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家庭消费的反弹效应研究进展

2013-09-12刘晶茹

中国人口·资源与环境 2013年1期
关键词:环境影响效应能源

孙 锌 刘晶茹

(中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085)

家庭消费的反弹效应研究进展

孙 锌 刘晶茹

(中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085)

政府采取提高能源效率的方式来减少能源消费和降低环境污染,但由于反弹效应的存在,预期的政策目标往往没有得到完全的实现,甚至会产生相反的效果。在能源经济学中,反弹效应是指能源效率的提高使得能源服务的有效价格降低,从而增加了能源服务的需求,进而部分或全部地抵消了预期能源效率提高所导致的能源消费的减少。从产业生态学的角度,反弹效应不只考虑能源的使用,还应考虑到能源消费引发的相关环境影响的变化,即一种环境影响的反弹效应。反弹效应深入影响着政府政策的制定和家庭消费的选择,本文重点对家庭消费的反弹效应研究进展进行了综述,包括家庭能源消费和家庭环境影响的反弹效应,并为今后的研究提出了相关建议。

反弹效应;家庭能源消费;家庭环境影响

1 反弹效应的概念回顾

在能源经济学中,反弹效应(Rebound Effect)是指能源效率的提高使得能源服务的有效价格(Effective Price)降低,从而增加了能源服务的需求,进而部分或全部地抵消了预期能源效率提高所导致的能源消费的减少的现象[1]。早在1865年,Jevons就发现技术的进步使煤炭的使用效率提高,却带来更多煤的消费,这种现象被称为杰文斯悖论[2]。20世纪 80年代,经济学家 Khazzoom和Brookes重新审视了杰文斯悖论。Khazzoom[3-4]在评估美国家电强制能效标准的效果时,指出提高能源效率的措施会导致能源需求的增加甚至是“回火”现象出现。Brookes[5-6]在研究整个经济范围的能源效率与能源消费量时,发现能源效率的提高会促进经济增长,最终使得因效率提高而节约的能源被经济增长部分抵消。这种由于能源效率的提高导致能源消费量增加的现象,被后来的学者Harry Saunders称为Khazzoom-Brookes假说,也即反弹效应。

20世纪90年代以后,学者们开始对反弹效应进行系统的研究。美国学者 Lorna A.Greening[7]定义了四种类型的反弹效应,包括直接反弹效应,间接反弹效应,经济范围反弹效应和转型反弹效应。直接反弹效应是指能源效率的提高减少了能源服务的有效成本,从而带来更多的这种能源服务的消费,包括收入/产出效应和替代效应[8];间接反弹效应是指能源服务有效成本的减少,导致同样需要能源来生产的其他产品和服务的需求的增加,包括衍生效应和体现效应[8];经济范围的反弹效应包括直接反弹效应和间接的反弹效应,表示能源效率的提高对整个经济的影响[8];转型反弹效应是指技术的进步,会改变消费者的偏好、社会体制及生产组织,这些变化都会影响对能源的消费,由此产生反弹效应[7]。

反弹效应一般用百分比来表达,如反弹效应为20%,意味着预期能源节约量的20%被增加的消费所抵消,反弹效应为100%意味着预期的能源节约量完全被消费的增加所抵消。反弹效应可以用如公式(1)所示的简单公式来表示[9]。在研究反弹效应时,需要确定与之相关的一个特定时间框架(短期、中期或长期)和能源消费的系统边界(如家庭、公司、部门和国家)[8]。

家庭作为社会终端消费的基本单元,也是可持续消费研究的主要对象,它直接或间接地消费能源、原材料和水资源,同时对环境生产多种负面影响[10]。外生的技术进步—能源效率的提高与其它相关因素共同作用,影响家庭消费行为选择,从而带来更多的能源消费和温室气体的排放[11-12],产生家庭消费的反弹效应,这一问题也已成为产业生态学的一个研究热点。在这里,家庭消费的反弹效应包括家庭能源消费和家庭环境影响的反弹效应。

