我国农村家庭电力消费特征分析研究

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《中国能源》(月刊)
2021年第4期
我国农村家庭电力消费特征分析研究
李媛媛\牛叔文\李真\胡莉莉2
(1.兰州大学资源环境学院,甘肃兰州730000; 2.兰州财经大学经济学院,甘肃兰州730000)
摘要:家庭用电产品的使用和电力消费,已成为当今测度家庭生活质量的一项客观 指标。

本文将家庭电力消费终端使用活动分为六大类,基于10种主要家庭用电产品的拥
有量、功率和使用时间,估算2010〜2018年期间我国农村家庭六大类用途的用电量,分
解用电特征,以此分析农村家庭的用电模式。

九年中,估算的六大类活动的用电量占统计
数据的75%左右。

结果表明:①农村家庭人均生活用电量保持高速增长,年均增长率达
8.39% ;②家庭收入是影响电力消费和家电使用的主要因素。

关键词:农村居民;家庭用电产品;电力消费;用电模式
中图分类号:F206文献标识码:A文章编号:1003-2355-(2021)04-0067-08
Doi:10.3969/j.issn. 1003-2355.2021.04.010
Abstract:The use of household electrical products and the electricity consumption have become an objective indicator for measuring the quality of family life today. This article divides the household electricity consumption end- use activities into six categories, estimates electricity consumption of the six categories of uses in rural China from 2010 to 2018 based on the quantity, power, and duration of use of 10 main electrical products, and analyzes household electricity consumption characteristics by decomposing the structure of electricity consumption. In the past 9 years, the estimated electricity consumption of the six types of uses accounting for about 75% of the statistical data. The results show that: ® The per capita electricity consumption of rural household maintained rapid growth, with an average annual growth rate of 8.39%. (D Household income is the main factor affecting electricity consumption and household appliance use.
Key words:Rural Residents; Household Electrical Products; Electricity Consumption;Power Consumption Mode
收稿日期:2021-03-02
基金项目:甘肃省社会科学基金项目(编号:19YB005) 5
作者简介:李媛媛(1995-),女,研究方向为资源环境和能源政策。

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一、引言
作为现代社会的重要能源,电力对社会经济的运行具有十分重要的作用。

在现代家庭部门,电力被广泛用于日常生活的各个方面。

因此,电力消费被认为是居民幸福的参考[,]和测 度人们生活质量的关键指标m。

随着社会经济的发展和人民收人水平的提高,家庭电力消费量日益增大|3],生活用电量在全社会总用电量中所占的比重也日益提高[4]。

从2010年起,我 国农村基本实现了电网的全覆盖,农村居民人均生活用电量已从2010年的340.36 kWh 增加至2017年的702.63 kW h,年均增长率为8.39%;同期全社会用电量年均增长率为6.11%,居民生活用电量占全社会用电量的比例由2010年的12.22%增长到2018年的14.07% (国家统计局)。

与其它形式的能源相比,电力优势明显,其一,替代性强,用途广泛,能够容易地转换为期望的终端能源形式[5],例如光、热、动力,可用于各种用能项目;其二,能够通过多种技术手段从各种初级能源(例如:水力、煤、核 能、风力、太阳能和生物质能等)中转换而来,来源广泛;其三,使用时,环境影响小,属于 清洁能源;其四,能源转化效率较高;其五,使用方便。

当然,电力也有劣势,除了不易储存外,来自化石燃料和生物燃料的电力会在生产阶段排放温室气体和污染物,在传输和使用中存在安全风险。

总体来说,利大于弊,成为 电力应用日益广泛的重要原因。

在家庭部门,电力消费渗透到日常生活的每一个方面,从照 明、炊事、取暖等基本生存需求到学习娱乐、卫生清洁、健康服务和交通出行的发展型需求,电力用途的日趋多样化,给人们的生活提供了各种便利。

