浅谈城镇发展与最佳能源消费

摘要：近年来，随着我国城镇化水平不断提高，城镇的面积在不断的扩大，大量的大学生和农民工涌进城市，使城镇的人口大量增加，与此同时，其所耗的资源也大量增加，这不仅会使人口与能源的供应失去平衡，同时还会给环境增加负担。

本文从家庭能源消费着手，通过分析各能源构成之间的制约关系、人口增加与能源消耗增加对环境的影响，并最终以电能为出发点提出个人、家庭的最佳能源消费的计算方法。

关键词：城镇发展；节能；能源消耗构成；家庭能源消费

中图分类号：TE08文献标识码： A

1、国内的家庭能源研究现状

国内从居民消费活动、生活方式的角度使用“投入产出”进行研究尚处于起步阶段。2003年，有人曾采用家庭代谢的方法对我国城市家庭的能源和水资源的环境影响进行了分析，但并未计算能源和水资源的完全消耗，而是使用了居民生活直接能源和水资源的消耗数据来分析家庭活动的环境影响，因而未达到家庭代谢分析法的要求。

我国对家庭能源消费领域的研究仍然有很大的改进和深入空间。家庭能源消费是城市规划的重要考虑因素，因此对家庭能源消费的研究对确定城市的规模以及人民的生活质量的提高有一定的作用。

2、城镇的发展与能源消耗构成

目前，对城镇居民消费结构研究的分类与国家统计局城镇居民住户统计分类是一致的。城镇居民家庭消费调查统计包括食品、衣着、家庭设备用品及服务、医疗保健、交通和通信、教育文化娱乐服务、居住以及杂项商品及服务8大类。此外，我国城镇居民住户统计中“居住”一项中既包括消费的消费，也包括资本的消费。在消费的消费统计中包括3 个子项:物业管理费；维修服务费；其他。在资本服务的消费中包括租赁房房租和自由房租金折算两个子项。因此，居住一项的变化不能够准确反映住房需求的变化。为了能全面准确地反映我国城镇居民能源和服务消费的变化趋势。借鉴哈佛大学教授dale.jorgenson对美国居民消费的分类，对中国城镇居民的消费分为如下5 类:

(一)这一项包括国家城镇居民消费统计中“交通和通信”中“车辆用燃料及零配件”的“燃料”子项以及“居住”中的“水电燃及其它”子项。其中“水电燃及其它”包括4 个子项:煤炭，液化石油气，管道煤气，其它燃料。

(二) 食品。主要是指在国家城镇居民消费统计“食品”消费中剔除消费服务的消费。具体是剔除“饮食服务”项中的“食品加工服务费”和“饭店饮食业”服务两个子项。

(三) 消费品。主要是指在国家城镇居民消费统计“衣着”项中剔除“衣着加工服务费”子项；在“家庭设备及用品”项中剔除“家庭服务”子项；在“医疗保健”项中剔除“医疗费”子项；在“交通和通信”项中去除“交通工具服务支出”子项和“通信服务”子项；在“教育文化及娱乐服务”中去除“文化娱乐服务”和“教育费用”子项。

(四) 资本服务。主要包括“居住”中的“租赁房房租”和“自有房租金折算”以及居住服务费三项。

(五) 消费服务。除资本服务外，前面各项剔除的服务都归在这一项。

我认为这种划分是比较合理的，尤其是将能源资源单独列出一项，因为能源是国民经济的支柱也是和人们生活息息相关的，无论是能源的开发还是利用都是极其复杂的，所以很有研究的价值。

3、能源消费的定量分析

3.1.城镇个人、家庭的最佳能源消费

社会的正常运行所耗的电量可分为居民生活用电和城镇公共设施用电两部分。

影响居民对商品需求的因素，有商品的价格、居民的收入水平、相关的替代品价格、居民的消费习惯、居民的生活习俗等因素，前3个因素是主要的影响因素，即居民的生活用电需求主要受电价、居民收入、相关替代能源价格因素影响，由此可得到居民人均生活量qa的需求函数为：

qa=f1(pe，pr，s，u)(1)