2 家庭能源消费的反弹效应

提高能源效率是为了在给消费者提供舒适生活环境的同时,降低能源的使用量,但随着能源效率的提高,能源服务边际成本的降低,消费者会利用节约的这一部分收入来追求更加舒适或奢侈的生活方式,从而直接或间接的使用了更多的能源,这就是家庭能源消费的反弹效应,其具体表现形式是多种多样的,国外学者从不同的角度对其进行了研究。

关于家庭能源消费的直接反弹效应的研究较多,表1列出了一些有代表性的研究成果,可以看出,研究案例主要集中在美国和加拿大等发达国家,研究内容主要为与家庭空间供暖制冷、交通、热水和照明等家庭终端能源使用,研究方法有经济模型法(单一等式、离散连续、联立方程等)和社会调查方法,采用的数据有截面数据、时间序列数据和面板数据,研究样本大小由几十到一万不等。虽然由于研究方法、对象和时间节点的不同,研究结果之间的可比性较差,但这些研究均证明家庭能源消费存在的反弹效应十分重要。

由于研究方法较复杂,关于家庭能源消费间接反弹效应和转型反弹效应的研究相对较少,研究的结论也存在较大分歧。Freire - González et al.[27]加泰罗尼亚的家庭电力直接加间接反弹效应短期是55.79% -56.47%,长期是64.77% -65.31%,此结果比只考虑直接反弹效应的结果(短期:35%,长期:49%)要大,说明间接反弹效应的作用重要是不可忽视的。

表1 家庭能源消费反弹效应研究案例

近年来,反弹效应逐渐引起了国内研究者的重视。Ouyang等[28]总结出中国家庭能源消费的直接反弹效应至少为30%。Yu等[29]指出北京家庭空调、洗衣机、微波炉和小汽车的能源使用存在明显的反弹效应,分别为88.95%,100.36%,626.58%和 31.61%。总的来看,国内家庭消费的反弹效应研究很少,还没有涉及家庭环境影响的反弹效应方面的研究。

3 家庭环境影响的反弹效应

Mathias Binswanger[12]提出要将反弹效应的概念引入生态学,在产业生态学中,反弹效应不仅考虑能源问题,而且关注能源消费引发的相关环境影响的变化[30],即家庭环境影响的反弹效应(Rebound effect of household environmental impact)。这一内容已成为产业生态学领域的重点内容及可持续生产与消费的核心问题之一。

3.1 研究内容

在产业生态学领域,学者们将反弹效应的研究范围从那些直接使用能源的消费行为延伸到家庭所消费的所有产品和服务。已有的环境反弹效应研究大都关注与能源消费相关温室气体的环境影响[31-33]。只有少数学者所研究的环境影响比较全面,如Brnnlund等[11]关注了瑞典家庭消费产生的CO2,SO2,NOX三种气体的反弹效应;Ornetzeder等[34]对比了奥地利有车组与无车组家庭人均CO2、NOX、COD、AOX、有毒废物的反弹效应。相关研究证明,只考虑单一环境影响的反弹效应会妨碍评价的全面性和客观性,因为反弹效应产生的多种环境影响的变化未必是同一个方向[30],已有研究大都侧重产品和服务的使用阶段的环境影响,从产业生态学的角度来看,家庭环境影响的反弹效应应该是家庭中全部产品和服务全生命周期环境影响的综合表征。

3.2 研究方法

研究家庭环境影响反弹效应的方法主要有:①经济模型方法:如 Brnnlund等[11]应用理想需求模型、需求的价格弹性和需求的支出弹性函数构建的计算模型;投入产出分析方法(IOA):主要是应用投入产出模型计算相关产品和服务的环境影响,Takase等[31]用WIO模型评估了家庭消费直接和间接环境影响的反弹效应;Thomas等[35]应用环境扩展的投入产出方法评价了美国家庭中能源消费和环境排放的反弹效应;③生命周期评价方法(LCA):Spielmann 等[32]和 Ornetzeder等[34]在计算反弹效应时,使用了LCA方法来核算家庭消费的环境影响;④情景分析方法:Erdmann等[33]通过情景分析方法来分析数据的不确定性和未来的不确定性。

