聂洪光,常洋洋,莫建雷
(1. 长春理工大学经济管理学院,吉林长春130022;2. 中国科学院科技战略咨询研究院能源与环境政策研究中心,北京100190)
中国是世界上最大的温室气体排放国[1],在不阻碍经济发展的前提下控制二氧化碳排放是中国面临的重大挑战[2-3]。节能是实现中国温室气体减排的关键手段[4-5],而在各个能源消费部门中,建筑部门的能源消耗占总能源消耗的比重一直都处在较高水平。《中国建筑节能年度发展研究报告2020》指出:2018年中国建筑相关的能耗占全社会能耗的37%,二氧化碳排放占全社会总排放的42%。在建筑能耗中,供暖能耗是其中的重要组成部分:中国北方城镇供暖能耗占全国建筑总能耗的21%,而供暖产生的二氧化碳排放则占全国建筑总排放的25%[6]。与此同时,中国拥有全世界规模最大的集中供热管网,自2003 年中国推进供热服务市场化以来,集中供热面积持续增长,年均增速达10.5%[7]。因此中国城市供暖系统能源消费和二氧化碳排放的快速增长是中国未来实现碳达峰和碳中和目标面临的重要挑战[8]。
控制中国城市供暖系统能源消费和二氧化碳排放过快增长的手段包括通过技术进步提升供暖系统能源效率,优化能源结构,以及在技术水平和能源结构既定的条件下通过改变消费者用能行为来控制能源消费及相关碳排放。以往研究对前两种手段进行了较为深入系统的讨论[11],但对第三种手段的关注不足。因此,该研究重点研究消费者用能行为对中国供暖系统能源消费的影响。
相关研究指出,节能行为可以减少供暖活动约10%~25%的能源使用,而且与技术节能相比,行为节能也更容易被居民所接受[14]。然而,在实际生活中不节能的行为经常出现,如暖气运行时的开窗行为。早在20 世纪80 年代开始就有学者关注这种不节能的行为,并将其归因于市场失灵,而这种市场失灵问题的主要根源在于节能行为主体与节能受益主体的非一致性造成激励分散效应(Split incentive effect),从而大大削弱了居民的节能动机[15]。具体来说,中国北方大部分集中供暖系统末端用能无计量手段,居民的取暖费用由居民的住房面积确定,这导致同一地区单位面积供暖费用是固定的,而与室内温度和实际用热量多少无关。在这种收费方式下,居民的节能行为(如暖气运行时保持窗户关闭,在夜间调小暖气阀门等)所产生的收益由供暖公司享受,从而使得热用户缺乏节能动机,如在室内温度过高时相当一部分居民会选择开窗换气而非关小阀门,并导致用能浪费。与此对比,欧洲国家大部分采用分散式供暖,并按照实际使用的热量收取取暖费用,因此在供暖的大部分时间内,欧洲国家居民可能会更倾向于采取在夜间调小暖气阀门等节能行为[16]。在经济学中,上述市场失灵现象属于典型的委托-代理问题,即在一项经济活动中,由于委托人与代理人在激励与责任方面存在不一致性,代理人有可能背离委托人的利益或不忠实委托人意图而采取机会主义行为,发生道德风险和逆向选择,随之而产生委托-代理问题,而解决委托-代理问题对于供暖领域节能减排具有重要意义[17]。
基于上述分析,该研究关注的核心问题是中国北方集中供暖条件下居民节能行为是否存在委托代理关系导致的激励分散效应以及这种效应的大小。为此,该研究对中国北方典型城市与欧洲典型国家居民热力消费行为特征进行调研,进一步通过对比中欧不同取暖收费制度下居民用能行为的差异,首次证实了中国北方集中供暖地区按供热面积收取固定取暖费用条件下存在的委托-代理现象,并对因委托-代理问题产生的激励分散效应大小进行定量测度。该研究研究结果对于科学客观认识行为节能对中国北方集中供暖领域节能减排的贡献潜力以及节能政策制定提供了重要科学依据。
该研究内容具体安排如下:第二部分是对供暖问题的相关研究进行梳理,第三部分阐述模型方法与数据,第四部分对研究结果进行讨论,第五部分给出结论并提出建议。