近些年来,对家庭部门生活用电的研究受到 学界和政策制定者的广泛关注。

从家庭用能结构、影响电力消费的因素、能效管理、节电措施 和电器设备等多个方面进行探索。

有些研究认为,电力消费量同家庭收人['电力供给m、家 庭人口学特征|8]、生活方式[9]和地理条件n°]有 紧密关联;其中,家庭收人的影响最为明显[M。

另有研究注意到,在农村能源转型的过程中,电力占家庭能源消耗的比重不断上升[n],对其 它燃料产生了替代作用。

电力在家庭生活中的用途逐步多样化,满足了人们多种生活需求[121。

目前,电力消费主要用于炊事、学习娱乐和照明[12’13],卫生保健、取暖制冷和交通出行的用 电需求正在快速增长[12]。

由于家庭电力消费是通过家庭用电产品的使用来实现的,用电需求的增加必然带来家庭用电产品拥有量的增加,二者是相辅相成的。

但随着用电效率的提高,家庭用电产品拥有量与用电量的关系也会发生变化[14’15]。

牛叔文等 人的研究指出,相对于电价,电器价格高且要 一次性支付,成为影响家庭电力消费的重要因素[6]。

多样的家庭用电产品,提供了各种服务功能,为反映现代家庭生活状况提供了一项测度指标。

本文拟依据家庭电力消费的终端使用活动,对其服务功能进行分类,进而对各类服务功能的用电量进行估算。

以此为基础,分析 农村家庭的用电模式、电力消费的特征和变化趋势,提出改进能源管理、合理用电、改善农 村居民生活质量的政策建议。

二、数据来源与研究方法
(一)数据来源
文中的部分数据均来源于《中国能源统计年 鉴》《中国人口统计年鉴》以及各省市区的统计 年鉴,时间为2010〜2018年;还利用了一些实地调研的数据,包括中国人民大学的“中国家庭 能源消费的调查问卷(2012年)” [|3]和兰州大学 的“家庭电力消费的调查(2012年)” [6]。

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(二)估算方法
家庭电表通常计量家庭电力消费的总量,难以区分家庭各终端活动的消费量。

根据问卷 调查,通过对主要家庭用电产品的存量水平、其功率和使用时间的统计,可估算出各家庭用电产品的实际电力消费量。

由此,家庭年用电总量(E,e)可用式(1)计算出来:
E=N i x P,
£,X(N,X P i X T i)/100⑵式中:
E,—第i种家庭用电产品的每年用电量;N,—第i种家庭用电产品的每百户拥有量;
P,—第i种家庭用电产品的功率;T,—第i种家庭用电产品每年利用时间;
n—家庭用电产品的种类。

按照公式,将家庭年用电量按用途进行分解,从而获得家庭用电的详细信息。

文献[6,12]估算结果的合计值与电表计量的结果十分接近,说明这种估算方法是可行的。

(三)家庭用电产品分类
从马斯洛需求层次理论来看,从个体生理 需求到自我目标的实现,人们首先需要满足的是基本的生存需求,之后逐渐向发展的需求转变。

从家庭用电产品使用的角度来看,照明能 延长人们工作、学习、社交等活动的时间;炊 事和热水可满足饥渴之需,取暖制冷能防止严寒和酷署,这些用能需求主要用于减弱不利自然条件对人类生存的制约。

学习、健康、交通 服务等方面的用电需求,通过替代人的劳动节约了时间,有助于提高人们的能力、扩大人们 的选择,属于发展型的需求。

从生存型的需求逐步向发展型需求扩展成为电力消费变化的一般特点,清洁化、自动化、智能化的服务,正 在成为家用电器发展的趋势。

本研究根据先前的结果[12’161,将家庭电
力消费最终使用活动分为六大类:照明、炊事、取暖制冷、娱乐学习、清洁卫生和交通。

前三
类属于生存型的用途,后三类属于发展型的用
途(见表1)。

其中,大部分家电是专用的,功
能较为单一,但电脑和手机等产品同时具有几
种功能。

通常将单价在1〇〇〇元以上家庭用电产
品称为耐用消费品,它们是除了住房以外的主
要家庭财产。

在文献[6]的调查数据表明,低收
入家庭分组的家庭用电产品拥有量是高收入家
庭分组的1/3,但前者家庭用电产品资产的价值
还不到后者的1/1〇,说明不同收人家庭在家庭
用电产品拥有量和性能上存很大差异。