值得注意的是,在计算家庭环境影响时可采用IOA,LCA或者两者相结合的方法来构建模型,应用生命周期的思想,考虑产品全生命周期中各种环境因素产生的综合的环境影响,同时应考虑到动态的情景分析以及模型在时间维上的扩展,来降低结果的不确定性。

3.3 家庭环境影响反弹效应的影响因素

3.3.1 家庭收入水平

Hertwich[36]认为可以用收入、居住地、汽车拥有和家庭规模作为家庭环境影响的解释变量,低收入较家庭由于现代能源服务设施的缺乏,大部分能源需求没有得到满足,反弹效应作用会更明显。当家庭收入水平达到较高水平,家庭能源服务产品的拥有量增多,消费者实现较高水平舒适性时,家庭收入对能源消费和环境影响的重要性会降低,而消费者行为的影响会更加重要[37]。

3.3.2 消费模式

由于消费者可以将节省的收入用来购买环境更有益或更有害的产品或服务,反弹效应引发的家庭消费模式的改变可以产生正负两方面的环境影响[30]。消费者选择乘坐公共交通出行比坐飞机到更远的地方旅行更加可持续;选择在餐馆就餐比在家做饭更加可持续,延长家庭电子设备使用时间会更加不可持续[31]。不同消费模式产生的环境反弹的大小是不同的,应深入调查消费者的消费模式,将整个家庭的消费模式综合起来,以揭示其对环境反弹效应的影响。

3.3.3 消费者的行为偏好

不同消费模式的反弹效应的大小还取决于消费者的行为偏好,其中消费者的环保意识是决定消费者行为的重要因素之一[34]。Gram-Hanssen 等[17]发现丹麦家庭在安装热泵后,电力消费预期节约的20%(反弹效应的大小)转变成新增加的舒适感,特别是凉亭中安装热泵后反弹效应更明显,估计为100%。可采用问卷调查和进行深入访谈的方法调查消费者的消费动机,揭示消费习惯所起的作用,进而找到减缓反弹效应的有效方法。

3.3.4 社会因素

良好的社会气氛和完善的基础设施可以促进消费者采取环境友好的行为方式,由于行为的溢出效应[37]可带动其它地区的环境改善,这些都可以在很大程度上可以降低反弹效应的作用。

3.3.5 政策的有效性

政府可以通过制定排污税等方式减少家庭可支配收入,使反弹效应的影响降低。但在一些情况下,政策措施的实施效果并不理想[11],甚至会产生相反的作用,Spiel-mann等[38]在研究混合动力汽车市场进入瑞士后的反弹效应时发现,CO2减排退税政策导致了更多的汽车销售和使用。所以,税收政策同样存在副效应,会影响反弹效应的大小,因此需要综合采取多种政策措施,保证政策的有效应。

4 在我国开展家庭消费的反弹效应研究的建议

我国是发展中国家,家庭能源能源的消费需求仍有较大的空间,根据国外相关研究成果可以推测,我国家庭消费的反弹效应的作用重大,所以系统开展我国家庭消费的反弹效应研究非常重要。

可以从以下几个方面开展相关工作:①计算家庭能源消费和家庭环境影响的反弹效应的大小,可综合使用投入产出方法,生命周期评价方法,情景分析方法,问卷调查和定性采访的等方法,计算家庭全部产品和服务生命周期中各种环境因素的综合的反弹效应;②考虑到动态的情景分析以及模型在时间维上的扩展,降低结果的不确定性;③结合问卷调查和较深入访谈方式方法调查消费者的潜在消费动机,揭示基础设施和习惯对行为限制作用,发现它们改变环境的方式;④将研究内容延伸到可产生积极作用的协同效应、负作用和溢出效应等方面,发现它们与反弹效应的相互关系,进而改善反弹效应;⑤提出先进的反弹效应的应对方案,应完善基础设施建设,建立良好的环保信息交流渠道,引导居民进行绿色消费,实施进步的奖励和税收制度,在减少能源使用和降低环境影响的同时提高居民的生活质量。

[1]Barker T,Ekins P,Foxon T.the Macro-economic Rebound Effect and the UK Economy[J].Energy Policy,2007,35(10):4935 -4946.