早在集中供暖制度刚引入中国时,就有学者对集中供暖和分散供暖两种方式进行了能效对比。研究表明,基于中国的建筑特点,集中供暖方式是用户满意度和可靠性最高的方式,被认为是城市家庭供暖的有效途径[18],且短期内不会改变。因此,在集中供暖制度下,如何提高能源效率成为学者关注的重点。
现有的研究主要从技术视角探讨提高供热系统的能效的方法。Wei 等[10]在综合考虑了经济、环境和能源技术因素的基础上比较了不同集中供暖系统之间的效率差异,结果表明热电联产系统是较为有效的方式。除供暖系统本身之外,热源的选择是供暖系统中最重要的部分,而中国也出台了一系列清洁能源替代政策,学者们的研究重点也转向了清洁能源替代问题[11-12]。研究表明:燃气锅炉供暖效果最佳,具有效率高、排放少的优点。然而由于天然气价格不稳定和对天然气气源供应充足的较高要求,这种方案仅适用于天然气来源丰富的地区,而很难大面积推广[12]。另外,清洁取暖工程虽然生态环境效益巨大,但其成本也相对较高,很难仅通过市场来推动。从用户角度出发,清洁供暖的整体费用高于燃煤供暖,用户对补贴依赖大[11],因此需要政府的支持,这就增加了各级地方财政的压力。根据《北方地区冬季清洁供暖规划(2017—2021 年)》,截至2016 年中国北部城乡总供热面积达到2.06×1010m2,其中燃煤供热面积占总供热面积的83%[19],即以煤炭化石燃料为主要能源的供暖方式依然是中国目前的主流供暖方式。上述基于技术层面的研究虽然可以准确地计算出不同系统的效率差异,但是这些研究没有考虑居民的用能行为。Brom等[20]提出大约50%甚至更高比例的房屋之间取暖能耗差异是与居民用能行为相关的。而且相较于技术节能措施,行为节能更具有可持续性和持久性[21-22]。
部分研究对居民节能行为的影响因素进行了探讨。关于居民节能行为的早期研究表明:不同家庭之间的能源消耗差异很大程度上由家庭特征所决定。一项在英国的实验表明,家庭的取暖能源消耗与收入成正比[23],同时年龄对于取暖能源消耗的间接影响被认为是决定性的[24]。另外,居民对节能方法的不了解也是导致居民用能浪费行为的重要原因[25]。除上述家庭特征因素之外,因不同主体间委托-代理关系存在而产生的激励分散效应也是影响节能行为的关键因素。关于委托-代理关系中激励分散效应的讨论在房屋租赁领域较为成熟,一般而言,房屋租赁产生的房主-租户关系即是一种委托代理关系,这种关系会导致节能行为的激励分散效应:当房主收取的房屋租金中包含固定的用能费用时,用能主体(租户)往往缺乏节能动机,从而出现用能浪费行为,即节能行为激励分散效应;而当租户自己按能源消费量支付用能费用时,房主往往会缺乏对房屋进行技术性节能投资的动机,因为节能收益由租房者享受,从而产生技术激励分散效应[15,26]。事实上,在当前中国的集中供暖制度下,用能主体(房主或者租户)按照住房面积向供暖公司缴纳取暖费用,在现实中会产生一种全新的委托-代理关系,即供热企业和用能主体之间的委托代理关系,进而导致激励分散效应。因为无差别的供暖方式不能满足不同家庭的热需求,因此会出现供暖不足或者过量供暖的现象,当室内温度不满足居民需求时,居民也会拖欠费用,而这导致供暖公司回收资金困难,没有足够的资金进行设备改造,进而产生技术激励分散效应;更重要的是这种收费方式下,用能主体节能没有收益,用能浪费也不会付出额外成本,从而导致居民没有节能动机,产生行为激励分散效应。一项在中国内蒙古地区的实验证实:在中国目前的供热收费制度下,当供暖期室内温度过高时,大部分居民倾向于通过开窗降温,而不会考虑能源的浪费[27]。
虽然已有研究指出中国北方的集中供热系统所采用的固定费用收费方式可能导致热用户用能浪费行为,然而到目前为止,还没有学者从理论层面分析中国集中供热系统的固定费用收费方式导致热用户缺少节能动机的原因机理,更没有研究对热用户节能行为的激励分散效应进行定量测度。该研究试图从供热企业与热用户之间的委托-代理关系回答这一问题,从而明确通过政策干预用能行为并克服委托-代理问题带来的节能潜力,为政策制定提供参考。
