全 文 ：第29卷第2期
2010年4月
生态科学
EcologicalScience
29(2)：161—170
Apr．2010
冯玲。吝涛，赵千钧．家庭能耗与碳足迹研究进展【．，】．生态科学，2010，29(2)：161．170．
FENGLing，LINTao，ZHAOQian-iun．Researchadv n eson ouseholdenergyconsumptionandh useholdcarbonfootprint[J]．
EcologicalScience，2010，29(2)：161·170．
家庭能耗与碳足迹研究进展
冯 玲1，吝 涛r，赵千钧1，2
1．中国科学院城市环境研究所，城市环境与健康重点实验室，厦门361021
2．中国科学院遥感应用研究所，北京100101
【摘要】 家庭消费是产生C02排放的重要来源之一。随着社会的发展，居民生活水平的提高，由家庭产生的能耗及温室气体
排放比例日益增加，家庭的节能减排潜力也随之升高。开展家庭能耗和碳足迹研究，不仅可以为众多家庭提供可持续的生活和消
费指导，帮助居民寻求科学有效的节能减排途径，而且对于促进低碳城市建设、缓解全球变暖和能源危机具有重要意义。该文
从家庭碳足迹的概念、来源以及计算方法入手；总结了家庭能耗及碳足迹研究6个方面的主要内容：家庭能耗和碳足迹特征以
及影响因素，家庭能耗及碳足迹动态变化状况，国家问或地区间家庭能耗及碳足迹对比，家庭碳足迹计算模型，家庭碳排放管
理。最后展望了该领域未来的研究重点和发展方向。
关键词：家庭；能耗；碳足迹；节能减排
doi：10．3969／j．issn．1008—8873．2010．02．013中图分类号：X2A 文献标识码：A 文章编号：1008．8873(2010)02．161—10
Researchadvancesonhouseholdenergyconsumptionandh useholdcarbon
footprint
FENGLin91，LINTaor，ZHAOQian-junl’2
，．KeyLabofUrbanE vironmentandHealth，InstituteofUrbanEnvironment，ChineseAcademyofSciences，Xiamen361021，China
2．InstituteofRemoteSensingApplications，ChineseAcademyofSciences，Beijing100101，Ch／na
Abstract：HouseholdconsumptionisoneoftheimportantfactorstoinduceC02emission．Withthedevelopmentofsocietyandthe
improvementoflivingstandards，theproportionofh useholdenergyconsumptionandgreenhousegasemissionshasincreased，resultinginall
increaseofthepotentialofhouseholdenergysavingandemissionreduction．Carryingoutesearcheson ouseholdenergyconsumptionand
carbonfootprintishelpfultOprovideresidentsguidanceonsustainablelivingandconsumptionandtohelpthemfindaneffectivemeansof
energysavingandemissionreduction．Italsoprovidesadvantagesinthepromotionofl w—carbonurbanconstructionandthemitigationof
globalwarminga denergycrisis．Inthispaper,theconceptofhouseholdcarbonf otprint,thesourc sofhouseholdcarbonemissionsandtheir