[2]Schneider F.The Jevons Paradox and the Myth of Resource Efficiency Improvements[J].Journal of Cleaner Production,2010,18(6):600-602.

[3]Khazzoom J D.Economic Implications of Mandated Efficiency in Standards for Household Appliances[J].Energy Journal,1980,1(4):21–40.

[4]Khazzoom J D.Energy Savings From the Adoption of More Efficient Appliances[J].Energy Journal,1987,8(4):85 – 89.

[5]Brookes L.G.Energy policy,the energy price fallacy and the role of nuclear energy in the UK[J].Energy Policy,1978,6:94 -106.

[6]Brookes L G.The Greenhouse Effect:Fallacies in the Energy Efficiency Solution[J].Energy Policy 1990,(3):199 -201.

[7]Greening L A,Greene D L,Difiglio C.Energy Efficiency and Consumption — the Rebound Effect— A Survey[J].Energy Policy,2000,28(6–7):389-401.

[8]Herring H,Sorrel S.Energy Efficiency and Sustainable Consumption:The Rebound Effect[M].UK:Palgrave Macmillan,2009:4 -7.

[9]Haas R,Biermayr P.The Rebound Effect for Space Heating Empirical Evidence from Austria[J].Energy Policy,2000,28(6 – 7):403-410.

[10]刘晶茹,王如松.可持续发展研究新方向:家庭可持续消费研究[J].中国人口·资源与环境,2003,13(1):6-8.

[11]Runar B,Tarek G,Jonas N.Increased Energy Efficiency and the Rebound Effect:Effects on Consumption and Emissions[J].Energy Economics,2007,29(1):1-17.

[12]Binswanger M.Technological Progress and Sustainable Development:What About the Rebound Effect?[J].Ecological Economics,2001,36(1):119-132.

[13]Dubin J A,Miedema A K,Chandran R V.Price Effects of Energyefficient Technologiesa Study of Residential Demand for Heating and Cooling[J].Rand Journal of Economics,1986,17(3):310 -325.

[14]Schwartz P M,Taylor T N.Cold Hands,Warm Hearth Climate,Net Takeback,and Household Comfort[J].Energy Journal,1995,16(1).

[15]Nesbakken R.Energy Consumption for Space Heating:A Discrete- continuous Approach[J].Scandinavian Journal of Economics,2001,103(1):165-184.

[16]Guertin C,Kumbhakar S,Duraiappah A.Determining Demand for Energy Services:Investigating Income - driven Behaviours[M].Canada:International Institute for Sustainable Development,2003.

[17]Gram -Hanssen K,Christensen T H,Petersen P E.Air-to-air Heat Pumps in Real-life Use:Are Potential Savings Achieved or are They Transformed into Increased Comfort?[J].Energy and Buildings,2012,53(0):64 -73.

[18]Hausman J A.Individual Discount Rates and the Purchase and Utilization of Energy - using Durables[J].Bell Journal of Economics,1979,10(1):33-54.

[19]Jin S H.The Effectiveness of Energy Efficiency Improvement in A Developing Country:Rebound Effect of Residential Electricity Use in South Korea[J].Energy Policy,2007,35(11):5622 - 5629.

[20]Johansson O,Schipper L.Measuring Long- run Automobile Fuel Demand:Separate Estimations of Vehicle Stock,Mean Fuel Intensity,and Mean Annual Driving Distance[J].Journal of Transport Economics and Policy,1997,31(3):277 -292.

[21]Dargay J.The Effect of Prices and Income on Car Travel in the UK[J].Transportation Research Part A:Policy and Practice,2007,41(10):949-960.

[22]Frondel M.,Peters J.,Vance C.Identifying the rebound:evidence from a German household panel[J].The Energy Journal,2008,29(4).

[23]Hymel K M,Small K A,Dender K V.Induced Demand and Rebound Effects in Road Transport[J].Transportation Research Part B:Methodological,2010,44(10):1220 -1241.

[24]Roy J.The Rebound Effect:Some Empirical Evidence From India[J].Energy Policy,2000,28(6–7):433- 438.

[25]Davis L W.Durable Goods and Residential Demand for Energy and Water:Evidence from a Field Trial[J].The RAND Journal of Economics,2007,39(2):530 -546.