表1我国农村家庭终端电力消费活动分类活动家庭用电产品服务功能
照明
白炽灯、节能灯、装
饰灯
延长学习工作时间炊事
冰箱、热水壶、电饭
煲、电磁炉、微波炉、
榨汁机等。

延长食物的保质
期,烧水,清洁炊
食。

取暖
制冷
空调、电风扇、电热
毯、电暖器、加湿器等。

调节室内温、湿
度,净化空气,创造
舒适的生活环境,间
接提高了人们的工作
效率。

学习
娱乐
电视机、电脑、手机、
平板、音响、游戏机。

获取信息,学习知
识,通讯,观赏文艺
节目,听音乐。

清洁
卫生
抽油烟机、洗衣机、
扫地机、电热水器、吸
尘器、吹风机、机器人、
跑步机。

排除室内油烟、清
扫地面.洗衣物、提
供家务劳动、健身。

交通电动助力车、电动汽车。

用于通勤、出行。

三、结果与分析
(一)每百户家庭用电产品拥有量的变化
2010年以来,有连续调查数据的10种家庭 用电产品的数量迅速增长(见图1)。

除了灯泡
以外,2010年百户农村家庭拥有的九种家庭用
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电产品数量为473.96件,到2018年达到746.7 件,其中手机的增长最快,从147.96部增加
到257部,成为拥有量最多的用电产品。

其次 是电视机的拥有量较多,在2000年就实现了普 及,不过近一半的家庭还使用黑白电视机,此 后彩色电视机迅速增加,到2013年完全替代了 黑白电视机,第三为洗衣机和电冰箱的拥有量多且持续增长,目前已达到88.5台和95.9台,第四为电动助力车增量较快,从2010年的36.7 辆增加到2018年70.5辆,家用计算机和抽油烟机分别由2010年的15.7台和13.93个,增加 到2018年29.9台和26个,吸尘器增量不大,占家电总量的比重大幅下降。

201020112012201320142015201620172018 (年)灯泡手机电视机—-冰®洗衣机
-空调计算机-•■抽油烟机+电动助力车 吸尘器
图I我国每百户农村家庭10种家庭用电产品拥有量的变化
(二)六类终端使用活动的用电特征
随着家庭用电产品数量的增加,农村家庭人均生活用电量持续上升,由2010年的340.36 kWh增长到 2018 年的 702.63 kWh,年 均增长率为8.39%。

家庭用电产品是以户为单位使用的,但每户人口数量各有不同,这里按 户均人口将电力消费平均到每个人。

根据(1) 式和(2)式估算六类使用活动家庭用电产品的消费结构,基于先前的研究成果|6’121,各类家 庭用电产品的功率和使用时间如表2。

其中灯泡 数量是根据调查数据估计的,其它九类家庭用电产品拥有量的资料来自《中国统计年鉴》。

表;!我国农村家庭用电产品的功率和使用时间
家庭用功率日使用家庭用功率日使用
电产品(W)时间(h>电产品(W)时间(h)照明灯30土 10 4.0空调800士3004
冰箱120土 5010.0电视机250土100 3.5
抽油烟机200土 20 1.0计算机250±100 1.5
洗衣机250土 200.5移动电话0.3 土 0.1 3.0
吸尘器麵±4000.5电动助力车250±100 1.0
估算结果表明,按人均计量的10类家庭用电产品的用电累计量,都小于历年调查统计的家庭人均用电量(如图2)。