目前中国北方采用集中供热系统和按照房屋面积进行收费的固定热力收费体系,这种热力收费体系不对热用户的热力使用量进行计量,供热企业和热用户之间存在明显的委托-代理关系:热用户决定如何使用供热企业生产的热力,是供热过程中的代理方,供热企业为热用户提供热力并承担热用户热力使用行为的结果,是委托方。因为只需要支付固定的热力费用,热用户无论是节约热力行为的收益还是浪费热力行为的成本都与自身无关,而是由供热企业来承担,这就使得热用户没有采取节热行为的动机,可能产生集中供暖过程中的激励分散效应。作为对比,供热系统的另外一种收费方式可以是根据热用户的用热量来计费,在这种情况下,热用户无论是节约热力的行为还是浪费热力的行为都由自己来承担行为的结果,这样他们就有了节约热力的动机。这种根据热用户的用热量计费的热力收费方式可以避免对热用户产生激励分散效应。因此,将集中供暖固定费用收费体系下的居民用能行为与按用热量计费的供热收费体系下的居民用能行为对比,就可以定量测算中国北方集中供暖过程中因委托-代理关系产生的激励分散效应。已有研究表明:居民取暖过程中的开关窗行为和暖气阀门调节行为是影响家庭热力消费最为显著的两种行为[28],同时,这两种节能行为也是供暖节能行为相关研究中最具有代表性的节能行为[16,25,31]。因此在该研究中,作者主要关注这两类重要的节能行为:一是在暖气运行时是否保持窗户关闭,二是是否会在夜里调小暖气阀门。
该研究采用二值选择模型(Probit 模型)来刻画不同因素对居民在取暖过程中是否采用节能行为的影响,具体如下:
P(Yi= 1|Xi,Chargeι) =F(α+βChargei+ηXi+ ωi)(1)
图1 中国北方集中供暖过程中因委托代理关系产生的节能激励分散效应
其中:Y表示居民在供暖过程中节能行为的采用情况(Y=1 表示居民采用相应的节能行为;Y=0 表示居民未采用相应的节能行为)。F(·)表示一般条件分布,Charge表示居民所属的热力收费方式,包括固定费用收费(fixed)和按热使用量收费(meter)两种方式。模型中X表示可能影响节能行为的其他因素。已有研究表明,除收费方式外,居民节能行为可能会受到居民年龄、收入水平、教育水平、房屋所有权等家庭相关特征的影响[30];此外,居民节能行为还可能会受到环境关注度和环境信念的影响[20,35]。最后,作者引入误差项ωi(满足正态分布)来刻画随机因素的影响。模型形式进一步表示为:
其中:变量Ci,c,c=1,2,3,4... 10 用于表示居民个人和家庭特征,包括性别,年龄,收入,教育水平、家庭年龄结构、房屋所有权等;变量Wi,W,w=1,2,3,4 以及Bi,b,b=1,2分别表示居民对环境的关注度以及对环境的信念,主要用“你是否了解能源相关环境问题并与他人讨论?”以及“你是否认为能源消耗相关污染损害到了你的健康?”这类问题进行衡量。模型中的系数β用来表示收费方式对取暖节能行为的影响,当β为正时表示按热使用量计费的居民采取节能行为的可能性要高于固定费用收费的居民;当β为负时,则相反。
常用的二值选择模型有Probit 模型和Logit 模型,两种模型的随机扰动项的分布函数有所不同,当模型设定正确时,Logit 模型与Probit 模型能得到系数的一致估计。基于Probit 模型对结果进行估计,稳健性检验部分采用Logit 模型对估计结果进行稳健性检验。具体地,该研究将中国北方居民与欧洲居民的节能行为进行对比,分别测算了两种节能行为的平均边际效应(AME),以此量化中国北方固定费用集中供热系统因委托-代理问题产生的激励分散效应。这里AME反映了按热使用量交费与按面积交费的热用户采取节能行为可能性的差异[30]。
该研究首先测算两种热力收费方式下热用户采用节能行为的概率,再通过测算两种热力收费方式下热用户采用节能行为概率的差异来计算AME:
