我國民用建筑的空調(diào)發(fā)展前景

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摘要： 本文 應(yīng)用 情景 分析  方法 ，對我國民用建筑空調(diào)在2020年的 發(fā)展 前景做了預(yù)測分析。指出空調(diào)需求與能源制約之間的巨大落差，提出“開源、節(jié)流”的對策。 關(guān)鍵詞： 民用建筑 空調(diào) 發(fā)展前景 能源 1 我國宏觀 經(jīng)濟(jì) 和城市民用建筑的發(fā)展情景設(shè)定 黨的十六大明確提出了我國第三步戰(zhàn)略目標(biāo)的具體部署，即要在2020年“全面建設(shè)小康 社會(huì) ，在優(yōu)化結(jié)構(gòu)和提高效益的基礎(chǔ)上，國內(nèi)生產(chǎn)總值比2000年翻兩番，基本實(shí)現(xiàn) 工業(yè) 化”。這個(gè)宏偉的發(fā)展目標(biāo)必然對我國經(jīng)濟(jì)的各個(gè)層面產(chǎn)生深遠(yuǎn) 影響 。1.1 經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu) 在今后15年中，預(yù)計(jì)第一產(chǎn)業(yè)增加值在GDP中所占比重不斷降低；第三產(chǎn)業(yè)增長迅速，第二產(chǎn)業(yè)增加值在GDP中所占比重將出現(xiàn)先增長，后降低的趨勢。預(yù)計(jì)第一產(chǎn)業(yè)增加值在GDP中所占比重2020年為13.6%；第二產(chǎn)業(yè)增加值在GDP中所占比重2020年為42.9～46%；第三產(chǎn)業(yè)增加值在GDP中所占比重2020年為41%～43%，2050年51%～56%。1.2 按名義匯率 計(jì)算 的GDP 按照我國總體經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略規(guī)劃，到2010年我國國內(nèi)生產(chǎn)總值達(dá)到17.88萬億元RMB，2020年達(dá)到26.82萬億元RMB。兩個(gè)階段的年均增長速度分別為7.1%和4.14%。需要指出，近年以過度投資拉動(dòng)的超常規(guī)增長使得資本形成所積累的一系列低效率 問題 逐漸暴露出來，重復(fù)建設(shè)形成的無效資本、大量庫存積壓、國際反傾銷對我國 企業(yè) 的打壓、企業(yè)利潤率的下降，以及高速發(fā)展對資源環(huán)境的破壞等都是導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)增長速度將呈下降趨勢的重要因素。1.3 人口 預(yù)計(jì)我國人口總規(guī)模為：2010年14億左右；2020年15億左右。1.4 人均GDP 人民幣的匯率政策正在調(diào)整，人民幣不再緊盯美元。因此，今后我國的GDP統(tǒng)計(jì)必然按照國際上通行的購買力平價(jià)（PPP）標(biāo)準(zhǔn)。如果按世界銀行的統(tǒng)計(jì)，我國2003年人均GDP（按PPP計(jì)算）已經(jīng)達(dá)到4990美元，已經(jīng)超過當(dāng)年低中等收入國家水平（4320美元），這顯然是高估了。而如果參照中等收入國家購買力平價(jià)計(jì)算所得人均GDP比名義匯率計(jì)算所得高出1.9倍的比例計(jì)算，2010年和2020年我國人均GDP將分別達(dá)到2932和4104美元，2020年我國將進(jìn)入中等發(fā)達(dá)國家行列。1.5 城市化 我國城市化水平從由1985年的22%上升到2004年的41.8%，城市化速度是世界同期的兩倍。但2000年世界的平均城市化水平已經(jīng)達(dá)到47%，其中中等發(fā)達(dá)國家為50%，高收入國家為79%。從世界城市化進(jìn)程來看，城市化率從36%提高到60%屬于加速期，因此， 中國 的城市化率還將不斷提高。如果按1985～2004年間城市化率的平均增長速度計(jì)算，2020年我國城市化率在50％以上。而根據(jù)國務(wù)院發(fā)展 研究 中心的預(yù)測，2020年我國城市化率當(dāng)在60%左右（58.7%）。1.6 房屋建設(shè) 截至2003年底，全國城鎮(zhèn)房屋建筑總面積達(dá)140.91億m 2 ，其中住宅建筑面積89.11億m 2 ，占房屋建筑面積的比重為63.24%。

  圖1 我國城鎮(zhèn)房屋建筑面積的增長（10億平方米）根據(jù)建設(shè)部小康社會(huì)居住目標(biāo)，可以分析得到2010年和2020年的建筑面積。表1 我國城市住宅和公共建筑的發(fā)展預(yù)測 2010年 2020年 (情景1) 2020年 (情景2)  城市化水平 % 45% 50% 60%  城鎮(zhèn)人口總數(shù) 億 6.3 7.5 9.0  城鎮(zhèn)人均住房建筑面積 m 2  26.5 30 35  城鎮(zhèn)住宅建筑總面積 億m 2  166.95 225 315  城鎮(zhèn)人均公共建筑面積 m 2  8.06 10.75 12.5  城鎮(zhèn)公共建筑總面積 億m 2  50.80 80.6 112.5  城鎮(zhèn)民用建筑總面積 億m 2  217.75 305.6 427.5     表1中2020年的預(yù)測之一是按城市化率的低限設(shè)置的情景；而預(yù)測之二是按城市化率的高限和小康居住目標(biāo)設(shè)置的情景。