本文根據2017年10月25日，在青島《環球表計》能源計量與能效管理技術論壇會議上，北京建筑大學那威處長的演講《北方采暖地區供熱能耗現狀及統計分析》內容整理而成。
那威，中國建筑節能協會能耗統計專委會 副秘書長；
北京建筑大學 副教授、副處長
建筑終端能耗數據研究背景
建筑節能是我國碳排放達峰的關鍵
建筑是碳減排的重要領域。據測算，2050年建筑碳減排潛力高達74%，為全國貢獻50%的節能量，如果措施得當，建筑能源消費將于2031年達峰，相比參考情景，達峰時間可提前14年。
能耗數據是建筑領域實施碳排放總量控制的工作基礎
在總量控制戰略背景下，建筑能耗數據對建筑節能工作的基礎性作用愈顯突出，無論制定建筑能耗總量控制目標，抑或能耗強度控制目標，再或推動建筑碳交易等市場機制發展，均需依賴足夠的數據支撐。
我國建筑能耗數據存在的問題
-
完全依靠微觀的實測或依靠科研單位的調研和測算覆蓋全國、各氣候區、各級行政區域的全面、系統的建筑能耗數據的難度較大；
-
依靠統計部門的力量，采用統計調查的方法來實現較為可行，如美國商業和居住建筑能耗調查、韓國3年一次終端用能普查；
-
我國目前的能源統計方式不能直接給出建筑能耗情況，以經濟活動來劃分的，分為一產、二產、三產和生活四大部門，對終端能源消費僅統計品種和數量，不分具體用途。因此，建筑能耗被分散統計到各個部門當中；
-
能源平衡表是獲取各個行業能源消費數據主要渠道，而我國能源平衡表中沒有單列建筑能耗。且折算方法不同，計算結果差異較大。除電力有直接的消費統計資料外，其余能源品種均參考各部門、各行業有關信息和城調、農調兩隊的抽樣調查資料并采用不同方法測算得到。
中國能源平衡表相關數據項分析
我國能源平衡表中終端能耗部門分成七類：
-
農、林、牧、漁業；
-
工業；
-
建筑業；
-
交通運輸、倉儲和郵政業；
-
批發、零售業和住宿、餐飲業；
-
居民生活；
-
其他。
建筑和交通能耗被分散到上述七類之中，未對其進行單獨統計。
我國建筑供暖能耗數據存在問題
我國能源平衡表中對建筑集中供暖能耗統計明顯偏低。如 2011 年“5. 批發、零售業和住宿、餐飲業”、“6. 居民生活” 、“7. 其他”、三項熱力消費合計為3111萬tce，當年我國北方城鎮集中采暖面積為51.8億 m2，平均每平方米采暖能耗只有 6kgce，而當前我國效率最高的大規模熱電聯產的采暖能耗也只能達到9kgce/m2，一般的燃煤鍋爐能耗為20 kgce/m2。
造成建筑供暖能耗計偏低的主要原因有：
-
我國供熱計量制度尚不完善，熱力消費無法做到與電力或燃氣一樣進行分戶計量收費。只能根據供熱企業能源消費進行統計與核算供暖能耗。
-
我國能源統計針對規模以上的工業企業，包括年主營收入 2000 萬以上或年綜合能源消費1萬噸標煤以上的企業，部分較小的熱力企業或供熱站的能源消費未能納入統計范圍，導致供暖能耗統計偏低。
-
熱電聯產企業其中供暖能耗未單列，被統計到發電能源消費之中，導致供暖能耗統計偏低。
研究對象和研究邊界
建筑供暖能耗生命期階段邊界
建筑能耗相關概念較多，使用有點混亂。不同概念包含的能耗范圍不同，這是造成不同機構測算的建筑能耗數據差距巨大的原因之一。
本研究所指建筑能耗為建筑運行階段的能耗消費。
建筑供暖能耗的能源邊界
供熱系統是由熱媒制備(熱源)、熱媒輸配、熱媒利用(散熱設備)三個主要環節組成的整體。不同的供熱方式三者的相互位置和組合形式是不同的，根據供熱系統規模和熱源位置的不同，共5類供熱方式：區域鍋爐房、CHP、小區熱源、全樓集中熱源和家庭獨立采暖。
時間邊界——建筑面積數據情況