如果AME显著为正,则表示按热使用量收费的欧洲居民的节能行为采用率高于按固定费用收费的中国北方居民的节能行为,即中国北方的固定费用收费方式的热用户在采取节能行为时存在激励分散效应,反之则表示按固定费用收费的中国北方居民的节能行为采用率更高,而AME 的大小就可以代表该节能行为激励分散效应的大小。
该研究选取北京和长春两个城市的居民作为中国北方固定费用计费方式供暖用户的代表,主要原因包括以下几个方面。首先,北京和长春同属于温带季风气候,冬季干燥寒冷[38],两地居民在冬季都有取暖需求。然而由于两地所处区位不同——长春地处中国最寒冷的东北地区,北京地处华北地区,长春的供暖期天气气温明显低于北京,而居民部门的人均热力消费量则高于北京[39-40],因此长春和北京分别代表中国北方集中供热区域中的非常寒冷区域和比较寒冷区域这两类典型供热区域。其次,北京和长春都处于中国政府划定的集中供暖区,两个城市的居民都是按固定费用计费的供暖用户,其节能行为具有固定费用计费方式用户的一般性特点。
该研究选取德国、荷兰和比利时三个欧洲国家的居民作为按用热量计费方式供暖用户的代表,主要原因包括以下几个方面。首先,这三个国家的供热系统都是根据用热量计费的,因此这三个国家的居民节能行为具有按用热量计费方式用户的一般性特点;其次,德国、荷兰和比利时这三个国家相互毗邻,同属于温带海洋性气候,冬暖夏凉,年温差小[41],居民取暖行为习惯基本相同;另外,德国、荷兰和比利时的人均能源消费水平比较接近[25]。最后,通过对德国、荷兰和比利时三国居民的取暖节能行为进行比较可以发现,三国的节能行为非常相似,例如“在夜间调小暖气阀门”这一节能行为在德国、荷兰和比利时的采用率分别为70%、75%和80%。
该研究采用问卷调查的方法来收集所需数据,由中荷双方研究团队共同完成问卷的设计、调查以及数据的分析和整理。整个调查研究工作开始于2016 年10 月,经过问卷设计、分阶段专题调查研究、问卷收集、整理,于2017 年12 月完成本研究所需要的基础数据收集工作。课题组通过对基础数据进行初步统计分析,并进一步对数据不完整、明显不符合统计规律以及回答明显不合理的问卷进行数据清理,于2018 年8 月得到该研究最终使用的调查数据。问卷初始设计语言为英语,设计完成后由研究团队成员翻译成汉语、德语和荷兰语;为保证问卷翻译的准确性,研究团队请非团队成员的同行再将各种语言的问卷翻译回英语并与最初的英语问卷进行对比,在确保两份问卷所表达内容完全一致的情况下才开始启动调查工作。问卷调查工作在中国和欧洲同时进行,首先应用面谈方式进行小规模调查,以确保面谈对象对问卷的理解与问卷的本意完全一致;小规模面谈调查后对问卷进行部分调整,之后开始进行大规模问卷调查。中国的调查对象为北京和长春的城市家庭,欧洲的调查对象为荷兰、德国和比利时的城市家庭。大规模问卷调查由专业调查机构采用基于互联网平台的方式进行发放和收集,为保证问卷填写的质量和完整性,向完成问卷的被调查者发放一定额度的奖励。中国的北京和长春两个城市每个城市发放问卷700 份,共发放问卷1 400 份,回收有效问卷738 份,有效问卷回收率为52.7%;欧洲的荷兰、德国和比利时三个国家各发放问卷700 份,共发放2 100 份,回收有效问卷1 248 份,有效问卷回收率为59.4%。问卷调查所采用的问卷主要包括三个部分,第一部分是受访对象的基本特征和环境心理变量,第二部分是受访对象对于节能措施的具体实施情况,最后一部分则是受访对象选择或不选择节能行为的原因。调查中,通过询问“在暖气运行时是否保持窗户关闭?”以及“是否会在夜里调小暖气阀门?”(1 表示“是”,0 表示“否”),来衡量在不同收费方式下居民节能行为的差异。为了保证“是否会在夜里调小暖气阀门”这个问题的有效性,在问卷开始就询问了受访对象家里的暖气阀门是否可以随意调节,90%的居民表示是可以调节的。而另外10%的居民有相当一部分人不知道是否可以调节,也就是说他们并没有关注过这个问题,而非完全不可调节。为了确保问卷信息的真实性和可靠性,家庭成员在填写问卷之前会被询问是否了解家里的能源消费情况,只有了解家庭能源消费情况的家庭成员才被邀请填写问卷。研究样本的选择也遵循了年龄、收入、受教育程度以及地理区域的分层策略,以保证样本选择的合理性。