2 我國空調(diào)的市場需求和發(fā)展前景 2.1 住宅空調(diào)發(fā)展現(xiàn)狀 我國房間空調(diào)器生產(chǎn)開始于1978年。1991～1993年進(jìn)入了起步階段，1994～1996年步入加速發(fā)展期，1997～2003年進(jìn)入高速發(fā)展階段，生產(chǎn)量平均每年遞增24～59%。經(jīng)過十多年的發(fā)展，中國房間空調(diào)器產(chǎn)業(yè)已經(jīng)擁有了占世界產(chǎn)量一半以上的生產(chǎn)規(guī)模，成為名副其實(shí)的房間空調(diào)器世界第一生產(chǎn)大國。根據(jù)日本空調(diào)采暖和制冷新聞（JARN）預(yù)測， 2004年全世界對房間空調(diào)器（RAC）和單元式空調(diào)機(jī)（PAC）的總需求量為5600萬臺，其中中國為2000萬臺，占36%。從圖2可以看出，中國一國的產(chǎn)量實(shí)際已經(jīng)超過全世界的需求，我國家用空調(diào)器的產(chǎn)能已經(jīng)過剩。   圖2 我國房間空調(diào)器產(chǎn)量的增長圖2中顯示，我國房間空調(diào)器的生產(chǎn)年均增長率為40.5%。而圖3中則反映了我國城市每百戶家庭房間空調(diào)器擁有量的增長情況。2002年，我國僅有10個(gè)省市百戶家庭空調(diào)器擁有量在50臺以上，而到了2003年，便增加到16個(gè)省市。增長勢頭很猛（見圖3），但年均增長率為27.04%，還是趕不上生產(chǎn)量的增長。   圖3 我國每百戶家庭房間空調(diào)器的擁有量（臺）研究發(fā)現(xiàn)，家庭房間空調(diào)器的擁有量與人均GDP的增長有很好的線性相關(guān)性。圖4是筆者以上海的情況分析得到的相關(guān)關(guān)系。當(dāng)人均GDP達(dá)到4000～4500美元時(shí)，住宅空調(diào)得到普及（達(dá)到戶均1臺）。   圖4 每百戶家庭空調(diào)器擁有量與人均GDP之間的相關(guān)關(guān)系我國是世界上熱量帶最多的國家，東部地區(qū)與世界上同緯度地區(qū)相比，夏季偏熱，冬季更冷。在我國人口稠密的城市，室內(nèi)既需要冬季采暖，也需要夏季供冷。我國小康社會(huì)的住宅，將從滿足生存需要實(shí)現(xiàn)向舒適型的轉(zhuǎn)變。良好的室內(nèi)熱環(huán)境是提高生活質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。因此，住宅空調(diào)的普及是必然的趨勢。2.2 集中空調(diào)的發(fā)展現(xiàn)狀 根據(jù)中國制冷與空調(diào)行業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2000年到2003年全國制冷空調(diào)行業(yè)經(jīng)濟(jì)年均增長速度高于我國GDP增長速度。表2 2000-2003全國集中空調(diào)主機(jī)生產(chǎn)量（臺/套） 2000（銷量） 2001 2002 2003  活塞式冷水機(jī)組 4,000 2,517 2,493 4,645  螺桿式冷水機(jī)組 3,056 3,910 5,663 8,977  離心式冷水機(jī)組 481 698 947 1,240  蒸汽/溫水型溴化鋰?yán)錈崴畽C(jī)組 1,194 1,460 1,268 1,053  直燃式溴化鋰?yán)錈崴畽C(jī)組 2,091 2,385 3,052 2,785  風(fēng)冷式冷熱水機(jī)組 15,000 20,800 26,000 ——  戶式集中空調(diào)用冷熱水機(jī)組 —— —— —— 36,372  總計(jì) 25,822 31,770 39,423 55,072  年平均增長速度  28.9%    注：2003年風(fēng)冷式冷熱水機(jī)組的統(tǒng)計(jì)歸并在了螺桿式、活塞式冷熱水機(jī)組和戶式集中空調(diào)的冷熱水機(jī)組三項(xiàng)統(tǒng)計(jì)中。 2000（銷量） 2001 2002 2003  組合式空調(diào)機(jī)組 10,495 25,853 29,492 36,505  新風(fēng)機(jī)組 33,066 77,281 47,880 50,602  風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組 684,684 1,281,517 1,387,072 1,719,557  總計(jì) 728,245 1,384,651 1,464,444 1,806,664  年平均增長速度  39.8%    表3 2000-2003全國集中空調(diào)系統(tǒng)末端設(shè)備生產(chǎn)量（臺/套）  根據(jù)歷年中國制冷空調(diào)工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及重點(diǎn)生產(chǎn)企業(yè)調(diào)查匯總，在1993～2003年間我國電力驅(qū)動(dòng)冷水機(jī)組產(chǎn)量的年均增長幅度13.4%，吸收式冷水機(jī)組產(chǎn)量年均增長幅度16.2%，其中直燃機(jī)產(chǎn)量平均增長幅度高達(dá)18.7%，高于電力驅(qū)動(dòng)冷水機(jī)組產(chǎn)量的增長幅度。