calculationmethodarerevealedfirst．Then，sixdomainsoftheresearcheson ouseholdenergyconsumptionandhouseholdcarbonfootprint
aresummarized：thecharacteristicsandinfluencingfactorsfhouseholdenergyconsumptionandcarbonfootprint,thedynamicchangesof
householdenergyUseandcarbonfootprint,thecomparisonofh useholdenergyUseandcarbonemissionsbetweencountriesandregiOtiS,the
calculationmodelsofhouseholdcarbonfootptint,themanagementofhouseholdcarbonemissions．Atlast，theprospectaspectsandirections
forfuturestudiesareputforward．
’
Keywords：household；energyconsumption；carbonfootp int；energysavinandemissionreduction
收稿日期：2010-01．12收稿，2010．04．15接受
基金项目：中国科学院知识创新工程重要方向项目KZCX2．YW-450
作者简介：冯玲(1985一)，女，硕士研究生，研究方向：低碳经济、低碳城市
+通讯作者：吝涛，E．mail：tlin@iue．ac．cn
万方数据
1引言(Introduction)
IPCC第4次伞球气候评估报告指出全球气候变
暖已是“毫无争议”的事实，未来100年这种变暖的
趋势町能会进一步加剧，而人为活动引起的温室气体
大量聚集，“很可能”(90％以上町能性)是导致气候
变暖的主要原创1I。2007年大气中的C02浓度已经
达到383．1ppm，最新研究认为385ppm就是C02浓
度的“引爆点”12】。如果不加以控制，碳循环将产生
更强和更快的气候驱动力：包括更快的海平面上升、
海洋酸化、北极冰层融化、极地地层变暖、海流淡化、
海陆循环模式变化等【31。【大J此越来越多的人们开始达
成共识：要遏制全球变暖的趋势，唯一有效的途径就
是世界各国联合起来共同消减温室气体排放量。为了
评估和控制大气中温窜气体浓度，目前学术界兴起一
个新的研究热点——碳足迹，这是一种衡量某种活动
过程或产品全牛命周期中碳排放对环境影响的新方
法，它为探索合理有效的温窜气体减排途径提供了新
的科学依据。近年来随着社会的发展，居民生活水平
的提高，由家庭产生的能耗及温室气体排放(冈排放
的温室气体主要为C02，故以下简称碳排放)比例日
益增加【4-6】(如图1所示)。但目前关于碳足迹的研究
从国家尺度以及特定产业部门(如交通、工业、农业)
出发的较多【7。01，而专门从家庭尺度束研究能耗和碳
足迹的却相对较少。
图1各国家庭碳排放占总碳排的比例
Fig．1neproportionofh useholdCslbonemissionsn
differentcountries
由图1可见，家庭作为能耗和碳排放的重要部门
之一，其对碳排放的贡献越米越不容忽视。同时，从
家庭入手实行节能减排针对性强、便于管理，成效也
立竿见影。美国密歇根州立大学研究人员近日发布报
告称，如果美国普通家庭能够采取切实的节能行动，
10年后美国C02排放量可望在目前基础上减少
7．4％191。由此可见开展家庭能耗和碳足迹研究，不仅
可以为众多家庭提供町持续的生活和消费指导，帮助
居民寻求科学有效的节能减排途径，而且对于促进低
碳城市建设、缓解全球变暖和能源危机具有重要意
义。本文作者就足在研读国内外家庭碳足迹相关文献
的基础上，总结归纳家庭碳排放的源及其对应计算方
法；对当前家庭能耗和碳排放的研究进展进行综述，
最后对家庭碳足迹末来的研究重点和发展方向进行
展望。希望本文能够为促进家庭节能减排相关政策与