根据最终的数据收集结果,该研究共包含1 986 个有效家庭样本,其中欧洲家庭1 248 户,包括德国家庭400户、荷兰家庭448 户、比利时家庭400 户,以及中国家庭738 户。表1 给出了所调查样本在家庭特征、环境关注度和环境信念等方面的描述性统计分析,结果表明:相较于欧洲的受访对象,中国的受访对象相对年轻、教育水平也更高一些,此外更多的受访中国居民有工作、家里有老人和孩子。究其原因,在中国老年人或受教育水平较低的居民对于互联网的使用率相对较低,因此通过互联网填写调查问卷比率也相应较低,所以更多的年轻人和教育水平较高的居民在中国的样本中占比相对高一些。而在环境关注度和环境信念方面,两组受访对象中的绝大部分虽然都表现出较高的环境关注度和环境信念,但是他们大都认为这并不是他们采取节能行为的主要原因。考虑到调查样本内中国和欧洲居民在年龄、教育水平方面存在的差异可能会影响其节能行为,该研究将应用控制变量分析和稳健性检验的方式来检验以上变量的影响,以保证研究结果的可靠性。
由表2 可知,总体上,欧洲居民对节能行为的接受率明显高于中国居民。针对“暖气运行时保持窗户关闭”这一节能行为,欧洲居民的接受率为83.09%,而中国居民的接受率仅为41.33%。针对“是否会在夜间调小暖气阀门”这项节能行为,75.96%的欧洲居民接受这一节能行为,而仅有26.83%的中国居民接受这一节能行为。之前学者的研究也可以在一定程度上印证该研究的调查结果,如Du 等[27]通过在中国重庆进行实地观察发现,在供暖期间会有较大一部分居民选择开窗。在问卷中作者还询问了欧洲受访居民选择“暖气运行时保持窗户关闭”以及“在夜间调小暖气阀门”的原因,受访对象中88%左右的居民认为这对解决环境问题帮助有限,但是却可以帮助他们节省一些能源费用。作者也调查了中国受访对象选择“在暖气运行时开窗”以及“不在夜里调小暖气阀门”背后的原因;62%左右的受访对象表示他们平时没有意识这样做,如果要特意做这件事会增加麻烦。这一结果表明,中国居民和欧洲居民在用能取暖过程中习惯和行为差异显著,而这主要源于供暖收费方式的不同。由于在中国更多的是采用按照建筑面积收取固定供热费用,居民没有节能意识和节能动机,因此在用能过程中就产生了行为激励分散效应。
该研究的实证结果见表3:供暖过程中的两项节能措施的AME分别为0.357 和0.421,这表明按照热量收取供暖费用的欧洲居民比按固定费用收费的中国居民采取“暖气运行时保持窗户关闭”和“在夜间调小暖气阀门”两种节能行为的概率分别高出35.7%和42.1%。体现以上两种节能行为显著性的P值均小于0.01,这表示以上AME值在1%的水平上保持显著。实证结果表明:按固定费用收费的中国北方居民在做出节能行为决策时存在显著的委托-代理问题。
针对欧洲供热能源效率问题的相关研究已经指出,供热过程中因安装热量计量表从而形成的按热量计费的收费方式可以促进人们的节能行为,而这种按热量计费的收费方式可以带来10%~40%的节能潜力[42]。该研究所测算的中国北方集中供热系统使得居民的两种节能行为采用率相对于欧洲居民分别低35.7%和42.1%。因此中国北方取暖居民的用热行为习惯仍有较大改进空间:在其他因素一定的条件下,通过安装热量计量表并按用热量计费的收费方式改革,中国北方供暖居民的用热量降低潜力可达35%以上。