估算的累计用电量由2010年的244.38 k W h增长,到20丨8年 504.52 kWh,年均增长率为8.32% (见表3)。

估 算值和统计值之间的差异有逐年扩大的趋势,但 前者占后者的比例约为75%,保持相对稳定,差 值部分主要是10类家庭用电产品之外的其他用电项目。

例如,电风扇、电饭煲和电磁炉等电器 使用较多,但没有包括在1〇类家庭用电产品之中。

九年来,估算值和统计值的年增长率分别为 8.39%和8.32%,十分接近,表明估算结果具有 可参考价值。

(kWh)
201020112012201320142015201620172018(年)
图2我国农村家庭人均生活用电量与六类终端使用活动的用 电量的变化
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20丨0~2018年九年中,我国农村居民生活
用电特征变化明显(图3)。

照明、清洁卫生和
娱乐学习用电量虽然增加了,但占比逐步下降。

这些用电项目效用较高、需求量有限,其能源 的替代性较差,因此得到优先满足。

而炊事、取暖制冷和交通方面的效用相对较低,需求量 较大,其能源的替代性较高,是在前一类需求得到一定满足的基础上产生的,增量较大,占比迅速提高。

其他类用电为官方统计的人均生活用电量与估算的差值,即本文未计算的那部分家电用电量,其他类用电量一直上升,占总 用电量比例保持小幅波动上升,反映了消费者基于效用最大化选择用电项目的一般趋势。

2010 年2018 年
■■■照明■■■炊事 取暧制冷M娱乐学习 M淸洁卫生 M交通图3我国农村家庭终端使用活动的用电量变化
2010年,娱乐学习电力消费量最多,占家庭总消费量的36.74%,主要是电视机的用电。

然后依次为炊事25.65%、照明14.93%、取暖制冷9.37%、清洁卫生8.52%,交通只有4.79%。

2018年,炊事的电力消费量最多,娱 乐学习、照明、取暖制冷、清洁卫生和交通次之。

到2018年,各个用途的电力消费量都在增加,炊事增量最多,并成为用电最多的项目;取暖制冷是所有用途中增速最快的,占比 达到12.82%。

从电器类型来看,用电量占比大的项目是照明、冰箱和电视机,三项合计在2010〜2018年期间占家庭总用电的比例一直在70%以上:这三项用电始终占家庭电力消费的较大比重,表明基本的生存需求仍占主要部分。

表3 2010年与201X年我国农村家庭用电产品的用电量变化
家庭用电
产品
2010 年2018 年
用途电力消费
量(k W h)
百分比
(%)
电力消费
量(k W h)
百分比
(%)
照明灯泡36.4914.9364.4112.84
炊事冰箱62.6825.65170.7034.04
取暖
制冷
空调22.899.3764.2912.82
清洁
卫生
洗衣机10.10 4.1316.22 3.23
吸尘器 2.340.96 4.240.85
抽油烟机8.39 3.4318.42 3.67
电视机81.7333.44118.7923.69
娱乐
学习
计算机7.52 3.0816.85 3.36
移动电话0.540.22 1.100.22
交通电动助力车11.72 4.7926.49 5.28
总计244.38100504.52100 (三)农村家庭用电模式的变动
家庭用电产品提供了不同的服务功能,各 类用电产品拥有量的变动,反映了家庭用电结构的变动,家庭用电产品的多样化反映了居民生活需求的多样化。

这种变化也表现了家庭用
电模式的变化。

1.照明类
照明是居民最基本的需求,灯泡也是家庭中使用最早的用电产品,无论何时在家电使用中都有绝对的优先权。

我国农村地区很多是从20世纪70年代开始使用电力照明的,到2010 年后实现了电力全覆盖,所有居民都使用上了电力照明。

2010年的人均照明电由36.49 kWh 增长到2018年的64.41 kW h,年均增长率为6.52%,占家庭用电的比例由14.93%下降到12.84% (见表3)。

