
提高大城市电力使用效率的政策分析:日本的实践经验.docx
11页提高大城市电力使用效率的政策分析:日本的实践经验,松下公司生产出了两种不同牌子的空调效率高的那种用于高负荷场合通过价格和能源效率的比较,可以计算出制造商的资金收回时间Mtsushit公司估量2.8千瓦的那种模型,每年将消耗980度的电量(216度用于制冷764度用于取暖),而效率差的模型每年将消耗 1,489度的电量(328度用于制冷1,161度用于取暖)区别相当于11,700日元的电量消耗(l美金=130日元,1RM币=15日元),大致的资金收回时间是4.6年(见表3)然而真实的市价比较低,价格缺口也不大(在东京的一家著名的大规模零售商店中,2.8千瓦规格的价格是44,600日元)换句话说,市场上高效率电器的价格反映了客户的主观预期比率用于住宅的高效率电器的资金收回时间估量是三到五年上述信息说明用市场价格去估量高效技术的经济性是适当的,资金收回时间也会减少其他的手段比如商标和产品说明书等,也会促进消费者的选择 表3 空调的性能系数和价格缺口 使用功率(供冷)高效型的性能系数(E 系列)低效型的性能系数(SG 系列)价格缺口(推举零售价格的缺口)制冷加热制冷加热2.5KW5.495.673.914.1152,000日元2.8KW5.235.423.443.5753,000日元4.0KW3.814.292.803.2139,000日元 来源:制造商目录与市场研究 3、3按照效率标准对实际进步的估量 最近, METI公布了对由能源与自然资源顾问委员会能源保护分会依据新效率标准对实 际改善情况的估量。
图5所示是空调的结果表4概述了从1990年到20XX年储存能源效率的 变化而到20XX年由顶级信使方式产生的额外的效率将增加10.7% 表4 199020XX年空调储存能源效率的变化 电器1990年每件家电能源消耗(KWh/单位)20XX年每件电器平均能源消耗(KWh/单位)从1990到20XX的改善比率20XX年新标准产生的额外改进比率旧标准旧标准旧标准新标准空调1754.21252.61065.4-28.6%-39.3%-10.7% 来源:METI(2000) 表5概述了从1990年到20XX年的能源消耗及主要因素的改变对于一定范围内的设备而言其它因素的改变预示着对效率改进的努力将会在某些程度上被抵消至于空调,数量的巨大增长将会超过能源节约的效果(改进效率和减少单位平均工作时间)空调的家庭平均拥有数量估量将会从1990年的1.27个增长到20XX年的3.22个(1997年为2.3个)因此,尽管采取了房屋使用绝热材料等措施,使装置的平均能源消耗量下降50.2%,但估量到20XX年空调的能源总消耗量还是将会比1990年增长33.7% 表5从1990到20XX年主要因素的变化 装置1990年平均家庭能源消耗(kwh)/家庭单件电器平均消耗储存能量的变化房屋热放射系数的变化其他因素的变化能源总消耗的变化20XX年家庭平均能源消耗(kwh/家庭)空调 711- 39.3%- 10.9%+83.9%+33.7%951电冰箱 913- 73.0%-+12.5%60.5%361电视机425- 21.3%-+21.3%+0.5%427日光灯 711- 11.0%-+18.4%+7.5%765总计2,760----9.2%2,504 来源:METI(2000) *包括从1990到20XX年家庭数量20.8%的增长 4、经济刺激和其他政策手段 4、1公共事业对经济的刺激 需求方治理(DSM)可以减小需求的日夜和季节的负荷水平差异,提高需求方的能源效率,通过减少对新设施和现有高效设备的投资来提供经济利益。