为了进一步证明收费方式对热力用户节能行为的显著影响,该研究进一步引入家庭特征、环境关注度、环境信念等控制变量进行分析,用以说明收费方式对节能行为的影响结果具有鲁棒性,并会不因家庭特征或其他因素的变化而有所不同。见表4,模型2 到模型4 依次加入了家庭特征变量C、环境关注度变量W以及环境信念变量B。从表4 可以看出,当加入家庭特征变量后,“暖气运行时保持窗户关闭”这一节能行为的AME 略有减少,由35.7%下降到32.6%,但结果仍然显著(模型2),这说明家庭特征变量的引入并没有对该研究的结果产生显著的影响;引入家庭特征变量之后AME略有减少的原因可能有两个方面,一是中国样本的女性占比略高于欧洲国家,女性对温度相较于男性更加敏感,也更加适应室内的高温度[43],开窗降温的行为会有所减少,这会导致该研究的AME值有所减小;二是欧洲有较大一部分居民是租房居住的,而租房本身会减小其节能行为的动机[15,25],这就使得欧洲居民与中国北方居民节能行为采用率的差异有所减小,从而使该研究的AME 有所下降。当逐步引入环境关注度变量和环境信念变量后,“暖气运行时保持窗户关闭”这一节能行为的AME 值分别为34.0%和33.9%,结果没有明显的变化,且仍然非常显著(模型3、4),这表明环境关注度水平和环境信念两个控制变量的引入对于本研究的结果并没有明显影响,热力收费方式仍然是影响“暖气运行时保持窗户关闭”这一节能行为的最主要因素,其形成的激励分散效应仍然显著。
表1 社会经济学与环境心理学变量统计表
表2 不同收费方式下居民节能行为采取情况
对于“在夜间调小暖气阀门”这一节能行为,当逐步引入家庭特征、环境关注度和环境信念三个控制变量后,其AME值同样没有发生明显的变化,且一直保持显著(见表4)。这表明热力收费方式一直是影响“在夜间调小暖气阀门”这一节能行为的最重要因素,并没有受家庭特征、环境关注度、环境信念等相关因素的影响。这也说明中国北方固定费用收费的集中供热系统形成的激励分散效应是实实在在存在的。
在供热过程中居民节能行为也可能会受到其他因素的影响,如性别、家中是否有老人、收入水平、教育程度以及房屋所有权等,而这种影响也有可能导致不同收费方式的居民对节能行为采用率有所差异;另外,不同的估计模型也可能会对估计结果产生影响,前面作者采用Probit模型估计了收费方式对居民在取暖过程中是否采用节能行为的影响,此处可使用Logit 模型进一步检验研究结果的稳健性[46]。因此,该研究首先使用Logit 模型替代Pro‑bit 模型对原有估计结果进行稳健性检验,再进一步对性别、家中是否有老人、收入水平、教育程度以及房屋所有权是否会影响研究结果进行稳健性检验,具体检验结果见表5。表中的行1 是该研究的初始结果,行2 是用Logit模型的估计结果,两种模型估计结果非常接近,表明了模型设定的稳健性;之后针对不同群体分别测算了两种节能行为的AME,其结果与之前的结果没有表现出显著的差异,各种群体的AME的显著性水平仍然很高。
表3 收费方式对节能行为影响的平均边际效应
表4 引入不同控制变量下热力收费方式对节能行为的平均边际效应
表5行3—行4,把样本限定在房主或租客时,其AME值略微发生了变化,但是总体影响方向并没有改变,并且租客与房主群体之间的节能行为并没有显著差异,其主要结果依然是按热使用量缴费的欧洲居民对节能行为的采纳率要明显高于固定费率的中国居民;行5—行6 是针对不同性别进行检验的结果,其AME 值同样没有发生显著改变;行7—行8是针对家中是否有60岁以上老人进行检验的结果,结果可以发现,当家中有60 岁以上老人时,两项节能措施的AME 值均有不同程度的上涨,而家中没有60 岁以上老人时,AME 值则相应下降,究其原因,欧洲有老人的家庭更关注取暖费用,因此会更多地采取节能行为,中国有老人的家庭虽然同样关注取暖费用,但由于节能行为并不能减少取暖费用,所以并没有增加节能行为,这就使得欧洲与中国居民之间的节能行为差距进一步拉大了。行9—行12 是对不同收入群体和不同教育水平群体进行检验的结果,可以发现,收入水平和教育水平并没有影响热量收费方式对节能行为影响的显著性。