總體來講，1993～2003年間我國制冷機(jī)組總產(chǎn)量的增長速度高于經(jīng)濟(jì)增長速度。2.3 住宅空調(diào)的發(fā)展前景預(yù)測 根據(jù)筆者的分析，每百戶城鎮(zhèn)居民空調(diào)器擁有量與城鎮(zhèn)居民人均可支配收入和人均生活用電量這兩個(gè)因素都呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到0.9928和0.9681。因此，將每百戶城鎮(zhèn)居民空調(diào)器擁有量作為因變量，城鎮(zhèn)居民人均可支配收入和人均生活用電量作為兩個(gè)自變量，可以建立多元線性回歸模型。從而可以得到2010年我國城鎮(zhèn)每百戶居民空調(diào)器擁有量為125.8臺/百戶，屆時(shí)房間空調(diào)器的保有總量將達(dá)到2.33億臺。房間空調(diào)器的使用壽命一般不會(huì)超過10年，2000年前居民購買的房間空調(diào)器到2010年將不得不更換，若考慮這部分的設(shè)備報(bào)廢和更換數(shù)量，則2004～2010年間我國國內(nèi)房間空調(diào)器的銷售總量將達(dá)到17826萬臺，平均每年銷售量為2500萬臺左右。當(dāng)平均每戶居民房間空調(diào)器的擁有量達(dá)到一臺以上時(shí)，其購買的欲望將逐漸降低，而空調(diào)器的使用時(shí)間將延長。此時(shí)，每百戶城鎮(zhèn)居民房間空調(diào)器擁有量將不再與城鎮(zhèn)居民可支配收入和人均生活用電量呈線性相關(guān)關(guān)系，筆者認(rèn)為2010年后每百戶居民空調(diào)器擁有量的飽和趨勢將與總?cè)丝跀?shù)量的飽和趨勢相符。因此可以預(yù)測2020年每百戶城鎮(zhèn)居民空調(diào)器擁有量為190臺，屆時(shí)房間空調(diào)器的保有總量將達(dá)到4.2億臺。2.4 集中空調(diào)的發(fā)展前景預(yù)測 對集中空調(diào)的預(yù)測采取未來能源可供量倒推的預(yù)測方法，可得到如表3的結(jié)果。表3 我國公共建筑集中式空調(diào)制冷機(jī)組的發(fā)展預(yù)測 2010 2020  一次能耗可供總量（三種情景平均值）/億噸標(biāo)準(zhǔn)煤 21 29  建筑能耗所占比例 20%[1] 28%  空調(diào)能耗占建筑能耗的比例 40%[2] 40%  公共建筑空調(diào)系統(tǒng)一次能耗/億噸標(biāo)準(zhǔn)煤 1.01 1.81  空調(diào)冷熱源一次能耗/億噸標(biāo)準(zhǔn)煤 0.29 0.521  空調(diào)冷熱源耗電量/億kWh 782.5 1404.8  空調(diào)制冷機(jī)組裝機(jī)冷量/億kW 5.26 10.71  公共建筑總面積/億m 2  50.8 80.6  單位面積裝機(jī)冷量/W/m 2  103.6 132.9  燃?xì)饪照{(diào)裝機(jī)冷量所占比重 10.0% 15.0%  燃?xì)饪照{(diào)裝機(jī)冷量/萬kW 5263 16063  電制冷機(jī)組裝機(jī)冷量/萬kW 47371 91026  直燃機(jī)保有量/臺 29241 89241  電制冷機(jī)組保有量/臺 394754 758548  全國公共建筑集中式空調(diào)裝機(jī)冷量總計(jì)/萬kW 52634 107089     綜合以上預(yù)測結(jié)果，到2010年，我國公共建筑集中式空調(diào)總裝機(jī)冷量將達(dá)到1.5億冷噸左右，2020年總裝機(jī)冷量將增加到3.05億冷噸左右。3 民用建筑空調(diào)的發(fā)展對能源供應(yīng)的影響 3.1 建筑能耗在總能耗中的比例是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的晴雨表 所謂建筑能耗，是指建筑使用能耗，即維持建筑功能和建筑物在運(yùn)行過程中所消耗的能量，包括照明、采暖、空調(diào)、電梯、熱水供應(yīng)、烹調(diào)、家用電器以及辦公設(shè)備等的能耗。除非特別指明，現(xiàn)在一般提及的“建筑能耗”都是指使用能耗。根據(jù)某些文章和媒體的報(bào)導(dǎo)，2001年我國建筑能耗在總能耗中的比例即已達(dá)到27.5%，與當(dāng)年日本的此項(xiàng)比例（29.2%）相差無幾。并據(jù)此得出我國建筑節(jié)能的緊迫性。一個(gè)國家或地區(qū)建筑能耗在總能耗中的比例，反映了這個(gè)國家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、氣候條件、生活質(zhì)量，以及建筑技術(shù)水準(zhǔn)。發(fā)達(dá)國家在進(jìn)行能源統(tǒng)計(jì)時(shí)，一般按照四個(gè)部門分別統(tǒng)計(jì)：即工業(yè)（或產(chǎn)業(yè)，因?yàn)樵诎l(fā)達(dá)國家農(nóng)業(yè)已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化）、 交通 （在發(fā)達(dá)國家航空、城市軌道交通和私人汽車都十分發(fā)達(dá)）、商用（辦公樓、旅館、商場、 醫(yī)院 、學(xué)校）和居民（住宅）。