（本文转载自《中国能源》）
作者：黄东风，佘孝云，何斯征，姚烨彬
浙江省能源与核技术应用研究院
前言
近10多年来，全世界可再生能源发展日新月异，应用规模日益扩大，可再生能源正在成为主流能源的重要组成，替代作用日益显现。为了积极应对全球气候变化，根据2014年11月中美双方共同发布的《中美气候变化联合声明》，中国计划到2030年非化石能源占一次能源消费比重提高到20%左右。
可再生能源是非化石能源的主要组成，科学统计核算可再生能源利用量是评价我国优化能源结构与减排温室气体的重要手段。为掌握我国可再生能源发展动态，量化评估可再生能源发展目标的实现进程，迫切需要建立健全可再生能源统计报告制度，并纳入现有的国家能源统计体系，为制定规划、科学决策提供量化依据。本文将介绍国际上可再生能源统计的方法和实践以及存在的问题等，以供参考和借鉴。
1 国际上可再生能源统计的实践
目前国际上许多机构组织开展可再生他源统计工作，如国际能源署、国际可再生能源署、欧盟以及联合国“人人享有可持续能源”的“全球跟踪框架”项目等，建立了综合的再生能源信息统计报表，规范数据收集和处理，以提高数据的一致性、质量和可信度。
1.1 统计方法
1.1.1 IEA的方法
IEA是开展全球能源统计的权威机构之一。为适应可再生能源发展，IEA将可再生能源纳入现有的能源统计体系，从生产、转换、消费、库存以及流通等方面，设计可再生能源统计报表，制订数据收集和处理方法，为世界各国可再生能源统计提供了规范的参考模式。
IEA定义可再生能源是“一种源自于永续补充的自然过程的能源”、“补充速度快于消费数据”。按照能源种类，可再生能源可分成3大类型，如下图所示。
第一类是只能以电力形式获得的可再生能源，或称为可再生能源发电，包括水电、风电、太阳能光伏发电、潮汐能发电、波浪能发电和潮流能发电等。
第二类是以传统方式不能存储的可再生能源，或称可再生能源热利用，如地热能和太阳热能等，这些热能既可用于发电，如地热发电和太阳能热发电，也可直接用于终端消费部门的供热或制冷。
第三类为可存储的可再生能源，主要是生物质能，如城市垃圾、固体生物质（薪柴、木炭、林木废弃物等）、沼气（畜禽养殖场沼气、垃圾填埋气沼气、污水污泥沼气等）和液态生物燃料（生物汽油、生物柴油等）。这些可再生能源既可作为电力或热力生产（即中间转化过程）的燃料，如垃圾焚烧电厂（热电厂）、垃圾填埋气发电厂、沼气发电厂（热电厂）和生物质燃烧发电厂（热电厂）等，也可直接作为终端消费部门的燃料，如炊事用沼气、交通运输部门消费的液态生物燃料等。
相应地，上述3种类型的可再生能源统计调查的参数也各不相同。
第一类可再生能源，统计调查的参数简单，即发电量，技术特性参数为装机容量。
第二类可再生能源，从理论上讲，统计调查的参数应是地热能和太阳热能的产量，而地热能产量等于从地壳开采出的流体或蒸汽中的热能减去回灌到地壳的流体中的热量，太阳热能等于传热介质吸收的太阳能辐射量减去集热器的光学和热能的损失。因为实测难度大，地热能产量往往根据地热发电厂的发电量和发电效率推算而得，或者根据热泵介质的进出焓差再扣减热泵耗电量进行估算；而太阳热能产量则是根据集热器面积以及集热器安装所在地的太阳能辐射量进行估算。
第三类可再生能源，因为坐物质能资源种类和应用技术多种多样，统计调查的参数最为复杂，不仅包括作为燃料的可再生能源实物量，如城市垃圾处理量（t）、薪柴量（t）、农林废弃物处理量（t）、沼气产量（m3）等，也包括这些燃料中间转换前的消费量和转化后的发电量或供热量以及技术特性参数（如设备容量等），还包括直接用于各个终端消费部门的燃料量等，如交通运输部门的生物燃料消费量等。
1.1.2 IRENA的研究
IRENA是成立于2009年1月的政府间组织。针对当前可再生能源统计存在的问题，IRENA指出生物质能和分布式可再生能源的数据缺失，由于这两类可再生能源的容量规模小，布局分散，统计繁琐，数据收集费时费力，因而往往被忽略。随着技术进步和成本降低，以及生物质能和分布式可再生能源发展迅速，贡献作用曰益显现，应加强相关数据的收集和统计工作。IRENA列出了可纳入统计范畴的生物质能种类和分布式能源及技术清单，如下表所列，还建立了lRENA可再生能源统计报表，提供各国参考。
1.2 统计实践
纵观可再生能源的发展历程，可再生能源发展目标是不可或缺的引领政策。不论发展目标是以规模数量还是以可再生能源占比作为指标，可再生能源统计都是衡量可再生能源发展目标实现进程的必要手段。
1.2.1 欧盟可再生能源统计的实施