日本的公共事业机构积极促进负载水平和高效设备(比如热储型空调系统)的普及和进展 一种电力合同被称为负荷调整合同,它针对通过工厂生产过程调整、暑假变化,或者入热储箱而调整的负荷水平,实施电费打折在东京电力公司(TEPCO)区域,由于实施了负荷调整的三种合同,实际电力高峰负荷降到41亿瓦,这相当于1999年高峰负荷的7.0%由于需求方治理的努力,使这种治理方式的实际作用有明显提高我于1998年11月在中国的第10届PEC公共机构间DSM联络组中介绍了日本电力公司的DSM活动请查阅会议纪录并询问中国政府机构DSM指导中心的详细信息在日本,除北海道之外的绝大部分地区电力系统都在夏天达到高峰,北海道则在冬天达到高峰因为空调的使用,绝大多数DSM都把努力重点集中在夏季负荷高峰期 对于,介绍具有冬季高峰的北海道电力公司(HEPCO,XX.hepco.co.jp)所实施的DSM 计划是十分有用的他们为蓄热用户提供了一份特别的价目表这些价格表鼓舞冷冻空调系统向蓄热型负载转换(即使在北海道,夏天商业大厦也要开冷气)作为消费者,将蓄热箱的负荷从白天转到夜晚的交换条件,是电费提供了很大的折扣。
价格大约是4.6到5.0日元/kWh(商业的平均单位价格大约是20日元/kwh),非高峰期的时令(TOU)价格则更低住宅和商业TOU的价格和储热合同限定的高峰期定义为,在北悔道从十一月到二月的16:00到18:00,其它地区的高峰时间是夏季的13:00-16:00 除了面对蓄热用户的特别价格系统,日本所有的电力公司都对安装冰储藏空调系统和节能型自动贩卖机采取鼓舞的支付计划热泵空调的电费是每高峰转换千瓦5万日元这些计划在5年(1995-1999)的时间内得到实施,从而有力支持了突破性的初始阶段HEPCO将这种鼓舞式的支付方式延长到了20XX年 电力公司例如HEPCO提供了一种服务,在这种服务中, HEPCO代表客户对热源装置进行设计、安装、运行和维修这种服务能帮助客户减少初期投资,及装置操作和治理的强度 4、2政府补贴 作为EPCO努力劝说当局(METI)的结果,政府已经制定了官方支持的计划,来促进高效能源装置和系统的推广运用这是一项由政府和公共事业联合的能源增效计划 1、蓄冰或蓄热式空调补助金 政府对包括传统空调的安装费用(例如:对于5马力的补助7万日元)在内的额外花费补贴一半。
对于那些容量低于10马力,最高转换率不低于40%的分散冰蓄热式空调系统,补助金可从日本热泵与热储技术中心(XX.hptcj.or.jp)获得这笔补助金原来是计划用于一项1998-2000年的三年计划,来促进冰蓄热式空调系统的大规模生产的然而,由于冰蓄热式空调系统的经济性还不足以大规模生产, 20XX财政年度METI依旧持续不变 20XX财政年度总预算是32亿日元(2千5百万美金),而2000个客户的6300个单位得到了补助金高峰转换的总结果估量是34兆瓦 2、能源改革课税低免计划 安装了节能装置的企业,可以从它们的公司税金中减去设备成本的75%(这种减除仅限于小规模及中等规模企业)或者在初始年的折旧中加入设备成本的30%作为特别折旧 3、政府金融机构的低利率资金计划 日本进展银行和日本金融公司为小商业或国有财政公司提供了非常低廉的利率 4、3地方政府将主动减少二氧化碳的排放量 依据英国标准单位协会(BU)的标准,在20XX年东京二氧化碳的排放量将比1990年增长24%东京市政府计划将二氧化碳的排放量减少到低于1990年6%的水平,也就是减少BU标准的24%,相当于462万吨碳。