一般可以把商用和居民兩項(xiàng)作為建筑耗能看待。比如 金融 、貿(mào)易、商業(yè)和咨詢等第三產(chǎn)業(yè)，幾乎沒有什么工藝能耗，但對于室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的要求卻越來越高，第三產(chǎn)業(yè)的主要能耗形式就是建筑能耗。商用部分的能耗實(shí)際就是第三產(chǎn)業(yè)的能耗，即建筑能耗。因此，發(fā)達(dá)國家的耗能部門實(shí)際上就是產(chǎn)業(yè)、交通和建筑三大家。我國的能耗統(tǒng)計(jì)方式，并不是按照國際上通行的做法，而是按照行業(yè)統(tǒng)計(jì)。如果我們把批發(fā)和零售貿(mào)易餐飲業(yè)、生活消費(fèi)和其他行業(yè)的能耗算作建筑能耗的話，那么根據(jù)中國統(tǒng)計(jì)年鑒，2001年的建筑能耗比例只有18.2%。如果再加上交通運(yùn)輸、倉儲及郵電通訊業(yè)和建筑業(yè)的能耗，也只有26.9%，還是到不了27.5%。但很明顯，交通運(yùn)輸?shù)哪芎膸o論如何也是算不到建筑使用能耗的頭上的。另一方面，歐、美和日本都是第三產(chǎn)業(yè)（服務(wù)業(yè)）高度發(fā)達(dá)的國家，因此，它們的建筑能耗在總能耗中的比例除日本外都在30%以上。而我國則是一個(gè)處于工業(yè)化前期的發(fā)展中國家，城市化水平很低。2004年，我國城鎮(zhèn)化率達(dá)到41.8%，而1998年世界平均城市化水平即已達(dá)到47%。我國第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比重僅略高于30%，低于國際上同收入組別國家近20個(gè)百分點(diǎn)。因此，建筑能耗在總能耗中占較高比例的外在條件并不存在。值得注意的是，最近幾年我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)是在向重型方面轉(zhuǎn)化。第三產(chǎn)業(yè)在GDP中的比例在2002年達(dá)到頂點(diǎn)之后，一路下滑。而第二產(chǎn)業(yè)比重在經(jīng)歷多年平穩(wěn)發(fā)展之后，從2002年開始反彈。我國已成為名副其實(shí)的制造業(yè)大國，鋼鐵、有色金屬、焦炭、水泥、彩電、冰箱、房間空調(diào)器等數(shù)十種產(chǎn)品年產(chǎn)量居世界第一位。2004年鋼產(chǎn)量達(dá)到空前的27279.79萬噸。但與此同時(shí)，我國生產(chǎn)噸鋼能耗比世界先進(jìn)水平高出20～30%，中國超過10%的能源被鋼鐵業(yè)“吃”掉。在這種大背景下，我國建筑能耗不可能在總能耗中占有很高比例。根據(jù)以上分析，筆者認(rèn)為，我國建筑能耗在總能耗中的比例大致應(yīng)在20%左右，其中10～13%是采暖能耗，7～10%是其他能耗。大致相當(dāng)于日本在20世紀(jì)70年代的水平。建筑能耗在總能耗中的比例，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的晴雨表。從宏觀經(jīng)濟(jì)角度看，建筑能耗的比例越大，經(jīng)濟(jì)發(fā)展就越是合理和健康。我國建筑用能還處在很低的水平，但有很大的增長潛力。以上海為例，2003年上海人均耗電量為5245kWh，是2002年經(jīng)合組織（OECD）國家人均水平的65.2%，是世界人均水平的2.21倍。但上海人均生活耗電量只有617.62kWh，占總耗電量的11.8%，約為同年香港人均生活(住宅)耗電量的44%。上海家庭平均人口數(shù)為2.8人，2003年上海家庭平均年用電量應(yīng)為1730kWh，而1997年美國家庭平均空調(diào)用電量就達(dá)到1555kWh。因此，住宅能耗的增長是一種必然的趨勢。另外，我國現(xiàn)在的依靠低勞動(dòng)力成本、高資源消耗、高資本投入、沒有附加價(jià)值的傳統(tǒng)制造業(yè)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)是不可持續(xù)的。我國不可能一直停留在 目前 這種工業(yè)化初期落后的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中。中國要和平崛起，必須向新型工業(yè)化社會(huì)過渡，必然會(huì)像當(dāng)今的發(fā)達(dá)國家一樣，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的重心將從工業(yè)轉(zhuǎn)到服務(wù)業(yè)和 現(xiàn)代 制造業(yè)；能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)也將從工藝過程能耗轉(zhuǎn)到保持環(huán)境的建筑能耗中來。因此，隨著經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和人民生活質(zhì)量的提高，建筑使用能耗在全國總能耗中比例的增加是必然的趨勢，也是我國經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的重要標(biāo)志。