管理措施的制定提供科学依据，同时能够推动我国家
庭能耗与碳排放相关研究的开展。
2家庭碳足迹的概念及源(Theconceptandhe
sourcesofhouseholdcarbonf otprint)
2．1碳足迹的概念
碳足迹的概念来源于生态足迹，Wiedmann和
MinxlllJ将其定义为“ameasureofthe xclusivetotal
amountofcarbondioxideemissionsthatisdirectlyand
indirectlycausedbyanactivityorisaccumulatedover
thelifestagesofaproduct．”也就是说，碳足迹是对由
某项活动引起的直接和间接碳排放总量的一种测度，
或者是对某种产品各生命阶段所累积的C02总量的
一种测度。
Lynas／12】从研究对象的角度定义碳足迹：a
measureofanindividual’Scontributiontoglobal
warmingintermsoftheamountofgreenhousegases
producedbyanindividualandismeasuredinunitsof
carbondioxideequivalent．即碳足迹是以研究对象产
生的温室气体量(用C02当量来表示)来衡量其对
全球变暖贡献大小的一个指标。
以上两种定义，前者偏莺从碳足迹的构成上来诠
释，后者则落脚于碳足迹衡量气候变暖的潜在意义
上，如果将二者结合，可能会得到更完善的定义。
2．2家庭碳足迹的概念
目前还没有家庭碳足迹的严格定义，不过根据以
上碳足迹的定义，可将家庭碳足迹定义为：对家庭相
关活动引起的直接和间接温室气体排放量(用C02
万方数据
2期 冯玲，等：家庭能耗与碳足迹研究进展 163
当量来表示)或者家庭消费的产品(服务)全生命周
期中所产生的温室气体排放量的一种测度，并以此来
衡量家庭相关活动对全球变暖的贡献性。
2．3家庭碳排放的源
家庭碳排放的源包括4部分：家庭的直接用能，
家庭成员交通出行，家庭废弃物处理，家庭消费的非
能源产品和服务【13．16J。根据Tukker和Jansenll7J对直
接碳排和间接碳排的区分——由化石燃料燃烧产生
的温室气体排放为直接碳排，由非能源产品或服务的
全生命周期中产生的温室气体为间接碳排，可以将直
接用能和交通也行归到一起作为家庭直接碳排放的
源，而将废弃物处理、家庭消费的非能源产品和服务
作为家庭间接碳排放的源。许多研究表吲18。20|，家庭
间接能耗与碳排要远远大于家庭直接能耗与碳排，因
此这类源正越来越受到人们的重视。
图2家庭碳排放的源
Fig．2Thesourcesofhouseholdcarbonemissions
家庭直接用能包括：炊事、取暖、照明、洗浴、
家用电器等所消耗的各种化石燃料以及电能。虽然用
电过程没有直接燃烧化石燃料，但电力一直被公认为
主要能源之一，且其上游生产会消耗大量化石燃料，
因此通常也将其作为家庭碳排的直接来源。
居民交通出行这类源又根据交通方式的不同细
分为：道路交通、轨道交通、航空运输和水路运输。
其中道路交通包括私家汽车、公交、出租等，轨道交
通包括火车、地铁等。这些交通工具在行驶过程中需
要消耗汽油、柴油等化石燃料，因此也作为家庭碳排
的直接来源。
家庭废弃物又可细分为：生活垃圾与生活废水两
类。对于生活垃圾，目前国际上理通常采用填埋、焚
烧和堆肥3种方式来处理，这些处理过程都会伴随着
相应的温室气体排放【21|。其中填埋产生的温室气体
主要成分是CH4和C02，各占50％左右122j；焚烧
产生的温室气体主要是C02；堆肥主要也产生C02，
但还伴随着少量CH4和N20排放四，24]。对于生活废
水，在经无氧处理时，会产生以甲烷(CH。)为主的
温室气体排放陋J。
家庭消费的非能源产品和服务：日常家庭生活所
消费的各种非能源商品(如：食品、衣物、家具、家
电等)和服务(休闲娱乐、医疗、教育、商业、通讯
等)，在它们的生产、加工、运输、使用、处置的全
生命周期中会产生大量的碳排放125】。为了计算的简
便，同时也为了避免与其他几类源的碳排放重复计
