市场准入关，从源头上提高能源效率，推广先进，淘汰落后”，国家有关节能主管部门已将制定和完善主要终端用能产品的能效标准列为 “十五”期间十大重点节能工作之一。为了给政府节能主管部门确定能效标准制定规划提供依据，有必要对我国主要终端用能产品进行节能潜力分析，这些产品包括彩色电视机、附件空调器、电冰箱、电饭煲、冰柜、洗衣机、消费性电子产品和办公设备（待机能耗）、荧光灯、荧光灯镇流器、高强度气体放电灯（HID）交通信号灯、出口指示灯、中央空调、电动机、空气压缩机、变压器、工业锅炉，它们中的大部分目前都没有制定和实施相应的能效标准，但它们普遍都是广泛应用在家庭、办公和生产领
8、域的终端用电、用煤大户，其能效水平的提高对我国总能源消费量的降低将有重要的贡献。分析方法简介：节能潜力分析是通过模型来计算实施（新）最低能效标准后由于产品能效水平提高所带来的节能量。要量化（新）能效标准实施前后能效提高的水平，首先要确定基准，也即在没有实施（新）能效标准情况下产品的用能情况，对于已有能效标准的产品来说，以现行能效标准所规定的最低能耗水平为基准；对于目前尚无相应能效标准的产品来说，其基准的确定采用估测法，根据来自制造商、行业协会、科研单位、测试实验室、政府部门和信息机构的有关产品能效的数据以及与专家的讨论来确定。其次则是参照国际先进能效水平现状、先进节能技术的发展应用前景、产品自
9、身的发展趋势以及国内经济、技术发展背景、制造企业的生产能力等多方面的因素来提出新标准所规定的最低能效水平。（1）节能量的计算分析模型逐年计算每一个产品的终端节电量，其公式为：终端节电量单位产品年节电量市场保有量由于能效水平的提高，高效产品使用寿命期限内的运行将带来能耗量的下降。由于建议的能效标准是强制实施的，那么在理论上，新标准生效后市场上售出的相关产品都应满足新标准的能效水平要求。这里假设在没有新标准的情况下，产品的能效水平都保持在现有水平上，而新标准一旦生效后，所有相关产品的能效水平都将达到新标准的要求并保持在这一水平上。事实上，产品的能效水平即使在没有新标准的情况下也是在逐渐提高的，而在
10、新标准实施后，也必然存在一些售出的产品有着高于新标准所要求的能效水平，因此，假设条件下两种最低能效水平的对比是一种简化，暗示着上述因素的相互抵消。这里的市场保有量是指当年所有在用而尚未报废的满足新能效标准的高效产品。需要指出的是，对于预测当年所售出的产品，其节电量应为单位产品年节电量与销售量乘积的一半，这是因为年销售量是一个累积的过程，而不是当年所有的产品都在年初就售出并投入运行。一次能源的节约量的计算公式为：一次能源节约量终端节电量(1线损率)热值比（2）减排量的计算主要计算新标准对主要大气污染物减排量的影响效果，包括二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物、微细颗粒物四项。其减排量由能源节约量根据各自
11、不同的排放系数换算得来，公式为：减排量节电量(1线损率)边际排放系数（3）经济效益的计算产品运行成本的降低可以为消费者带来能源费用的节约，从中减去产品由于能效提高在边际成本上的增加量就可得出能效标准带来的经济收益。标准生效年到2020年的累积收益和成本折现到2000年，二者之差即为净收益。这里的分析期限是从标准生效年到2020年，但在计算收益时，2020年售出的产品在其使用寿命中所带来的能源费用节约也在考虑之中。净现值计算公式为：成本（投资）净现值SPV(销售量边际成本)收益净现值SPV(终端节电量能源价格)（4）峰值需求减少量的计算有些用电产品或设备的使用对于电力峰荷的影响很大，如空调，针对
12、这些产品实施新能效标准，可通过用电量的减少相应降低这些产品在高峰时期的用电需求，从而提高电力系统运行的可靠性，使计划的电力扩容延期或取消。峰值需求减少量可由节电量通过峰值系数转换得来，用电设备的峰值系数是指该用电设备在用电高峰期间的平均同时用电需求与其年耗电量之商。计算公式为：峰值需求减少节电量(1线损率)装机余量系数峰值系数分析结果：表1和表2分别显示了我国主要终端用能产品能效标准的节能潜力分析结果。表1 主要终端用能产品能效标准的节能量和经济效益产品节能量净收益(收益净现值-成本净现值)收益-成本比2010年2020年TWh百万吨标煤TWh百万吨标煤百万元家用电器电视机3.071.194.
13、791.7389465.8房间空气调节器13.395.2120.047.25309253.0冰箱12.654.9221.787.88457299.1电饭煲4.691.828.413.04123624.3冰柜3.921.537.382.67140176.8洗衣机涡轮式0.390.150.560.2051482.4滚筒式1.110.432.911.0518931.4待机能耗彩色电视机3.261.275.101.8491735.0微波炉0.460.181.460.5312982.3激光打印机(10ppm)0.140.050.240.097616.1传真机(10ppm)0.120.050.250.09
14、2911.6复印机(20cpm)0.390.151.320.4831457.2电脑显示屏1.050.412.040.7446322.8照明产品双端荧光灯9.573.7212.864.65438265.3荧光灯镇流器17.806.9246.1816.7152141.1HID灯2.510.980.790.2946043.4交通灯9.093.537.632.76250679.0出口指示灯3.261.274.411.60144553.8商业/工业设备集中空调活塞式冷水机组2.561.004.551.651643716.1螺杆式冷水机组2.951.157.072.562296815.3离心式冷水机组1.100.433.651.321060313.7单元式集中空调0.450.181.390.5038259.2电动机11.294.3916.465.96373015.0风机7.873.0612.274.443132017.3水泵16.646.4729.4910.677055824.8空气压缩机小型空气压缩机0.760.291.230.4527407.2大型空气压缩机4.411.71