建筑節(jié)能的目標(biāo)是提高建筑物對能源直接使用的效率，用少許增加的能耗滿足大量增加的需求；同時(shí)盡量減少間接能耗和無謂的浪費(fèi)，將有限的資源用到建筑使用過程中，創(chuàng)造更好的人居環(huán)境。3.2 民用建筑空調(diào)是形成電力尖峰負(fù)荷的主要因素 2003年以來，在我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的拉動(dòng)下，能源和電力的需求快速增長，大部分地區(qū)出現(xiàn)電力供應(yīng)緊張，26個(gè)省區(qū)存在不同程度的拉閘限電。盡管從2000年開始，我國僅用5年時(shí)間，發(fā)電裝機(jī)容量便從3億kW增加到4.4億kW，但能耗（電耗）增長的速度更快。從2002年到2003年，我國GDP增長9.1%，而電力消費(fèi)卻增長了16.5%。有人把電力緊缺歸咎于我國民用建筑空調(diào)的超常規(guī)發(fā)展。這是混淆了電力和電量的概念。根據(jù)筆者在上海的調(diào)查，盡管上海住宅空調(diào)的普及率（96.8%）已經(jīng)超過了美國（72%, 1997），但居民使用空調(diào)的時(shí)間全年平均僅為800～900小時(shí)，也就是說，盡管空調(diào)用電開支在家庭能源開支中占了最大比例，但總體消耗的電量并不很大。這種低水平消費(fèi)主要是由于我國居民經(jīng)濟(jì)水平還不高。因此，在城市或地區(qū)全年電力消費(fèi)的尺度上，民用建筑空調(diào)并不是“耗電大戶”，但卻是造成夏季（冬季）電力負(fù)荷高峰的主要因素之一。由于民用建筑空調(diào)使用的季節(jié)性、間歇性和不穩(wěn)定性特點(diǎn)，造成夏季供電峰谷差的進(jìn)一步拉大，形成對電網(wǎng)安全的潛在威脅。圖4的尖峰負(fù)荷與最高氣溫的關(guān)系曲線很清楚地說明了這一點(diǎn)。在上海，當(dāng)氣溫在33℃以上時(shí)，每升高1℃，電力負(fù)荷將增加12.7萬kW（工作日）。同樣，在北京市也有非常相似的情況，當(dāng)氣溫在32℃以上，每升高1℃，電力負(fù)荷增加12.9萬kW。日益增長的空調(diào)用電負(fù)荷已經(jīng)造成了城市電網(wǎng)難以承受的高峰用電負(fù)荷及巨大的電力缺口（2005年估計(jì)為2500萬kW）。這種電力供需之間結(jié)構(gòu)性的矛盾成為我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，制約了國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活質(zhì)量的提高。2000-2003年，國內(nèi)空調(diào)器銷售量的年平均增長率高達(dá)47.65%，而同期我國發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量的增長率只有6%左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于房間空調(diào)器銷售量的增長速度。我國的住宅空調(diào)產(chǎn)品形式單一，無論是窗式、分體壁掛式還是集中式，幾乎全部是電力驅(qū)動(dòng)。致使房間空調(diào)器（國內(nèi)銷售）的裝機(jī)電力占發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量的比例已經(jīng)高達(dá)10%。   圖5 北京市近年來夏季最高電力負(fù)荷和空調(diào)電力需求的增長從圖5可知，北京市的空調(diào)電力需求的比例逐年提高。2001年至2003年，北京市居民生活用電量增長了29%，占全社會(huì)用電總量的比重也持續(xù)攀升至17.32%。2001年，北京市居民生活用電量為542739萬kWh，2003年則增至700726萬kWh，增幅高達(dá)29%。同時(shí)人均年生活用電量也大幅增長，2001年人均年生活用電483.57kWh，2003年則達(dá)到609.96kWh，增幅為26%。3.3 民用建筑空調(diào)的能源需求預(yù)測 根據(jù)我國電力發(fā)展規(guī)劃，可以預(yù)測，2010年全國每百戶城鎮(zhèn)居民空調(diào)器擁有量為125.8臺，所形成的裝機(jī)電力占全國發(fā)電裝機(jī)容量的28.7%。到2020年，每百戶居民空調(diào)器擁有量將達(dá)到190臺，占全國發(fā)電裝機(jī)量的比例為37.4%。2004-2020年間，電驅(qū)動(dòng)制冷機(jī)組的產(chǎn)量年均增長速度保持在41%，2010年我國電制冷機(jī)組保有量約為39.5萬臺左右，2020年將達(dá)到76萬臺。可知，從2010到2020年，我國公共建筑集中式空調(diào)的電制冷機(jī)組的裝機(jī)電力將由1.01億kW上升到1.78億kW，在全國發(fā)電機(jī)組裝機(jī)電力中的比重將從2010年的16.2%上升到2020年的19.8%?？照{(diào)電力制冷機(jī)組的耗電在電力消費(fèi)總量中的比重將從2.66%上升到2.89%，由此造成公共建筑集中式空調(diào)系統(tǒng)用電量在電力消費(fèi)總量中的比重將由9.3%增加到10.1%。