照明电器的出现,改变了农民日出而作、日落而息的传统生活方式,延长 了人们的学习工作时间。

在2010年以前,农 民家庭人均收入较低,照明是电力的主要用途。

随着收入的增加、生活水平的提高,用电日益
71
研究与探讨Research and Approach
多样化,电力照明总量增加、占比减少。

照明 灯虽具有装饰性,但不是必需功能,照明功能满足后,新增需求不大。

2. 炊事类
农村家庭常用的炊事类用电产品有冰箱、电饭煲和电磁炉等。

九年中冰箱拥有量由每百户51.80台增加到每百户95.9〇台(见图1),稳步 增加接近于每户一台。

冰箱低温冷藏的功能为食物保鲜提供了条件,成为现代家庭生活的必需品。

在家庭中冰箱是连续性的使用电器,随 着家庭成员的增多,拥有冰箱的需求越大。

因此,冰箱的电力消费量快速增加,用电占比由 20丨0年的18.42%增加到2018年的24.29% (见 表3)。

但冰箱的使用普及后,增速必然随之放缓。

随着人们生活质量的改善,炊事类电器将保 持较快的增长率,电饭煲、电磁炉和电烤箱等产品进人人们生活,满足居民对饮食美味与健康的追求。

炊事使用电器,使家庭告别了煤和秸秆等固体燃料的使用,改善了室内、室外环 境|6|;同时也提高了炊事的效率,节约了时间。

3.取暖制冷类
北方家庭冬季需要取暖,南方家庭夏季需要制冷,空调满足了人们的需求。

因此近九年来空调使用保持了较高速的增长。

2010年的 每百户有约23台空调,2018年每百户达到约55台(见图1),已经有一半的家庭拥有了这种耐用的家庭用电产品。

同期,空调用电由人均22.89 k W h增长到人均64.29 kWh (见表3),占家庭用电的比例也有较大幅度的提高。

空调调 节室内温度、清洁空气的功能,给人们创造了更舒适的生活环境,有益于健康。

除了空调外,家庭取暖制冷电器还有电热毯、电暖器和电风扇等。

但农村家庭取暖用能的需求量大|l9’
用电取暖的成本高。

这类电器对孕妇、儿童、老人来说非常实用,但作为常规的空间加热措施不太适宜,只能作为取暖的补充措施,短期 内还不能取代热炕、火炉和暖气等。

4. 娱乐学习类
信息的快速传输是当今社会的重要特点之一。

利用电视机、移动电话和家庭电脑,获取 信息、知识和娱乐节目,已成为社会生活的必要组成部分。

九年间,电视机、移动电话和电脑分别由每百户约115台、148台和16台,增 长到每百户约丨22台、257台和30台(见图1)。

最先普及的电视机,成为早期家庭用电的主要方面之一,2010年占到家庭生活用电的33.44%,是人们了解时政、市场信息、进行休 闲娱乐的主要工具。

手机用电量不大,但在日 常生活的作用不小,它在信息交流、社交、娱 乐、学习、交通、商业活动诸方面,发挥着日 益广泛的作用。

由于便携,成为人们须臾不离的必需品,因此增速最快。

家用电脑日益普及也基于其功能的多样性,它与手机在某些用途上相同,但家用电脑主要用来学习、娱乐,部 分农户开网店、了解商品供求信息,未来家用 计算机的使用还将扩大。

5. 清洁卫生类
在家务劳动中,清洁卫生占了较大部分。

洗衣机.抽油烟机、吸尘器、扫地机和机器人等家电的使用,替代了人们的简单劳动,节省 时间,减少机会成本,使人们从家务劳动中解放出来同时,保持家庭的整洁、清新,为 人们的日常生活提供舒适的环境。

