基于生活方式的开封市家庭降温能耗碳排放特征及影响因素

◇琼台师范学院生态经济研究中心 张 艳

从微观视角，对开封市家庭降温碳排放与生活方式之间的关系进行探索。基于792户家庭调研数据，针对具有不同的家庭条件、降温用能方式、降温用能消费观的家庭，分别分析了其人均年降温能耗CO2排放量的差异。借助多元回归分析发现，降温生活方式各因子均为影响家庭人均年降温CO2排放的显著因子，其中降温形式、降温用能期长度、空调温度的设定、降温能源消费观、人口规模等因素是对家庭人均降温CO2排放的影响程度较大。建议加强对家庭降温用能的低碳教育，并提倡大家庭式的居住方式，以降低家庭降温能耗CO2排放量。

1 引言

随着城市化进程的加快和家庭生活水平的提高，家庭生活用能消费量不断增加，进而导致家庭生活用能碳排放对环境造成的胁迫效应更加显著[1]。夏季，我国大部分城市家庭需要降温，由于我国城市居民对降温用电消费需求呈现爆炸性增长趋势[2]，导致城市夏季电力供应紧张的状况日益加剧，降温用电碳排放持续增长，引起众多学者的关注。已有研究分别对夏季居民用电情况[3-5]、空调降温的使用情况[6-9]、节能技术等进行分析[10-12]，为本研究积累了经验，但是基于微观层面的家庭降温用电及碳排放影响因素的研究较为薄弱。

家庭生活方式关系到降温形式、降温频率和降温强度，从而影响到家庭用电碳排放。本研究从城市家庭生活方式出发，构建城市家庭降温碳排放影响因素研究模型，以开封市为例，基于792户调研数据，分析不同家庭生活方式的降温用电碳排放情况，借助多元回归分析，探究生活方式对城市家庭降温用能碳排放的影响，藉此探寻城市家庭降温用电及碳减排的调控策略。

2 调查与数据

2.1 研究区域

开 封 市 位 于 东 经113°51'51''～115°15'42''，北 纬4°11'43''～35°11'43''，属暖温带大陆性季风气候，四季分明，光照充足，气候温和，雨量适中，年平均气温14℃，降温期天数102天，降温度日数为1703℃·d。2020年底开封市建成区面积151平方公里,市区人口230.03万,人均GDP达到43936元,城市居民人均可支配收入22647元，居民人均消费支出16899元。

2.2 数据获取

采用大样本随机抽取的方法，以期所抽取的样本能够代表全市所有城市家庭。共发放问卷1000份,回收852份问卷，剔除60份无效问卷，最终获得792有效问卷，有效问卷率达92.96%。

2.3 降温碳排放计算方法

本研究参考《IPCC国家温室气体排放清单指南2006》的方法，并采用自下而上的核算方法，设计了基于家庭微观调研数据的城市家庭人均降温用电年CO2排放量计算方法：

式中，C为家庭人均年降温用电CO2排放量（kg/人·年），W2为降温季每月的家庭用电量（kw·h），W1为春秋季每月的家庭用电量（kw·h），L为降温期长度（月）。EF为所在电网的碳排放因子（kgCO2/kw·h），P为家庭人口规模（人）。

3 开封市家庭降温CO2排放特征

3.1 不同家庭条件的降温CO2排放

（1）不同家庭收入的降温CO2排放。

家庭收入在一定程度上决定了家庭降温用能消费能力及水平，进而使家庭人均降温用能CO2排放有所不同。从图1可以看出，家庭年收入低于3万元的家庭，其人均降温用能CO2排放量为143kg/人·年，低于全市176kg/人·年的平均水平。随着家庭收入的增加，家庭人均降温用能CO2排放量随之增加，家庭年收入超过6万元的家庭，其人均降温CO2排放量超过全市平均水平。当家庭年收入大于12万元时，其人均降温用能CO2排放量达到322kg/人·年的最高水平，是家庭收入低于3万元家庭的2.2倍。说明家庭收入对人均降温用能CO2排放的拉动作用较为明显。

图1 不同收入家庭的人均降温用电CO2排放

（2）不同人口规模的降温CO2排放。

家庭人口规模影响到家庭成员对降温用能的共享程度，进而使家庭人均降温用能CO2排放有所不同。从图2可以看出，家庭人口规模大于6人的家庭，其人均降温用能CO2排放量为95kg/人·年，低于全市176kg/人·年的平均水平；随着家庭人口规模的减少，家庭人均降温用能CO2排放量随之增加。当家庭年人口规模减少至3人时，其人均降温用能CO2排放量超过全市189kg/人·年的平均水平；当家庭年人口规模减少至2人时，其人均降温用能年CO2排放量达到263kg/人·年的最高水平，是人口规模大于6人家庭的2.6倍。家庭人均降温用能年CO2排放量随人口规模的减少呈上升趋势。

图2 不同人口规模家庭的人均降温用电CO2排放

3.2 不同降温用能方式的CO2排放

（1）不同降温用电期长度的CO2排放。夏季，不同家庭对高温的身体舒适度感觉不同，降温需求也不同；家庭的收入差异，造成了家庭满足身体舒适度的降温用电期不同。从图3可以看出，随着降温用电期长度的增加，家庭人均降温用能CO2排放量随之增加。

图3 不同降温用电期长度家庭的人均降温用能CO2排放

（2）不同降温形式的CO2排放。开封市家庭降温形式包括空调、空调与风扇相结合、风扇、开窗等形式。各种降温形式的降温强度、降温用电量、降温效果是不同的。其中，开窗降温无能源消耗，为零碳降温形式；空调与风扇相比，是降温强度大、能耗大、降温效果较好的降温形式。这几种降温形式的家庭人均年降温CO2排放不同（见图4）：空调降温的人均CO2排放最多，为192176kg/人·年，空调与风扇相结合降温的人均CO2排放次之，风扇降温的人均CO2排放最低，为115176kg/人·年。