如果國家繼續(xù)推進(jìn)當(dāng)前鼓勵(lì)發(fā)展燃?xì)饪照{(diào)的政策，并假定2010年和2020年直燃機(jī)的裝機(jī)冷量分別達(dá)到當(dāng)年空調(diào)機(jī)組裝機(jī)總冷量的10％和15％，則2010年，我國直燃機(jī)總保有量約為2.9萬臺，全國直燃機(jī)總的天然氣用量將達(dá)到29.6億m 3 ，占全國天然氣總用量的2.4%；而到2020年，直燃機(jī)總保有量將達(dá)到8.9萬多臺，直燃機(jī)總的燃?xì)庥昧繉⑦M(jìn)一步增加到90.3億m 3 ，占全國天然氣總用量的3.4%（見表4）。表4 發(fā)展燃?xì)饪照{(diào)對我國能源供應(yīng)的影響預(yù)測 2010  2020   直燃機(jī)裝機(jī)冷量所占比重  10.0%  12.5%  15.0%  15.0%  17.5%  20.0%   直燃機(jī)裝機(jī)冷量/萬kW  5263  6579  7895  16063  18741  21418   直燃機(jī)保有量/萬臺  2.9  3.6  4.4  8.9  10.4  11.9   電制冷機(jī)組裝機(jī)冷量/萬kW  47371  46055   44739   91026   88348   85671    電制冷機(jī)組保有量/萬臺  39.5  38.4  37.3  75.8  73.6  71.4   公共建筑空調(diào)電制冷機(jī)組裝機(jī)電力/億kW  1.05   1.02   0.99   1.78   1.73   1.68    發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量/億kW  6.5  6.5  6.5  9  9  9   占發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量比重  16.2%  15.7%  15.3%  19.8%  19.2%  18.7%   公共建筑空調(diào)電制冷機(jī)組耗電量/億kWh  704.2   684.7  665.1   1194.0   1158.9   1123.8    全國總用電量/億kWh  26435   26435  26435   41303   41303   41303    電制冷機(jī)組耗電量占全國用電總量比重  2.66%  2.59%  2.52%  2.89%  2.81%  2.72%   節(jié)省的空調(diào)裝機(jī)電力/萬kW  1170  1462  1754   3570   4165   4760    節(jié)省的電力投資/億元  1301  1627  1952   3971  4633   5295    直燃機(jī)燃?xì)庥昧?億m 3 /年  29.6   37.0   44.4   90.3   105.4   120.4    全國總天然氣需求量/億m 3   1254   1254   1254   2653   2653   2653    直燃機(jī)天然氣用量占總用量比重  2.4%  2.9%  3.5%  3.4%  4.0%  4.5%      4 應(yīng)對措施和政策建議 隨著我國 經(jīng)濟(jì) 、城市建設(shè)和人民生活水平的提高，建筑空調(diào)將有更大的 發(fā)展 。我國是世界上熱量帶最多的國家，東部地區(qū)與世界上同緯度地區(qū)相比，夏季偏熱，冬季更冷。在我國人口稠密的城市，室內(nèi)既需要冬季采暖，也需要夏季供冷。當(dāng)一個(gè)城市或一個(gè)地區(qū)的人均GDP在4000～4500美元時(shí)，住宅空調(diào)將普及。住宅空調(diào)將從奢侈型消費(fèi)品變成普及型必需品，完全脫離“家電”屬性，成為建筑物的基礎(chǔ)設(shè)施之一。我國以重化 工業(yè) 為主的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)是不可持續(xù)的，第三產(chǎn)業(yè)在城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中的比重一定會(huì)逐步增加。為提高生產(chǎn)率，第三產(chǎn)業(yè)必須為建筑環(huán)境消耗能量，使用空調(diào)，夏季供冷、冬季供暖?？傊?，民用建筑空調(diào)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段人們必然的需求。從 現(xiàn)代 能源管理的思想出發(fā)，不應(yīng)該也不可能去抑制這種需求，而只能因勢利導(dǎo)，用經(jīng)濟(jì)與技術(shù)手段引導(dǎo)人們合理消費(fèi)，開源節(jié)流，盡力滿足這種需求。所謂“開源”，就是在提倡適度消費(fèi)與節(jié)約能源的前提下，提倡民用建筑空調(diào)能源的多元化，充分利用低谷電、淡季氣和可再生能源，從時(shí)間上與空間上去挖掘“能源供應(yīng)”的潛力。例如發(fā)展蓄冷技術(shù)、利用天然氣的燃?xì)饪照{(diào)、熱電冷聯(lián)供技術(shù)和分布式能源技術(shù)；同時(shí)積極 研究 開發(fā)利用可再生能源和“未利用能源”的制冷空調(diào)技術(shù)。所謂“節(jié)流”，就是改進(jìn)制冷空調(diào)產(chǎn)品，提高能源效率，實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好。