算，一般仅考虑其在上游生产、加工、制造、运输等
过程中所产生的能耗与碳排放，而不包括它们在下游
使用、处置时的能耗与碳排放㈤26,271。目前学术界
采用内涵能源(EmbodiedEn rgy)和内涵碳排放
(EmbodiedC02Emissions)来表示这部分能耗和碳
排【26勰1。
由于数据或其他条件限制，研究者们常根据研究
的需要，选择其中部分或全部源进行计算。比如：
Stokes等【14】在调查墨尔本东郊655户家庭C02排放
对温室效应的贡献情况时，所考虑的源包括汽车、电、
煤气三部分。Kenny和Grayll5J在爱尔兰的家庭碳排
放预调查中，所考虑的源包括：家庭能源使用(家庭
用电，家庭加热所耗燃料)；交通出行(私家汽车、
火车、公交、出租车、飞机和船舶)；生活垃圾三部
分。Druckman和Jacksonll6j在研究英国家庭碳足迹
时，所考虑的源包括：家庭直接用能(房屋采暖照明
等)，个人交通出行，家庭消费的产品和服务在上游
生产中所消耗的能源。
3 家庭碳足迹的计算方法(Thecalculation
methodsofhouseholdcarbonemissions)
3．1家庭直接碳排放计算
家庭直接碳排放是指家庭购买的能源产品使用
过程中所产生的温室气体排放，涉及的能源产品包括
炊事、采暖、洗浴、交通、照明和家用电器等消耗的
万方数据
各类燃料和电能。对于这部分碳排放，一般根据燃
料或者电能的实际消耗量与对应的碳含量相乘得
到‘2刀，其方法如下：
EGHG．i=FCiXEFGHG，i (1)
上式中，EGHGi表示第i类燃料(或电力)所产生的
温室气体排放量；FC；表示第i类燃料(或电力)的
消耗量；EFGHGi表示第i类燃料(或电力)的碳含量，
也称为温室气体排放冈子。
目前囝内外许多网站上出现的简易家庭(或个
人)碳足迹计算器都是根据这一原理，但是各个计算
器所考虑的排放源以及使用的碳排放因子差异很大
【25，291。
英 国http：／／www．Carbonfund．org／site／pages／
carboncalculators／：美国http：／／WWW．Carbonfootprint．
com／calculator．html；中国http：HWWWoBcs．Gov．cn／
clCalculator!index．do
以下是国内两个网站上碳足迹计算器考虑的排
放源以及采用的碳排放【天】子对比情况。可以看出，这
些计算器也存在着碳排放源和排放因子不统一的问
题，同时还缺乏相应的方法和参数来源说明信息，因
此给居民准确计算和管理自己的碳足迹带来一定困
扰。
3．2家庭间接碳排放计算
3．2．1家庭废弃物
如前文所述，家庭废弃物产生的温室气体排放需
要分别考虑牛活垃圾和牛活废水两类源。对于生活垃
圾，主要计算填埋产生的CH。和C02；焚烧产生的
C02以及堆肥时产生的C02、CH4与N20。对于生活
废水，主要计算甲烷(CH4)和氧化亚氮(N20)的
排放。
①垃圾填埋的CH4和C02排放量计算：
不同国家和地区由于经济发展水平以及生活习
惯、自然地理条件的不同，对于生活垃圾的处理方式
有较大差异。目前采用卫生填埋方式来处理垃圾的国
家主要有美国、意大利、英国、中国等⋯。
对于垃圾填埋的温室气体排放计算方法很多，比
较常用的是IPCCl995年推荐的质量平衡模型【lo】：
EcH4、CO：=MSWxr／xDOCxrx(Mc也、c02／12)x50％
(2)
上式中：ECH。，co：为填埋产生的CH4或C02量；MSW
为城市生活垃圾量；刁为垃圾填埋率：DOC为垃圾
中可降解有机碳的含量；r为垃圾中可降解有机碳的
分解百分率；McH。、co：为CH4或C02的分子量；50％
为填埋气中CH4或C02所占的比例。
②垃圾堆肥产生的C02、CH4与N20排放：
垃圾堆肥处理在芬兰、比利时所占的比例较大，
各国一般都采用好氧发酵方式【21】。堆肥产生的温室
气体以C02和水蒸汽为主，各占约40％，其余20％
主要是堆体内的局部厌氧环境下产生的废气CH4和
N20。其计算方法如下【30】：
ECco，=MSWxTOCxr／x40％x(44／12)