各种清洁卫生电器的广泛使用,逐步成为农村家庭的常态。

在2010年,每百户家庭拥有洗衣机64.89 台,到2018年增加到88.5台(见图1),应用 日益普及。

抽油烟机拥有率由13.93%增加到 26.M%,增量明显,特别为减少液化石油气、沼气产生的污染,给抽油烟机的使用提供了需求。

吸尘器的增量不多,用电比例一直低于总用电量的1%。

清洁卫生类产品用电由2010 年的人均20.83 k W h,增长到2018年的人均38.88 k W h,年均增长率为7.18%,占家庭用电 比例由8.52%降为7.75%(见表3),主要是清
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洁卫生类的电器功能单一,平均每天使用的时间较短。

另外,电吹风、加湿器和扫地机等新型家电,逐渐进人农村居民的生活中,但这类 小家电的功率较小且不常使用,对总用电量的影响不大。

6.交通类
电动助力车起步较晚,2000〜2004年刚进入市场。

由于自行车等代步工具多,在初期使用较少,用电比例最低。

因其具有经济性、便 捷性、低成本性等优势,在农村地区普及广泛,增速较快。

由2010年的每百户36.7台,增长 至2018年的每百户70.5台,实现了从无到有的巨大变化。

同期用电量由人均11.72kW h,增长到26.49 kW h,占家庭用电的比例由4.79%增长为5.28% (见表3)。

电动助力车对日常通勤、接送孩子上学的人员来说,是较优 的选择,较安全便捷地出行,预计在未来用电量会持续增加。

(四)影响农村家庭电力消费的因素
有研究认为,电力消费量同居民收入[6]、家庭人口学特征[8]、生活方式[91和地理环境[1()1相关。

也有研究指出,相对于电价,电器价格 高且要一次性支付,成为影响家庭电力消费的重要因素[6]。

主要是大部分农村家庭具备了分期支付电费的能力,但部分农户一次性购买耐用消费品的能力不足。

已有的文献表明,家庭收入是影响电力消费的主要驱动因素[17’181,本文对农民人均可支配收入与人均生活用电量进行回归分析,拟合 方程的相关性高达0.94 (见图4),表明人均可支配收入每增加1000元可带来70 kWh/人的电 力消费。

目前,这种线性关系没有表现出收敛趋势,意味着随着农民收入的增加,家庭生活 对电力需求还将持续增加,人均生活用电量和人均可支配收入的变化趋势也相一致。

农民家 庭不仅对用电支出有较强的支付能力,更重要的是他们具备了购买各种家电的支付能力。


言之,人均可支配收入,对农民人均生活用电
量起到了决定性的作用。

(kWh)
图4我国农村居民人均可支配收入与人均生活用电量的拟合
四.结论
1.2010〜2018年,家庭电力消费的快速增
长,成为能源系统转型的显著特点之一。

家庭
用电产品的日益多样化,也显示了农户用电模
式的变动和农民生活质量的改善。

2. 将家庭电力消费的最终使用用途分为照明、炊事、取暖制冷、清洁卫生、娱乐学习和
交通六大类。

基于10种主要家庭用电产品的拥
有量、功率和使用时间,估算了 2010〜2018年
期间六大类电器的用电量,描述了家庭用电特
征。

结果表明,九年中六大类电器用电量都增加
了,但照明、清洁卫生和娱乐学习用电量比重下
降,炊事、取暖制冷和交通用电量占比上升了。

3. 九年间,农村家庭用电由340.36 k W h增 至702.63 kW h,年均增长率为8.39%。

电力用
途日益多元化。

但冰箱、电视机和电灯用电的
比例居高,说明基本的生存需求占主要部分。

4.家庭收入是影响电力消费的主要驱动因素,人均收入每增加1000元可带来70 k W h的
人均电力消费,人均生活用电量和人均可支配
收入的变化趋势也相一致。

5.目前,农村家庭生活水平较低,未来电
73
研究与探讨1Research and Approach
力和电器的需求空间较大。

应努力增加农民收入,促进家电的使用和电力消费,在满足基本需求的基础上,给家庭提供更多的服务,进一 步改善生活质量;另一方面,要合理引导消费,节约用电。

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