中国家用空调器能源效率研究报告

本文详细叙述了世界主要市场关于家用空调设备的质量标准和认证标识的能效管理程序，其目标是对国内实施恰当的节能政策提出建议，并促进持续市场变革过程——从特定市场向增加高效率产品销售量的方向永久变革。其他主要市场的经验表明，家用空调器工业的能效政策对国内的经济和环保都将会有很大的贡献。 背 景 当今世界上大部分主要市场都有空调设备的能效管理规则。如韩国、泰国及欧盟国家都实行5至7个等级的产品认证标识的能效标准。还有许多国家正在制定和执行新的、改进的法规。为了在一个共同基础上比较不同国家标准，本文使用了在中国常见的7KW分体式家用空调器做分析。 1．美国节能标准 美国能源部（DOE）最近将中央空调器的节能标准提高了20%。目前强制执行的最低要求为10.0 SEER（Btu/W），是1992年制定的。新的规则将最低标准提高至12.0 SEER，将于2006年1月生效。该SEER要求的相对EER在目前规则下为2.65（W/W），在新的规则下为3.20。现在大幅度的提高能效等级是考虑了近10年来的技术进步，并将节省大量能源，带来不少环保效益。预计美国可能在下次修订中再将法规标准提高10%～30%。 2．其他主要市场的能源标准 许多世界主要市场也在实施修订了的能源法规。除了美国外，其他的主要市场都采用EER作为效率度量。新的法规将产品最高EER等级提高了4%～20%。欧盟已经在几年前实施了首个能源政策，其效率标识范围从2.20至3.20（7个等级）。欧盟的政策变更将从2004年起生效。 同样，韩国和泰国都将产品效率标识作为政策工具，来提高家用空调产品的效率，而日本则采用最低效率要求标准。通过产品效率标识可向消费者提供可靠信息，使消费者更倾向于购买较高效率的产品，从而迫使制造商设计高效率产品。能效最低要求标准和产品标识两者都已被证明是提高产品效率的有效工具。 在亚洲，韩国的强制性产品效率标识制度已经有悠久的历史了。它始于1993年并且已经提高了二次。目前的标识制定于2001年，和以前标识相比,5个等级分别提高了4%～13%。这5个标识等级范围是从2.46至3.14 EER。而日本的法规正向高节能标准的方向发展，已经规定但尚未实施的最低EER为3.17，2003年10月生效。因为目前日本市场产品的加权平均EER是2.48，所以该法规将使能效比至少提高28%。这种变化将使日本至少在未来的几年中，成为世界上能效标准要求最高的国家。 3．中国目前的状况 中国首个能效标准制定于1996年，当时中国家用电器标准化委员会将最低EER标准设定在2.65（W/W），附有15%允差（对7KW分体式房间空调器）。这样，最低EER标准变成了2.25。最近家用电器标准化委员会已力求提高最低标准至2.48（2.75附10%允差），预计执行日期是今年年底前。与此同时，中国国家标准研究中心目前正在做产品节能标准的强制性标识工作，目标日期是在2005年实施产品标识计划。从世界范围来看，中国在实施强有力的家用空调器效率政策方面落后于其他先进国家。能效政策的长远利益对中国来说比世界其他任何国家都大。 改进效率管理制度的必要性 今天中国在世界的主要市场中处于空调器能源效率要求最低的地位。由于低效率产品的应用导致的能源浪费和经济损失非常大，另外，预期损失会呈指数级上升。图1表示几个主要市场现行能源标准的比较（采用7KW风冷分体家用空调器）。 目前，中国市场的空调器能效比有很大的范围（高低达40%的差异），这表明今日市场上已有高效率产品。如果有了产品标识，将大大帮助消费者了解和鉴别产品，促使市场来驱动高效产品的生产。此外，中国需要慎重考虑环保问题：中国是能源进口国家，采用煤作为发电的主要燃料来源。现在需要采取强有力的行动，来防止地球变暖并实现节能目标。 美国能源部已经肯定了提高美国最低要求标准20%后所带来的正面经济影响。为了使分析更实际和真实，美国能源部围绕6个因素进行了深入的研究：1.标准对消费者和制造商的经济影响；2.整个产品使用寿命周期内运行费用的节省和价格增加幅度的比较；3.实施新法规后总共能源节省的预计；4.电费节省，这表示发电厂投资费用的节省；5.对竞争力减弱的影响；6.国家节约能源的需要。 美国能源部的报告（67 FR 36377）表明，新的美国标准将会带来很大的收益：1.在25年中节省3夸德的能量（相当于大约1700万美国家庭一年消耗的能量）；2.避免建造3座400MW火力发电厂和19座400MW燃气发电厂；3.累计减少温室气体排放24×106公吨碳（等于200万辆汽车每年所产生的排量）；4.消除8万公吨NOx的产生，减少空气污染；5.全国消费者在2006至2030年间净得益达20亿美元。 中国能从提高标准效率和实施标识中得到的效益 下面我们将分析说明中国能像欧洲及韩国和泰国一样，在提高强制标准的水平和采用效率标识制度后取得很大的利益。