(3)
ECcH4、N20=MxEFcH4、NzO(4)
(3)式中，ECco：为堆肥产生的C02排放量；MSW
为城市生活垃圾量；TOC为垃圾中总有机碳的百分
含量；J7为堆肥过程总有机碳的降解率；40％为C02
在堆肥产生的温室气体中所占的比例。(4)式中，
ECcH。、NzO为堆肥产生的CH4N20排放量；M为
好氧堆肥处理的有机物质量；EFcH。、N20为CH4或
N20的排放因子。
③垃圾焚烧的C02排放量计算：
目前主要采用焚烧方式来处理垃圾的国家有日
本、丹麦、荷兰、瑞士等。垃圾焚烧产生的温室气体
主要为C02吨“。其计算方法如下【31l：
Eco=MSWxEFco，(5)
上式中Eco：是指焚烧产生的C02排放量；MSW为
焚烧的生活垃圾量；EFco，为焚烧的C02排放系数。
④生活废水处理的CH4排放量计算：生活污水在经
无氧处理时，会产生以甲烷(CH。)为主的温室气体。
目前这部分温室气体排放量计算大多采用IPCCl995
年推荐的方法【lo】：
EcH。=WxPBo瓯Xr／xEFcH4(6)
万方数据
2期 冯玲，等：家庭能耗与碳足迹研究进展 165
表1两个在线碳足迹计算器比较
Tab．1Thecomparisonoftwonlinecarbonfootprintcalculator
北京碳汇网的家庭(或个人)碳计算器
Thecarboncalculatoron“WVCvV．bcs．gov．ca’’
山水自然保护中心的个人碳足迹计算器
Thecarboncalculatoron“www．hinature．cn”
万方数据
上式中，ECrH．为污水处理产生的CH。排放量；W
为处理的污水量；PBoD‘为废水中的BOD5含量；刁
为厌氧处理百分率；EFcH为CH4排放系数。
3．2．2隐含在非能源产品和服务中的碳排放
随着人们生活水平的提高，由家庭产品和服务
消费所产生的问接碳排放所占比例越来越大。据统
计，瑞士由产品和服务消费所产生的间接碳排放占
个人总碳排的50％～60％，而在澳大利亚这一比例达
到70％之巨1321。对于这类碳排放其计算方法主要是
环境投入产出法【1727，331。
投入产出法是由瓦西里·列昂惕夫于20世纪30
年代创立的一种反映经济系统各部分之间投入与产
出数量依存关系的分析方法，它是一种从宏观尺度
评价嵌入到商品与服务中的资源量或污染量的有效
工具【27j。其原理如下：
X：(I—A)一1Y (8)
其中x为社会总产出列向量，I为单位矩阵，A
为直接消耗系数矩阵，(I—A)-1为列昂惕夫逆矩阵，
也称完全需要系数矩阵，Y为社会最终需求列向量。
设E是单位总产出碳排放强度矩阵，则为满足
最终需求Y而产生的碳排放C可表示为：
C=E(I—A)-1Y(9)
环境投入J产出法对数据的要求很高，所需的数
据量大，且很难收集。WeiYi—Ming等【34J在计算商品
和服务消费所产生的间接能耗和碳排放时就采用了
更简单易行的方法：即先根据各类消费所涉及到的
行业总产出和总能源消费得出每类消费支出的能源
强度和碳排放强度，然后再用消费支出数据与之相
乘就得到对应的能耗和碳排放量。这种方法需要将
各类产品或服务与行业部门划分对应起来，但对数
据要求相对较低，简单易行。
4家庭能耗及碳足迹研究的重点领域(Research
fieldsofhouseholdenergyuseandcarbon
footprint)
4．1家庭能耗及碳足迹特征
家庭能耗及碳排放的特点是什么?家庭或个人
的哪种活动产生的能耗与碳排放最多?直接能耗与
碳排和间接能耗与碳排的数量对比关系如何?这些
都是研究家庭能耗与碳足迹时十分重要的问题。知
道了家庭能耗与碳排放的特征，就町以对症下药，
寻求最有效的节能减排途径。
Kenny和Gray[15J考查了爱尔兰的家庭碳足迹特
点，发现由直接用能产生的碳排占42．2％；交通碳排
占35．1％；搭乘飞机和娱乐休闲占20．6％；垃圾处理
占2．1％。WeiY —ming等1341量化了1999～2002年期间
城乡居民生活方式对中国的能源使用和C02排放的
直接和间接影响。发现在城市，家庭的间接能耗和
碳排放占主体，住宅、家庭直接用能、食品等是能