4.1 蓄冷空調(diào) 對蓄冷空調(diào)的電費(fèi)價(jià)格體系是推進(jìn)蓄冷空調(diào)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。 目前 大多數(shù)電力公司(或供電局) 推行了分割式三段制分時(shí)電價(jià)，其中的高峰時(shí)段集中在上午8:00～11:00，以及傍晚到夜間的18:00～21:00，使辦公樓與大型商場這兩類商業(yè)建筑的空調(diào)冷負(fù)荷高峰時(shí)段（下午）被劃入了電費(fèi)的平段時(shí)間。導(dǎo)致大部分蓄冷量在非高峰用電時(shí)段的下午釋放掉，對轉(zhuǎn)移夏季高峰用電負(fù)荷并沒有起到有效作用，而且也不能使用戶從分時(shí)電價(jià)政策中獲取最大利益。上海市從2005年夏季開始將空調(diào)負(fù)荷高峰時(shí)段13:00～15:00劃入高峰電價(jià)時(shí)段，同時(shí)對用戶的電力最大需求MD提高收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)（30元/kW·月），這些政策都有利于蓄冷空調(diào)的推廣。除了峰谷電價(jià)的比值之外，低谷電價(jià)的絕對值也有很大 影響 。如果低谷電價(jià)能夠跌破購電成本的底線（比如降到0.20元/kWh以下），相信會(huì)極大地推動(dòng)蓄冷空調(diào)的發(fā)展。而這一底線恰是某些電力公司前幾年在電力富余時(shí)推銷電鍋爐和電采暖的促銷價(jià)。2004年，我國已經(jīng)批準(zhǔn)開工的電站項(xiàng)目達(dá)6110萬千瓦。以每kW電站投資6000～7000元 計(jì)算 ，需要投資4000億元。如果少建10%，就可以節(jié)省400億元，再將其中的10%即40億元投入對蓄冷空調(diào)的補(bǔ)貼（200元/kW），可以轉(zhuǎn)移2000萬kW空調(diào)高峰冷負(fù)荷。理想情況下可以轉(zhuǎn)移電力負(fù)荷600萬kW，恰好相當(dāng)于少建10%的電廠。這樣，電力部門實(shí)際節(jié)約了投資360億元。而用戶除了這部分補(bǔ)貼，還要投入160億元去建設(shè)2000萬kW的蓄冷裝置。但因?yàn)橛辛搜a(bǔ)貼，用戶可以較快地在3～4年時(shí)間里從分時(shí)電價(jià)的差價(jià)中回收這部分投資。實(shí)現(xiàn)電力公司和用戶的雙贏。4.2 燃?xì)饪照{(diào) 影響燃?xì)饪照{(diào)發(fā)展的瓶頸是天然氣價(jià)格。制訂燃?xì)饪照{(diào)用氣價(jià)格的依據(jù)，應(yīng)該是使燃?xì)饪照{(diào)的壽命周期成本能與電力空調(diào)持平或略低，從而使用戶能實(shí)實(shí)在在地受益，也才能鼓勵(lì)用戶使用燃?xì)饪照{(diào)。定義電力與天然氣的比價(jià)：這一比價(jià)越大，表明燃?xì)饪照{(diào)的年度等額壽命周期成本與電力空調(diào)相比，經(jīng)濟(jì)性越好。國際上電力與天然氣比價(jià)一般約為4:1左右，但我國長期以來該比價(jià)偏低，因而制約了燃?xì)饪照{(diào)市場的開發(fā)。值得注意的是，2005年初，北京、上海等城市均出現(xiàn)天然氣供不應(yīng)求的局面。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2004年北京市共消耗天然氣25.4億m 3 ，2005年預(yù)計(jì)將消耗33億m 3 ，超過市政府30億m 3 的預(yù)算，也超過了陜京管線28億m 3 的供給量。上海市預(yù)計(jì)2005年的天然氣使用量將達(dá)到20億m 3 ，但目前落實(shí)的氣源僅16億m 3 （其中包括西氣10億m 3 和東海氣田6億m 3 ）。在這種嚴(yán)峻形勢下，北京和上海均開始限制冬季天然氣鍋爐的發(fā)展。但是，對任何一個(gè)燃?xì)饪照{(diào)用戶，不可能只在夏季用天然氣供冷而不在冬季用天然氣采暖。從總量來說，發(fā)展燃?xì)饪照{(diào)用戶可以起到填平夏季天然氣低谷的作用，但同時(shí)還會(huì)增加冬季天然氣的高峰。因此，需要研究天然氣冬季的削峰措施。燃?xì)夤?yīng)部門，要研究夏季儲氣措施和冬季可中斷用戶的政策。而暖通空調(diào)行業(yè)，也要研究季節(jié)蓄能的燃?xì)鉄岜眉夹g(shù)以及能燃用水煤漿和煤層氣的直燃機(jī)技術(shù)。4.3 熱電冷聯(lián)供 在阻礙建筑熱電冷聯(lián)供技術(shù)在我國發(fā)展的諸多政策 問題 中，最突出的是多余電力上網(wǎng)的問題。因?yàn)橛脩羲枰臒崃?冷量與用電量是隨著季節(jié)、氣候甚至白天與夜晚等因素隨時(shí)在變化，而建筑熱電冷聯(lián)產(chǎn)設(shè)備一經(jīng)確定之后，其正常運(yùn)行時(shí)的供熱/供冷量與發(fā)電量的比例（即熱電比）是大致不變的，所以總是會(huì)有富余的電能或者熱能產(chǎn)生。為了解決多余電力的問題，最簡單、最直接的解決方案就是允許分布發(fā)電的多余電力上網(wǎng)。根據(jù)我國目前實(shí)行的《供電營業(yè)規(guī)則》，如果電力用戶自行發(fā)電需要并網(wǎng)，其并網(wǎng)的發(fā)電機(jī)組必須接受電網(wǎng)的統(tǒng)一調(diào)度，而且熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的上網(wǎng)電價(jià)要采用競價(jià)上網(wǎng)方式，沒有任何優(yōu)惠。