城鎮建筑面積數據主要來源于《中國統計年鑒》中的“年末實有房屋建筑面積”和“年末實有住宅建筑面積”兩項指標。2000-2001年年末實有房屋建筑面積和年末實有住宅建筑面積均出現突變。其原因在于房屋建筑面積統計范圍發生較大變化，從原來的設市城市擴展到設市城市和縣城。
為避免建筑面積統計范圍不一致問題，本研究以2001年作為項目研究的時間起點。
建筑供暖能耗建模
建筑能耗建模分層和步驟
建筑能耗模型分為三個層次：建筑層、需求層和技術層
建模步驟：
-
確定建筑分類（建筑層）
-
確定各類建筑終端用能需求分類（需求層）
-
確定滿足終端需求所采用的技術類型（技術層）
-
確定各終端設備或技術所使用的能源種類
-
確定建筑能耗模型各層級的能耗計算公式。
能源計算和能源換算
建筑能耗的能源邊界根據建筑能耗類別確定：
-
電：應按發電煤耗法折算標準煤，即考慮發電機組能源損耗；
-
燃料（煤、油、氣等）：應按輸入到建筑物內設備系統的能源計算；
-
熱（冷）：建筑集中供熱、集中供冷能耗計算邊界為到輸入到集中供熱/冷系統的能耗，即包含冷熱源損耗及管網熱損。
-
可再生能源：應按外部可再生能源系統輸入到建筑內的能量計算，建筑自有的可再生能源系統提供的能量不計入計算。
-
其他能源
建模工具
建筑能耗模型建模工具應采用LEAP模型，LEAP軟件應為 v2013以上版本。
LEAP中“主要假設條件”（key assumption）模塊放置模型所需參數，所有參數均應從此模塊處輸入；
“需求”（demand）模塊用于建立模型框架，輸入模型計算結果；
不考慮“能源轉換”（transfer）和“資源”（resource）模塊。
各類能源的碳排放因子應采取LEAP默認的IPCC Tier 1排放因子。
數據采集流程
-
依據建筑能耗模型框架，編制并確定數據需求清單；
-
數據需求清單應與本單位現有數據進行對照，確定數據缺失情況；
-
制定每類缺失數據的獲取方案；
-
根據獲取方案，查找不同數據來源，獲取數據，根據數據需求情況完成數據采集；
-
對數據進行處理與審核，數據處理和審核無法滿足建筑能耗模型框架數據需求的，應重復步驟2、3、4，直到按需求完成數據采集；
-
按建筑能耗模型框架數據需求填寫完成數據需求清單；
-
數據需求清單上報。
數據可靠度評價
選擇的測算方法與數據來源不同是各個機構測算的中國建筑能耗數據差異的主要原因。當前關于建筑能耗測算方法主要有三種，包括基于統計年鑒計算方法、基于能耗強度的計算方法和基于終端能耗模型的計算方法，各方法特點比較見右表。
本研究采用基于統計年鑒的計算方法，主要考慮到該方法數據來源統計年鑒，數據權威，并且易于獲取時間序列數據，便于進行建筑能耗趨勢分析。
建筑能耗測算方法
當前關于建筑能耗測算方法主要有三種，包括基于統計年鑒計算方法、基于能耗強度的計算方法和基于終端能耗模型的計算方法。
建筑面積數據分析與處理
農村居住建筑面積 = 農村人口總量 * 農村居民人均住房建筑面積
城鎮居住建筑面積
-
2001-2006年：以統計年鑒“城鎮年末實有住宅建筑面積”為準
-
2007-2014年：以住宅建筑竣工面積累加值作為驅動變量，采用模糊神經網絡方法計算得到
公共建筑面積= 城鎮公共建筑面積 + 村鎮公共建筑面積
建筑供暖能耗強度數據分析
基于統計年鑒的建筑供暖能耗強度分析
建筑能耗=①建筑能耗基礎量-②交通能耗扣除量+③采暖能耗修正量+④其他部門建筑能耗
去年冬天至今，北方地區的供暖工作取得了良好的效果。跟2016年相比，去年很少見到霧霾，出現了更多的藍天白云。北方采暖地區供熱能耗統計分析為供暖工作提供了有力的數據支撐和指導，可以有效防止“氣荒”等現象發生，對未來的供暖工作具有重要的指導意義。