[26]Freire - González J.Empirical Evidence of Direct Rebound Effect in Catalonia[J].Energy Policy,2010,38(5):2309 -2314.

[27]Freire - González J.Methods to Empirically Estimate Direct and Indirect Rebound Effect of Energy-saving Technological Changes in Households[J].Ecological Modelling,2011,223(1):32 -40.

[28]Ouyang J,Long E,Hokao K.Rebound Effect in Chinese Household Energy Efficiency and Solution for Mitigating It[J].Energy,2010,35(12):5269-5276.

[29]Yu B,Zhang J,Fujiwara A.Evaluating the Direct and Indirect Rebound Effects in Household Energy Consumption Behavior:A Case Study of Beijing[J].Energy Policy,2013,3(7).

[30]Hertwich E G.Consumption and the Rebound Effect:An Industrial Ecology Perspective[J].Journal of Industrial Ecology,2005,9(1 -2):85-98.

[31]Takase K,Kondo Y,Washizu A.An Analysis of Sustainable Consumption by the Waste Input- output Model[J].Journal of Industrial Ecology,2005,9(1-2):201-219.

[32]Spielmann M,de Haan P,Scholz R W.Environmental Rebound Effects of High-Speed Transport Technologies:A Case Study of Climate Change Rebound Effects of A Future Underground Maglev Train System[J].Journal of Cleaner Production,2008,16(13):1388 -1398.

[33]Erdmann L,Hilty L M.Scenario Analysis Exploring the Macroeconomic Impacts of Information and Communication Technologies on Greenhouse Gas Emissions[J].Journal of Industrial Ecology,2010,14(5):826.

[34]Ornetzeder M,Hertwich E G,Hubacek K,et al.The Environmental Effect of Car- Free Housing:A Case in Vienna[J].Ecological Economics,2008,65(3):516 -530.

[35]Thomas B A,Azevedo I L.Estimating Direct and Indirect Rebound Effects for U.S.Households with Input– output Analysis Part 1:Theoretical framework[J].Ecological Economics,2013,86(0):199-210.

[36]Hertwich E G,Peters G P.Feasibility and Scope of Life Cycle Approaches to Sustainable Consumption[M].Innovation in Life Cycle Engineering and Sustainable Development,ed.D Brissaud,S Tichkiewitch,and P Zwolinski,2006:3 -16.

[37]Thogersen J,Olander F.Spillover of Environment- friendly Consumer Behaviour[J].Journal of Environmental Psychology,2003,23(3):225-236.

[38]Spielmann M,Haan P d,Scholz R W.Reducing Energy Consumption in Road Transport Through Hybrid Vehicles:Investigation of Rebound Effects,and Possible Effects of Tax Rebates[J].Journal of Cleaner Production,2007,15(11–12):1076-1084.

The Rebound Effect of Household Consumption:A Review

SUN Xin LIU Jing-ru
(State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology,Research Center for Eco-environmental Sciences,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100085,China)

To achieve reduction in energy use and environmental impacts,most government are seeking ways to improve energy efficiency.But due to the existence of the“rebound effect”,the expected policy goals often haven’t been fully implemented,and even possible have the opposite effect.In energy economics,the rebound effect refers to the idea that some or all of the expected reductions in energy consumption as a result energy efficiency improvement is offset by an increasing demand for energy services,arising from reductions in the effective price of energy services resulting from those improvements.From an industrial ecology perspective,we concerned about not only energy use,but also the changes of the relevant environmental impacts which are called the environmental rebound effect.Rebound effect deeply affects government policy making and household consumption choice.This review focuses on the rebound effect of household consumption,including the rebound effect of household energy consumption and household environmental impact,and gives some suggestions to the future research.

rebound effect;household energy comsuption;household environmental impact

F014.5

A

1002-2104(2013)05专-0006-05

2013-04-03

孙锌,硕士生,主要研究方向为产业与城市生态学。

刘晶茹,博士,副研究员,主要研究方向为产业与城市生态学。

国家自然科学重点基金项目“产业生态系统管理机制与方法研究”(编号:71033005)

(编辑:田 红)

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