65%的二氧化碳减少量将通过改进能源效率来完成,比如促进高效率住宅的建筑,抑制交通需求的城市计划及区域供冷供热(DHC)采纳城市废弃能源 5、日本的热泵技术及推广 5、1热泵空调 高效设备例如热泵技术在住宅和非住宅区的突破,使供热时的能源效率得到了提高日本每年生产的热泵空调,住宅用量大约为6到8百万台,商用大约是60到80万台热泵的工业应用包括空调和加工供热此外,热泵的普及不仅提高了能源效率,还改善了室内的空气质量 低温时的空气热泵 低温时的住宅用热泵空调,正在由包括北海道电力公司(HEPCO)在内的公共机构进行研究 Tohoku电力公司正在测试地方政府办公室内安装的储热型热泵空调系统的性能,那里的最低温度大约是-10℃ 水源型(浅层地下水)热泵 历史上,日本在30到60年代曾采纳了大量的地下水源型热泵系统 70年代时,几十个地下水热泵系统应用于宾馆、医院、公寓等建筑中但是,由于回收水及地表下陷的等问题,地下水源型热泵系统还没有被完全推广 现在有两种用于建筑的地热源热泵系统在美国,大型独立式的房子采纳的都是水平型系统美国每年地热源热泵系统的产量大约是4万台。
而在日本,出于房屋空间的限制,垂直型系统将更有进展前途但是由于目前钻探费用是地热源热泵系统得到采纳的巨大障碍,所以除特别项目之外政府不对终端用户提供直接补助来改进地热源热泵系统 在广岛郊区的保健中心,有一个地热源热泵系统(深100米),这个热泵系统为游泳池提供空调和热水另外一个用土层储热的例子是北海道Kithiroshim的一种洗衣店内的设施,它已经正常运行20年了 Chubu公司于20XX年6月为在长野地区销售部(最低温度为-14到-17C)安装运行一个地热源热泵系统,并已开始测试性能 新能源与工业技术进展组织(NEDO)已针对地热源热泵在住宅中的使用,实施了一项经济可行性研究如果这个系统的成本是470万日元(热泵70万日元,加地热转换每单位400万日元),那么在北海道的投资收回时间是29年如果地热转换每单位的最初成本能够降低到200万日元,那么资金收回时间就能缩短至13年而最关键的一点是降低钻探费用 NEDO在中国和日本都赞助了几项地热热泵系统的示范项目(地热能, Vol.24,No4,20XX) 2000至20XX年间在长春市地热开发有限公司还投资了一项实地试验项日,结果非常好(性能系数为3.12,二氧化碳排放量降低了62%,Sox排放量降低了99%)。
5、2自然制冷二氧化碳热泵热水器(Eco Cute ) 在与Tohoku电力公司和Dnso公司的一个合作项目中, CRIEPI为住宅使用开发了世界上第一个自然制冷的二氧化碳热泵热水器这种热水器在20XX年6月时投入了市场它能够产生相当于电能消耗3倍的热量,所以与传统的热水器相比,可以节约30%的能量因为重新利用了在工业产品生产过程中产生的二氧化碳, Eco Cute还有助于保护臭氧层和减缓全球变暖 5、3蓄热系统:节约能源及减少二氧化碳的作用 采纳高效热泵作为热源单元的蓄热系统,能够得到相当于输入能量3至5倍的热量,也就是说,性能系数(COP)是3到5而且,因为夜晚蓄热白天用热,即使考虑到蓄热损失蓄热系统每年还是比空调系统少用10%的能量,这 是因为热源单元定额运行的结果提高了蓄热系统冷却效率,晚上使用户外的冷空气(TEPCO,20XX) 蓄热系统与非蓄热系统相比较,还能减少26%的二氧化碳排放量,这是由于非高峰期能量的充足供应和晚间矿物燃料比重较小随着消费者充分认识到蓄热系统的环保和高能,蓄热系统将会逐渐得到广泛应用(尤其是公众使用者),2000年的东京地区(TEPCO服务区域),通过使用蓄冰蓄水系统,474兆瓦由高峰期转换到了非高峰期(TEPCO,20XX)。
5、4采纳城市废弃能量的区域供暖供冷(DHC)系统 。