建議將分布式能源電力上網(wǎng)按“綠電”看待。參照對風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)惠政策，電網(wǎng)收購價(jià)應(yīng)在0.40元/kWh以上。阻礙建筑熱電冷聯(lián)產(chǎn)發(fā)展的另一個(gè)政策問題是天然氣的價(jià)格。與上節(jié)“發(fā)展燃?xì)饪照{(diào)的政策建議”相仿，各地應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)仉妰r(jià)，將電力/天然氣比價(jià)調(diào)整到4.9:1左右。目前，各種建筑熱電冷聯(lián)產(chǎn)的原動(dòng)機(jī)設(shè)備國內(nèi)基本上都不能夠生產(chǎn)，完全依賴進(jìn)口，因此實(shí)現(xiàn)熱電冷聯(lián)產(chǎn)的一次投資很大。建議對建筑熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的投資者做政策性投資補(bǔ)貼，該補(bǔ)貼相當(dāng)于設(shè)備投資的10%左右，使得熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的等額年度壽命周期成本能夠與常規(guī)空調(diào)冷熱源相比。從中期發(fā)展來看，應(yīng)積極發(fā)展利用燃料電池的建筑或區(qū)域熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。燃料電池的 應(yīng)用 主要有兩種方式：① 移動(dòng)式（作為汽車動(dòng)力）；② 固定式（又稱“站式”，用于樓宇熱電冷聯(lián)供）。我國目前把主要的研發(fā)力量投入到前者。但燃料電池汽車由于一些技術(shù)瓶頸，難以在短時(shí)間內(nèi)普及。而建筑熱電冷聯(lián)供所使用的燃料電池是將天然氣改質(zhì)制氫，不需要直接利用氫氣；由于是固定式（站式）使用，省去了許多移動(dòng)式應(yīng)用中的麻煩（例如對體積、重量的限制）。所以，燃料電池作為分布式能源應(yīng)用，相對更容易形成商業(yè)化。建議優(yōu)先發(fā)展利用燃料電池的建筑熱電冷聯(lián)供技術(shù)，盡快建成一批示范性工程，應(yīng)用在2008年北京奧運(yùn)會(huì)項(xiàng)目和2010年上海世博會(huì)項(xiàng)目中。4.4 選擇較高能效等級的空調(diào)設(shè)備 作為重要的“節(jié)流”措施，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、資源缺乏的城市，可在2005年開始實(shí)施的《房間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能源效率等級（GB 12021.3-2004）》、《單元式空氣調(diào)節(jié)機(jī)能效限定值及能源效率等級（GB 19576-2004）》和《冷水機(jī)組能效限定值及能源效率等級（GB 19577-2004）》等三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中，選擇較高的能效等級作為市場準(zhǔn)入條件。根據(jù)測算，上海市如果對冷水機(jī)組采用比我國《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（GB50189-2005）》中的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)提高一個(gè)等級，可以產(chǎn)生很好的節(jié)電降峰的效益。僅每年新增的冷水機(jī)組便可以降低電力峰荷需求6～8萬kW，用戶也可因此減少電費(fèi)14％左右。以平均電價(jià)按0.75元/kWh計(jì)算，每年可以節(jié)約電費(fèi)2800～3600萬元。5 結(jié)論 我國是世界上最大的房間空調(diào)器生產(chǎn)國，同時(shí)也是世界上最大的冷水機(jī)組市場。我國又是世界上房屋建筑建設(shè)規(guī)模最大的國家。根據(jù)世界銀行的預(yù)測，到2015年，全世界新建筑的一半將出現(xiàn)在 中國 ；中國城市商用和居住建筑中的一半將是在2000年后建造的。因此，我國民用建筑空調(diào)還會(huì)有很大的發(fā)展。當(dāng)前我國的能源緊缺，確實(shí)是對制冷空調(diào)業(yè)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，但同時(shí)也是推進(jìn)制冷空調(diào)行業(yè) 科學(xué) 、健康、協(xié)調(diào)、持續(xù)發(fā)展，使中國從制冷空調(diào)大國發(fā)展成為制冷空調(diào)強(qiáng)國的最好機(jī)遇。參考  文獻(xiàn) ： [1] 《國家能源戰(zhàn)略的基本構(gòu)想》（國家能源戰(zhàn)略課題組）[2] 《辦公建筑空調(diào)能耗指標(biāo)的研究》（周輝，同濟(jì)大學(xué)博士學(xué)位論文）