耗及碳排放最密集的项目；而在农村，家庭的直接
能耗和碳排放占主体，家庭直接用能、食品、教育
等是能耗及碳排放最密集的项目。Biesiot和
Noo咖an⋯1考察了整个欧洲的家庭能源消耗情况，发
现家庭直接能源消费仅占15％～20％，而间接能源消
耗占80％以上。Bin和Dowlatabadi[271通过计算美国
家庭直接和间接能耗与碳排，得出二者的数量对比
特征：间接能耗与碳排是直接能耗与碳排的两倍多。
另外还识别出日常生活中的能源密集和碳密集项
目，并有针对性地提出了一些减排措施。
4．2家庭能耗和碳足迹影响因素
家庭成员生活方式、用能(或消费)习惯、消
费倾向、文化水平、节能意识；家庭成员规模，年
龄构成，收入状况；住房的建筑特征、年代、采暖
与降温方式、地理位置等等都会对家庭碳排放产生
一定的影响。对这些因素的识别以及影响机理的探
讨一直是家庭能耗与碳足迹研究的重要内容。
Druckman和Jackson[巧J考察了英国家庭能源使
用方式和相对应的碳排放量，发现家庭收入水平与
之显著相关，其他诸如住宅类型、住房产权、家庭
结构和地处农村／城市等凶素也对家庭能耗和碳排
放有一定的影响。Glaeser和Kahnu叫研究发现家庭
地理位置对碳排放有一定的影响：同样收入水平的
家庭，居住在城市郊区的家庭比居住在城市中心区
的家庭产生更多的碳排放。Kenny和GrayI”J在爱尔
兰的家庭碳排放预调查中发现家庭规模大小(人口
数)会影响家庭能耗和碳排放：3口以上家庭的人
均碳排放比单人独居的家庭碳排放减少接近1／3。刘
晶茹等瞄／J通过对北京市两座典型居民住宅楼的部分
生命周期过程中能源消耗及环境排放进行比较，发
万方数据
2期 冯玲，等：家庭能耗与碳足迹研究进展 167
现建筑物的层高对能耗和环境排放也具有一定影
响：高层住宅楼的能耗及环境排放量明显高于低层
住宅楼。孙娟等138】对上海市20世纪80年代及2000
年后两住宅小区的能耗情况进行了调查，发现建筑
年代对能耗有一定的影响：2000年后的住宅小区能
源消费水平明显高于上世纪80年代小区，而从人均
能耗及单位建筑面积能耗来说，前者分别为后者的
1．609倍和0．815倍。
4．3家庭能耗及碳足迹动态变化特征
近年来，随着家庭消费倾向与消费结构的改变，
家庭能耗与碳足迹也随之发生着相应的变化。研究
这种变化趋势及原因，有助于更好地认识家庭消费
的温室气体排放特征，以及相应节能减排措施的制
定。
Shorrockl391考察了英国家庭碳排放在1990～2000
期间的变化情况以及变化驱动因素，并确定了这些
因素对碳排放变化的贡献性质及大小。发现隔热装
置改善、能源效率提高、以及电力生产行业提高气
体燃料使用比例3个因子是引起家庭碳排放减少的
因素，而家庭数量增加以及室外温度变化是导致家
庭碳排放增加的原因。Druckman和Jacksonll6J对比
了英国1990年和2004年的家庭碳足迹，发现2004
年比1990年增长了15％。刘晶茹和王如松【加J对比了
85年和98年中国家庭因生活用电而间接产生的
C02、SOx和烟尘排放量，发现从85年到98年这3
种污染物的排放量对全国的贡献率都有一定增加。
陈佳瑛等HlJ研究了中国1978～2007年家庭模式变化
对碳排放的影响情况，发现家庭内部结构的变化对
于碳排放量的增长存在明显的解释作用。李艳梅和
张副博j分析了1987年～2002年中国居民间接生活
能源消费的变动趋势及原因，发现在此期间，居民
间接生活能源消费呈增加趋势，其促进因素有：居
民消费总量增加、消费结构变化、城乡消费比例变
化和中间生产技术变化。
4．4国家间或地区间的家庭能耗及碳排放对比
家庭能耗与碳排放不仅存在时间上的变化，也
存在着空间和地域上的差异，对这种差异性的研究
也是家庭能耗与碳排放的重要内容之一。
’Kerkhof等133】对比了2000年荷兰、英国、瑞士、
挪威四国的家庭碳排放，发现荷兰、英国的家庭碳
排放多于瑞士、挪威两国，另外荷兰、英国的家庭
随着收入的增加，C02排放强度升高，而瑞士、挪威
却出现下降趋势。这些差异的产生主要足由于各国
的能源供应、人口密度以及的不同造成的。WangYan