式中：pe为单位的电量价格，元/（kw/h);pr为单位替代能源的价格，换算成元/(kw/h)，s为人均年收入，u为其他随机因素。

社会公共用电是指被城市中的公共事业所消耗如晚上城市优美的阳光、交通、公园用电、管理设施、维护居民正常生活的基础设施、教育、文娱活动、服务设施等，影响这部分用电需求大小的因素有城市化率、城市居民生活观念、城市居民经济结构、居民受教育水平等因素的影响，主要因素是城市化率，故在考虑影响我国城市化过程中公共设施用电量时，将只考虑城市化率的影响，其他因素用随机因子来表示，写成函数形式Qu=f2(r，u)(2)

式中：Qu为城镇公共设施用电量；r为城市化率；u为其他随机因素。

由以上可得社会系统发展对电力的年需求量为：

Qu=f1(pe，pr，s，u)・P+f2(r，u) (3)

式中P为人口数量。

3.2.居民生活用电分析

作为居民日常生活消费的电能，是一种商品能源，其需求量与一般商品一样也受价格、收入、替代商品和互补商品的价格、替他因素的影响和制约；同时由于电力同其他资产的专用性高度相关的特性，电力消费量的大小与家庭电器普及水平和电器使用频率高低密切相关，这对分析居民生活用电需求函数又增加了不确定因素。根据我国的国情，分析我国居民的生活需求函数时应考虑：（1）居民的收入水平。它是影响我国居民生活用电的主要因素，随着居民生活水平的提高，用电器及其使用频率会逐渐的增多，居民用电需求必将有较大的增加。（2）电价。与发达国家不同，我国公民对电价比较敏感，因此，它也是影响我国居民用电水平的主要因素。（3）相关能源（电力替代品）的价格。它是影响电力需求的因素之一，但是由于我国不同地区生活能源差别显著，煤、天然气、其他能耗的比重不同，城乡居民用能结构差异巨大等，因此，在研究全国居民人均生活用电需求函数时，把它归于随机因素里考察。

基于以上分析，式（1）的函数关系可转化为以下函数形式：

qa=f(pe，s，u) (5)

具体在测算qa时，采用线性函数和对数函数2种形式：

线性函数形式：qa=α+β・pe+γ・s+u(6）

对数形式为ln(qa)=α+βln(pe)+γln(s)+u (7)

式中：α、β、γ为需求函数中的有关变量的系数，其他变量的含义同式（1）。

3.3.城镇个人、家庭的最佳能源消费的确定

由以上分析，我们得出了城镇公共用电和居民生活用电的需求值。我们知道，当供给与需求值相等时，人们的生活质量才能够有保障、幸福感才能够增强。因此，城镇个人的最佳人均能源消费可用下式表示：

Qm=(Q-Qu)/P

Qm为人均能源消费，Q为城镇总的能源供应量。

如果Qm=qa，那么此时的Qm即为人均最佳能源消耗量。

同理，城镇家庭的最佳能源消耗量表示式为：

Qf=(Q-Qu)/F或Qh=Qm・f

Qf为家庭能源消耗量，F为户数，f为平均每户人口。

4、总结

本文介绍了国内外能源消费研究的现状以及能源消费的结构，分析了居民消费中各种能源消费与单位GDP能耗之间的关系。在了解了各种能源之间的关系后，本文又从环境的角度研究了能源消耗以及人口等因素对废水和废气排放的影响，从而提出研究个人、家庭的最佳能源消费对城市发展的重要性。

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作者简介：王淑春，（1986-），女，辽宁沈阳人，工学硕士，助理工程师，2012年毕业于大连理工大学工程热物理专业，现就职于中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司市政工程设计所，从事暖通空调设计工作。