欧盟是可再生能源发展的先驱者，也是可再生能源统计核算的践行者。随着欧盟可再生能源发展目标的更新，欧盟可再生能源统计体系也在逐步建立和完善。早在2001年，欧盟提出到2010年可再生能源发电占电力消费总量的比例达到22%，要求各成员国开展可再生能源发电统计，以考核各国目标完成的情况。
2003年欧盟又提出到2010年生物燃料或其它可再生能源燃料的最低市场份额要达到5.75%，各成员国应开展生物燃料的统计调查。经过多年实践积累，2008年欧洲议会和理事会颁布了《能源统计条例》（RegulationNo1099/2008/EC），将可再生能源纳入能源统计体系，可再生能源统计范围包括风能、太阳能、空气热能、地热能、水源热能、海洋能、水电、生物质能、垃圾填埋气、污水厂处理气和沼气等，其中空气热能和水源热能为新增的可再生能源品种。
2009年欧盟颁布《可再生能源指令》（Directive2009/28/EC），明确提出到2020年可再生能源消费占终端能源消费的比例达到20%，该指令规定：
（1）各成员国可再生能源消费包括可再生能源电力、可再生能源供热制冷、运输部门消费的生物燃料等；
（2）各成员国可再生能源电力消费按各种可再生能源发电量计算，并扣除抽水蓄能发电量；
（3）各成员国可再生能源供热制冷消费量等于本国可再生能源区域供热/制冷量，并加上工业、生活、服务、农业、林业、渔业部门等消耗的可再生能源供热制冷或工艺用热量；
（4）对于混合燃料发电厂/供热厂，按各种燃料的能量占比，分摊可再生能源发电量或供热量；
（5）考虑气候的变化对可再生能源产出影响，对水电和风电的发电量应进行常年化修正等。此外，该指令还规定，当热泵输出的能量远远超出驱动热泵所需要的能量，则热泵获取的空气热能、地热能和水源热能可认定为可再生能源，相应的热量可按照规定的公式计算。
1.2.2 联合国“全球跟踪框架”项目
2011年联合国大会发起了“人人享有可持续能源”的全球性倡议，提出到2030年在全球范围实现三大目标，即普及现代能源服务、能效提高的速度翻倍以及可再生能源在全球能源结构中的占比翻倍。为了跟踪“人人享有可持续能源”发展目标的实现进程，世界银行与国际能源署及其他13个机构合作，共同完成了第一份“全球跟踪框架”的研究报告。
该报告建议将可再生能源占终端能源消费的比例作为评价指标，详细分析了可再生能源统计核算面临的各种挑战。例如，目前传统生物质能仍计入可再生能源消费量，因为没有数据可判定可再生能源利用是否可持续，尤其是生物质能，统计时只能暂不考虑可持续性原则，相关研究亟待开展。
其次，可再生能源占比的计算方法至关重要，以一次能源还是终端能源作为基数，能源换算系数的选择，都会导致计算结果差别较大，直接影响发展目标的量化设定。该报告以国际能源署数据为主，联合国数据为辅，评价了从1990年至2010年全世界180多个国家的能源发展状况，提出了一套全球定期报告的方案。
2 可再生能源统计的难点
2.1 热量的计量
可再生能源统计核算的最大难点是非发电类可再生能源。由于缺少工作介质的温度和流量等参数的实测数据，不能直接得到太阳能热水器实际产热量或地源热泵的供热量/制冷量，使得可再生能源热利用量统计难度大，因此仍以估算为主。
例如，太阳能热水器的热利用量估算值是集热器面积和折算系数的乘积。但是折算系数往往只能反映太阳能热水器的期望使用状况，而实际使用有着千差万别，甚至可能有安装但未使用的现象，因此估算僮与实际值之间有差异，估算值存在不确定性。
同样地，利用热泵获取地热能、空气热能或者水源热能，其供热量/制冷量也是采用估算方法。欧盟《可再生能源指令》中提供了热泵输出量中可再生能源部分的计算公式为：
其中Qusable为热泵提取的有用能估算值，SPF为热泵季节性能因子平均值，只有当热泵的SPF>1.15×1/η（η为平均发电效率）时，热泵提取的热量才可计入可再生能源量。根据2013年3月欧盟委员会发布的Qusable和SPF缺省值，2013年电驱动热泵的性能系数（COP）要求的最低值为2.5。
2.2 生物质能
生物质能统计是国际性的难题。根据<全球跟踪框架》报告，2010年全球生物质能约占一次能源供应量的10%，该比例从1990以来基本没有变化，但是数据背后隐藏着许多事实。
首先生物质能不仅品种繁多，从农林废弃物、城市垃圾到工业废弃物、造纸黑液等，利用技术多种多样，既有传统低效的炊事炉灶，也有燃烧木材颗粒的高效热电厂，还有生物柴油和生物乙醇燃料，生物质能多元化特性使得统计十分繁杂。
其次，生物质能往往不是商品能源，尤其是在发展中国家，数据收集难度很大，传统生物质能消费量往往根据人口的增长推算，这可能会忽略了城市化和利用效率提高对传统生物能的需求减少的作用。