和ShiMinjun[6j计算了中国发展水平不同的7个省的
C02排放强度，发现不同区域因家庭消费产生的C02
排放差异显著。总体情况是发达地区排放多于欠发
达地区，且发达地区的人均C02排放量逐年增长的
速度也远远高于欠发达地区。
4．5家庭碳足迹计算模型
碳足迹计算模犁是量化家庭碳排放的关键，目
前己开发的家庭(或个人)碳足迹计算器很多，因
此这类研究的一个重要方向就是比较和评估现存的
计算模型，找出各自的异同点，评价它们的适用性
和准确度，必要时作出相应改进。
Kenny和Gray[25J对英美常见的六种计算模型进
行了比较，发现对于相同的验证数据，这6种模型
所计算的户均C02排放量最大相差15吨／年左右，而
人均C02排放量最大也相差5t·a。1左右。作者分析
差异产生的原因有两点：一是，各个模犁选用的排
放系数不同；二是，各模型所考虑的排放源存在差
异。在对模犁中明显偏高或偏低的转换系数进行改
进后，6种模型的计算结果差异明显变小。Padgett
等【29J对美围10种碳排放计算模型进行了对比，也得
出类似的结论：不同模型计算出的人均碳排放量差
异达1．8t·a以年左右。除了碳排放冈子和排放源差
异外，他认为对其他温室气体，如甲烷、氧化亚氮
等的忽略，也是造成计算结果偏离真实情况的原因
之一。
另一个研究方向是针对某类碳排源开发新的计
算模型。例如：Huppe等142J为了计算家庭消费的国
外产品与服务所产生的上游碳排放，开发了多区域
投入产出法Multi．RegionalInput—Outputmodel
(MRIO)。但这种方法对数据要求过高，．很难实际应
用。为了解这一问题，Druckman和Jacksonll61又开
发出类似多区域投入产出法Quasi—Multi．Regional
Input—Output(QMRIO)，这种方法对数据要求相对
较低，而计算结果却很准确。
4．6家庭碳足迹管理
随着家庭节能减排潜力的增大，如何为众多家
庭提供可持续的生活和消费指导，帮助居民寻求科
学有效的节能减排途径成为家庭碳足迹研究的重要
万方数据
!堡 竺查型堂璧旦12垒!!!墨!!!翌竺 兰竺鲞
表2城市去碳化发展面临的机遇和挑战[40"1
Table2 Theopportunitiesandchallengesofd carbonizedurbandevelopment
出行 燃料使用带来的碳排
TransportationCarbonemissionscau edby
fuelusing
住所
Shelter
食物
Food
发电和工业生产的碳排
(特别是水泥、钢铁生产)
Embodiedinelectricity
generationand
manufacture，especially
cementandsteelproduction
家畜的ca,排放，森林变农
田的碳释放
Methanefromlivestock，
Carbonreleasingduetothe
landusechangesfrom
foresttocropland
收入增加使机动车拥有量增 去机动化(高密度使大规模运输系统经济可
加；交通系统滞后 行)
Increasingmotorvehicle Demotorization(High—density
ownershipduetoincome makeslargetransitsystemseconomically
increase；transportsystemlagsfeasible)
单位和家庭空调、采暖设备 绿色社区(废弃物回收；高密度带来高效率)
的数量不断增加 Greeneighborhood(Wasterecycling；
Theincreasedu ofair efficienciesfromhigherresidentialdensities)
conditionersandheating
equipments
肉和乳制品消费量增加 健康和充足(食品生产过程中的废物同收和高
Increaseintheconsumptionof 效能源利用；蛋白质代替品出现)