为了便于读者理解，本文在分析中简化了计算并且作出了重要的假设（这在后面会介绍）。如前面所提到的，中国家用电器标准委员会当前正在考虑结合目前的最低要求标准实施强制性产品标识。 每年中国家庭消耗的电力大约是全国电力使用量的10%，其年增长率和全国实际GDP增长率相近。与此同时，为了满足电力要求，发电厂平均运行时间连续在12小时/天以下。2002年中国市场空调器总销售量为1600万台，预计到2005年将达2000万台。右表可用来作为估算得益程度的基准。为了说明在中国效率标识的影响，该分析根据待定的最低要求标准提出一项2005年的政策案例。 假设以7KW风冷分体空调器为基础，当采用最高档标识时（等级“A”），每年每台空调可节省最高达30%电力（从3280KWh至4670KWh）。这是在机组每年制冷和制热共1500小时下估算的，运行时间和其他先进国家相当。中国政府在1998年所做的调查研究表明，每台家用空调器年平均运行时间是277小时。因此，在空调器运行时间方面，中国和其他国家仍有着很大的区别。但是这种差别将随中国经济的迅速增长而消失。 以下是一些用来简化采用以上效率标识的分析时所作的假设：1.预计2005年销售2000万台空调器；2.在2005年至2014年间平均每台系统每年运行500小时（90天，每天6小时）；3. 产品寿命10年；4. 空调器市场年增长率8%，银行利息2%；5. 家用电费为0.5 元/KWh；6. 发电厂平均每年运行4,380小时，每天12小时；7. 发电厂投资费用每KW 5000 元；8.5 KW风冷分体空调器；9. 分析中没有考虑提高效率后制造成本的增长；10. 所有节省的比较是基于假设市场产品效率从目前水平（最低标准）向建议的水平转移（等级“E”标 2.48， 等级“D”标 2.67， 等级“C”标 2.84， 等级“B”标3.02， 等级“A”标 3.20）。 分析显示，标识的影响是非常显著的。如果将平均效率提高10%,可使消费者10年时间内电消耗节省160×109KWh。这可节省37GW的发电量，相当于在10年中省下建造4座1.8GW的发电厂的费用（1600亿元人民币）。最理想的是，当最高平均效率达到“A”等级（效率提高42%）时，国家电力节省将达总数662×109KWh，相当于在下一个10年中省下建造17座发电厂的费用。 产品平均效率将不会立即达到“A”等级，使全部产品市场走向较高效率等级需要时间。同样，为了简化分析，并没考虑到为满足高效率等级而制造成本的增加。根据其他主要市场经验，提高效率而增加的成本大大低于节省的电费。分析显示，即使将最低平均效率要求只提高10%，就能为国家经济和消费者带来巨大利益。 在环保方面，减少使用煤对中国是另一项重大的效益。中国在实现计划10年中（实施平均效率提高10%）就能节约94.5×106吨煤，同时可以大幅度地减少温室气体的排放。 为说明标识成功的可能性，让我们看一下其他亚洲市场当前采用的标识情况。这些国家的经验说明，实施了节能标识之后，其市场上产品只有很小一部分产品处于较低等级。消费者的选择扩大了较高效率产品的数量，驱使产品不断提高性能和技术水平。 对中国空调器效率标准的建议 1.建议 在2002年和2003年，中国组织了两个委员会进行制定空调器能效标准的工作，一个负责单元式空调器，另一个负责房间空调器。国家质量技术监督检验检疫总局还提出了指导性文件，内容包括：（1）为促进节能，标准中应包含5级能效标识；（2）为加速中国暖通空调工业达到世界水平，等级“1”应是处于国际先进水平；（3） 委员会应采用分析模型（最小生命周期成本）来判定在一定的效率等级下初次设备投资和其后的运行费用之间的经济性。 应该进一步考虑的重点有：（1）中国是能源进口国家，节能已是一项长期的政策。因为大部分发电厂是依靠燃煤和石油燃料的，所以能效标准将通过节约自然资源而立即得到效益，并且还直接对环保做出贡献；（2）照以往的经验看，中国消费者在作出购买主要电器决定时是非常有成本观念的。在空调上标明能效标识，能提高消费者的认识并便于帮助消费者作出价值比较；（3）因为近几年激烈价格竞争，有些低等级的产品已经出现质量问题。能效标识系统可让空调制造商有效地标识他们的高质量产品。经验显示，将产品进行分等级定标准，在二年内消费者将会向高质量高效率空调器转移。经验也证实，在适当地区对产品分等级时，行业的利润率会显著地改善。 2．制定空调设备的能效等级 在表面上，正确地制定能效等级看来似乎是一项高难度的任务。很幸运的是，中国单元式设备标准委员会已经做好大量的研究工作，从美国能源部那里学习欧洲的空调效率标准和指南，并建立了有关这些国际标准的生命周期最低成本（LLCC）模型。中国的委员会只需要使用已经建立起来的基本模型，在上面适当地调整参数，如运行时间、每度电的电费、气候条件等等。基本模型示于图8。