表5 收费方式对节能行为影响的稳健性检验
综上,稳健性检验结果表明,将研究对象限定在房主与租客、女性、家中有60 岁以上老人、高收入水平以及高教育水平人群时,两项节能措施的AME 虽然略有变化但结果依然显著。这表明了本研究结果的稳定性,即不同的取暖收费方式使居民在用热过程中的节能行为存在明显的差异,而使用中国北方集中供热系统的居民的节能行为采用率明显低于欧洲居民的水平,固定费用收费方式形成的委托-代理问题引起激励分散效应非常显著。
该研究首先从理论上分析了中国北方集中供暖按建筑面积收取固定取暖费用方式下,供热企业和用热居民之间因委托-代理关系可能产生的节能行为激励分散效应,进一步从实证角度利用中国北方738户取暖用户和欧洲1 248 户取暖用户的调查数据,对中国北方集中供热过程中两项节能行为激励分散效应进行了检验,并对其大小进行了测度。实证结果显示,在其他条件一定的前提下,按照用热量缴纳费用的家庭在供暖过程中采取节能行为的可能性要比按面积缴纳固定供热费用的家庭分别高35.7%、42.1%,当加入家庭特征变量、环境关注度变量以及环境信念变量之后,可能性分别为33.9%、38.7%,结果仍然非常显著。这表明供暖收费方式的不同是供暖过程中产生激励分散效应的根本原因。
该研究结果表明,中国目前建筑供暖领域的用能浪费行为较为严重,建筑供暖领域还有巨大节能潜力可挖掘,如能解决因委托-代理关系产生的激励分散效应问题,中国建筑供暖领域的节能行为的采用率可提升35.7%~42.1%。因此该研究建议可借鉴欧洲国家的经验,使用按热量收费的方式替代中国目前按建筑面积收费的固定收费模式,为居民采用节能行为提供有效激励。为此,需要对目前实行集中供暖的北方地区建筑安装热量计量表,对有供暖计划的新建筑物则推行可调节的供暖模式(分户式供暖模式),同时按计量热使用量收费,从而为取暖用户提供能源使用与成本信息,帮助用户建立节约能源的意识。以山西省太原市为例,该市平均每年新建建筑约400万㎡,按热计量收费可以节能30%~40%,若50%的新建建筑采用分户供暖并按热计量收费,每年可节约5.4万t标煤,减少13万t二氧化碳排放[47],而如果这一措施扩大到整个中国北方集中供暖区,能带来的节能和碳减排将是非常可观的。
除了可以有效节能和减少碳排放外,热计量的收费方式在经济上也是可行的。相关研究表明,一个家庭中的不同房间在41.3%~94%的时间内是不需要加热的[48],而中国目前的供暖方式是长时间连续无差别的集中供暖,随之产生的过量供暖问题十分严重。通过引入热计量的收费方式来鼓励人们养成节能习惯,激励人们调小对温度要求不高的房间的暖气阀门,不仅可以减少能源浪费也可以节省居民的能源支出。目前安装一套户用热量表成本包含热量表和计分摊装置、散热器恒温阀、数据采集以及其他费用四部分总成本约为1 490元[49],其使用寿命约为6 年,即安装一套户用热量表平均每年需花费248元;以长春市100 m2的房屋为例,取暖费用为27元/m2,取暖季的取暖支出约为2 700 元,安装热量表后每平方米的热力费用可以减少16.59%[50],意味着每个供暖季可减少约448 元的供暖支出。当每户安装热量表并按热使用量计费时,相较于按照面积缴纳供暖费用预计每年会有200元的节能收益。另外,中国全国碳交易市场已于2021年7 月启动交易,随着全国碳定价的实施[51],节能还将产生减碳效果,进而产生减碳收益,这将进一步增强安装热计量表的经济可行性。综上所述,相对固定费用收费方式,按用热量收费的方式不仅可以减少能源消费和二氧化碳排放[52],同时在经济上也具有可行性,推行热计量的收费方式对于中国北方供暖长期的节能减排意义重大。
致谢:作者感谢中荷联合主题国际合作项目“城市家庭能源效率:基于多种方法的集成研究”团队成员在数据收集处理过程中所做的工作。