meatndairyproducm Healthyandadequate(wasterecyclinga d
energycapturingin foodproduction；
proteinsubstitutesapp arance)
生活方式 生活产品制造以及服务部 缺乏管理使工厂的污染强度 适度足迹(信息技术的合理使用；追求低耗能
Lifestyle门产生的能源消耗和碳排 增加；过度消费使人们为信 与低耗材的商品与服务)
Energyconsumptionand 用卡债务而超负荷工作 Modestfootprints(TherationalUSe of
carbonemissionsngoodsPooregulationleadingto informationtechnology,thepursuitoflow
productionandservicemorepollutionin factories，nergyandlowmaterialsgoodsandservices)
providing Viciouscycleofoverworkto
payoffcreditcarddebtsfrom
overconsumption
内容之一。
陈粉丽和张松林【43J指出了家庭节能减排需遵循
的原则及可行的对策。周勇I删对荷兰节能减排的五
项最有效政策工具——用煤协议、标杆协议、排污权
交易、政府补贴计划、税收分别作了详细介绍，并分
析了五项政策工具在中国的应用情况。李忠东【451对
常见家用电器(电脑、电视、空调、冰箱、电热水器、
微波炉、电饭煲、吸尘器、洗衣机等)和燃气使用时
可采用的节能减排措施进行了详细的归纳总结。
Lebel等mJ针对城市中存在的4项主要碳排放负面效
应，提出了一个城市去碳化发展道路的框架(如表
2)。另外还建议通过对过度消费的调控来降低碳排：
比如为低收入阶层提供廉价、清洁和安全的出行方
式、居住环境、工作和饮食等，同时向消耗大量资源
及并排放大量碳的群体征税等措施来减少家庭或个
人碳排。
5总结与展望(Summaryandprospect)
(1)现存的家庭(个人)碳足迹计算器种类繁多，
万方数据
2期 冯玲，等：家庭能耗与碳足迹研究进展 169
但各自考虑的排放源以及采用的碳排放因子和计算
方法五花八门，且缺乏相关方法和参数的来源说明信
息，给居民准确计算和管理自己的碳足迹带来一定困
扰。因此很有必要对这些模型进行规范，建立起全面、
透明、可信的碳足迹计算模型。
(2)家庭碳足迹的量化需要准确的碳排放系数，
目前除了美国的芝加哥、韩国的一些城市开展过化石
燃料温室气体排放系数的研究工作外，国内外在城市
尺度上研究化石燃料温室气体排放系数还很少。为了
准确量化家庭碳足迹，有必要对各地化石燃料的温室
气体排放系数进行准确量测和研究。
(3)家庭对国际贸易的影响越来越不容忽视，但
目前这方面的研究相对较少，而研究家庭产品与服务
消费对全球环境的影响更是罕见。随着国际社会将控
制气候变化的努力放到国家层面，家庭与国际贸易、
全球环境之间的关系研究将变得尤为重要。
(4)随着人们生活水平的提高，由家庭产品和服
务消费所产生的间接碳排放所占比例越来越大。因此
家庭能耗及碳排放研究正在由关注直接能耗碳排放
开始转向占更大比重的家庭间接能耗碳排放。
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万方数据
家庭能耗与碳足迹研究进展
作者： 冯玲， 吝涛， 赵千钧， FENG Ling， LIN Tao， ZHAO Qian-jun
作者单位： 冯玲,吝涛,FENG Ling,LIN Tao(中国科学院城市环境研究所,城市环境与健康重点实验室,厦
门,361021)， 赵千钧,ZHAO Qian-jun(中国科学院城市环境研究所,城市环境与健康重点实
验室,厦门,361021;中国科学院遥感应用研究所,北京,100101)
刊名： 生态科学
英文刊名： ECOLOGICAL SCIENCE
年，卷(期)： 2010,29(2)

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