另外，不同生物质能的计量采用的是不同的非标准实物单位，而生物质实际热值取决于种类及其含水量高低，选取参考热值换算成能源单位只是近似值。以上原因都可能导致生物质能利用量统计的不确定性。
2.3 分布式可再生能源
分布式可再生能源系统容量小，布局分散，多为户用端自产自用，例如小型光伏发电、小型风电、太阳能热水器、户用沼气池、互补系统和微网系统等，发电量不上网或并入配电网，供热量也不进入供热系统，通常没有安装测量仪表，可再生能源生产消费数据基本缺失，这部分可再生能源量的统计难度非常大。为了收集分布式可再生能源利用数据，最常用的方法是定期抽样调查，根据抽样调查数据和过去趋势，推算年度数据，在一些国家安装了智能电表或实施居民发电上网电价政策，可以测量的分布式可再生能源发电量作为统计调查的数据。
对于可再生能源供热设备和炊事炉灶等，多采用估算方法，根据产品销售量、平均期望使用情况和寿命等参数，估计可再生能源的消费量，但是设备实际使用期与假设使用期往往不同，因此造成统计数据不准确。
尽管目前分布式可再生能源总量还很小，但是随着新技术的广泛应用，其作用日益显现，应及早研究和制定分布式可再生能源监测措施，逐步完善可再生能源统计体系。
3 对我国可再生能源统计的启示
3.1 加快建立可再生能源统计体系
我国已经颁布的与可再生能源有关的统计报表制度有《电力行业统计报表制度》、《全国农村可再生能源统计报告制度》和《民用建筑能耗和节能信息统计报表制度》等。（（全国电力行业统计报表制度》包含了并网水电、风电、太阳能光伏发电、生物质能发电、地热能发电和潮汐能发电等的发电量以及装机容量等数据收集，这些数据是可再生能源发电统计的主要信息。
《（全国农村可再生能源统计报告制度））调查收集农村地区的户用沼气池、沼气工程、生活污水净化沼气池、省柴节煤炉灶与节能炕、节能炉与燃料电池、太阳能热利用、小型电源（小型沼气发屯、小型光伏和小型风电等）、秸秆能源化利用等数据，这些数据是核算农村可再生能源开发利用量的依据。《民用建筑能耗和节能信息统计报表制度》收集城市建筑屋顶光伏发电的发电量和装机容量、太阳能热水器集热面积和地源热泵建筑应用面积和装机容量等数据。
但是可再生能源尚未系统地纳入我国现有的能源统计体系，在全国能源平衡表中，能源供应仅包含水电、并网风电的发电量等，上述统计报告制度之间缺乏相互衔接，数据缺失、遗落、重复和不一致等问题在所难免，尽管行业协会等其他渠道也可提供补充数据，但远不能系统地反映我国可再生能源发展全貌，加快建立和完善可再生能源统计体系迫在眉睫。
3.2 创新完善可再生能源统计手段
在国家“可再生能源发展‘十二五’规划”中，明确要求到2015年可再生能源占能源消费的比重达到9.5%以上，可再生能源发电量达到总发电量的20%以上，可再生能源供热和民用燃料总计年替代化石能源约1亿tce，分布式可再生能源应用形成较大规模。由于可再生能源供热、生物质能以及分布式可再生能源统计核算难度大，一方面应加强估算方法的研究，特别是折算系数合理取值，不断提高可再生能源利用量统计的准确度。
另一方面，基于高速发展的佶息和网络技术，研发可再生能源智能监测技术，建立可再生能源云数据平台，健全数据收集渠道，整合各种数据来源，不断提高可再生能源统计数据的质量和完整性。
3.3 注重接轨国际可再生能源统计
作为一项衡量指标，可再生能源占能源消费总量的比例越来越多地被设定为国家和地区乃至全球可再生能源的发展目标，因此可再生能源统计数据一致性是科学制定目标、评价比照的先决条件。从能源平衡表来看，可再生能源占比计算的分母既可以是一次能源消费量，也可以是终端能源消费量。以一次能源计，化石燃料和生物质能有实测值为基础，一次电力按照设定的转换效率换算成一次能源，由于转化效率设定的不同，可再生能源的实际贡献可能被掩盖，可再生能源发电份额也会被低估。
以终端能源消费计，可以平衡可再生能源生产与消费，能源消费以电力或者热力为主，可直接比照各种可再生能源的电力或热力生产，更好地反映有用能的使用情况。很显然，采用两种方法计算，可再生能源占比值有高低，而且后者高于前者。目前，欧盟及其成员国、联合国“人人享有可持续能源”倡议等都是将可再生能占终端能源消费的比例设定为发展目标。
而我国目前是按一次能源消费量计算可再生能源利用量占比，以此设定了2020年和2030年我国可再生能源发展目标，其与欧盟甚至全球设定的可再生能源发展目标没有可比性。因此应密切关注国际可再生能源统计的研究动态，注重与国际可再生能源统计的接轨，不断提高我国可再生能源统计数据的一致性和可比性。