图4 各种降温形式的能源消耗及碳排放比较

3.3 不同降温用能消费观的CO2排放

根据家庭降温用能消费观将开封市家庭分为以下3种类型：以经济因素为首考因素的A类家庭、兼顾身体舒适度和经济因素的B类家庭、以身体舒适度为首考因素的C类家庭。

从表1可以看出，A类家庭具有收入较低、住房面积较小的特点，用空调降温时主要考虑节省费用。该类家庭的降温用电期长度以1～2个月为主，47%的家庭降温期为2个月。空调的使用频率以“尽量避免使用空调”和“很少使用”为主，其中，尽量避免使用空调的家庭占该类家庭的63.16%，不使用空调的家庭占10.53%，见图5。使用空调时，大多数该类家庭不将温度设定在26℃～30℃，见图6。A类家庭人均降温CO2排放量在3种类型家庭中最低，仅为146kgCO2/人·年。

图5 不同类型家庭的空调使用频率比较

图6 不同类型家庭将空调温度设定在26℃-30℃的频率比较

表1 不同降温用能消费观家庭情况比较

C类家庭，具有收入高、住房面积大的特点，降温用能消费观为将身体舒适度作为首考因素。该类家庭降温用电期长度以3～4个月为主，家庭使用空调的频率在三类家庭中最高，62.83%的家庭使用空调的频率以“常常”和“绝大多数”。62.83%的家庭使用空调时，表现为“常常”和“绝大多数”将温度设定在26℃～-30℃。C类家庭人均降温CO2排放量在3种类型家庭中最高，为202kgCO2/人·年。

B类家庭的收入和住房面积介于A类家庭和C类家庭之间，降温用能消费观为兼顾身体舒适度和经济因素，该类型家庭降温用电期长度以2个月为主，人均降温CO2排放量介于A类家庭和C类家庭之间，为195kgCO2/人·年。

3.4 开封市家庭降温CO2排放模型实证估计

为了进一步探究城市家庭生活方式对降温碳排放的影响，本文使用多元回归模型，在控制了家庭特征变量的同时，重点考察家庭降温生活形式与降温用能消费观对家庭人均CO2降温碳排放的影响。模型结构如下：

ln（人均降温CO2排放）=f（人口规模、家庭收入、降温用能期长度、空调温度设定、降温用能消费观）

利用开封市家庭降温用能生活方式调研数据，通过SPSS16.0 中的多元回归分析方法对家庭降温CO2排放模型进行实证研究。回归的因变量为人均降温用能CO2排放量，自变量为家庭人口规模、家庭年收入、降温用能期长度、空调温度设定、降温消费观等。回归结果如表2。

表2 开封市家庭降温用能碳排放回归模型参数

（1）模型中，降温用能期长度对家庭人均降温CO 排放量的影响较大，表现在回归系数绝对数量仅次于家庭人口规模，说明降温用能期长度对家庭降温用能CO2排放量具有较高的贡献率。一般来说，家庭降温用能期长度越长，则家庭降温概率越高，从而使得家庭降温用能CO2排放量越多。

（2）空调温度的设定对城市家庭的人均降温用电CO2排放产生正向影响，一般来说，空调温度越低，降温用电越多，从而体现在空调温度的设定对降温用电CO2排放产生拉动作用。

（3）降温用能消费观对城市家庭人均降温用电碳排放亦产生影响。家庭成员使用空调的目的越是为了身体的舒适,则使用空调的频率越高、开机时间越长,则降温用电越多,从而体现在空调观对降温用电CO2排放产生拉动作用。

（4）人口规模对家庭人均年降温CO2排放影响最大，表现在回归系数绝对数量最大。其回归系数为负，说明家庭人均降温CO2排放随家庭人口规模的减小而增加，即人口规模小的家庭比人口规模大的家庭每人排放出较多的降温CO2排放。一般来说，较多的家庭人口共用同一降温设备，可以产生集聚效应，从而减低人均降温用能及CO2排放量。

（5）家庭收入与人均降温CO2排放存在显著的相对较弱的正相关关系，说明家庭收入对家庭降温用能CO2排放量具有正向拉动作用，但是，应当看到，家庭收入的回归系数为0.152，较低的回归系数说明人均降温CO2增长速度低于家庭收入增长速度。

4 结论

首先，家庭降温生活方式各因子与人均降温CO2排放量之间的关系密切，随着各因子的变化，家庭人均降温CO2排放量呈现出规律性变化；其次，生活方式各因子均为影响家庭人均取暖CO2排放的显著因子，其中降温用能期长度、空调温度设定、降温用能消费观、人口规模等因素是对家庭人均降温CO2排放的影响程度较大。针对以上研究发现，本文提出以下低碳降温生活方式的建议：

（1）由于降温用能消费观直接影响到家庭降温能耗量及CO2排放量，因此，建议加强对家庭降温用能的低碳教育，提高家庭节能意识和低碳降温用能消费意识，以缩短降温用能期的长度、减少使用空调降温的频率，并自觉将空调的温度设定在低碳的温度范围内。

（2）由于较大的家庭人口规模对家庭人均降温CO2排放量的具有较强的抑制作用，但是，目前我国城市家庭规模趋向于小规模，不利于形成能源使用的集聚效应，建议提倡大家庭式的居住方式，以降低家庭人均降温CO2排放量。