用MARKAL模型研究中国未来可持续能源发展战略

为研究中国未来可持续能源发展战略 ,在对未来社会经济发展进行合理的假设基础上 ,应用中国 MARKAL 模型 ,对 1995～ 2 0 5 0年间中国终端能源消费及构成、一次能源消费及构成、电力构成、二氧化碳排放量等进行了研究。分析了终端能源消费中油气电比重的增加、先进高效的火电机组以及新能源与可再生能源和核能的应用对减排二氧化碳的作用。此外 ,还应用该模型对由煤制油品、煤制氢等满足未来急剧增长的交通运输燃料的需求以及由煤制合成气实现城市清洁能源的大规模应用进行了研究。     

西部可持续能源开发利用模型

为了研究中国西部可持续的能源开发利用战略,建立了西部可持续能源开发利用模型。该模型以能源系统优化模型——MARKAL模型为内核,耦合了能源服务需求预测模块、水资源需求模块、污染物排放模块、经济分析模块和内生技术学习模块。应用该模型研究了2000—2050年间西部地区终端能源需求、一次能源供应、电力消费及构成、水资源需求以及污染物排放等。并分析了“能源东送”方案对西部能源系统的影响。结果显示,2050年中国西部终端能源消费量将达到12.43亿t,一次能源消费量将达到14.67亿t。预计“能源东送”方案实施后,一次能源消费、电力需求、水资源需求和污染物排放均会有较大幅度增加。     

基于中国TIMES模型体系的低碳能源发展战略

为研究中国未来的低碳能源发展战略,应用系统分析原理建立了中国TIMES模型体系(China TIMES model system,C-TMS)。在对未来经济和社会发展进行合理假设的基础上,对2010—2050年间中国终端能源和一次能源的消费及构成进行了研究,并对2020年非化石能源在一次能源中的占比进行了分析,给出了未来低碳能源的发展战略。结果显示:在参考情景和政策情景下,中国的能源消费在2020年前均将处于持续快速增长态势,2020年的一次能源消费将分别达到49.1、47.6亿t标煤。在政策情景中,2020年不包括非商品能源的非化石能源,按供电煤耗折算将超过7亿t标煤,在一次能源消费的占比将达到14.8%。     

广东省能源多样化方案环境效应的定量分析

该研究从未来广东省国民经济发展的形势出发,综合考虑降低能源强度（与能源效率、能源技术相关性紧密）、优化能源结构等主要能源多样化因素,预测能源利用对环境的影响。影响一个国家或地区的大气污染物排放的主要因素,除经济增长以外,主要包括能源消费强度、能源结构（化石能源,主要是煤炭）的比重,用Kara公式可表示为：排放量=国民生产总值能源强度能源结构。根据近年来广东省国民经济与社会发展趋势,未来GDP保持9％的年增长率,对能源需求总量逐年增加,能源消耗所产生的污染物有逐步增长的趋势,广东省同时采取优化能源结构、提高能源技术、降低能源强度等能源多样化措施减少污染物的产生,提出了单位GDP能源强度“十一五”期末下降15％的硬指标,一次能源中煤炭的消耗比重逐年下降,以1万吨标煤排放180吨二氧化硫、2．25万吨二氧化碳估算,预测2010～2020年间主要污染物SO^2、CO^2的产生量,定量分析能源多样化对环境的影响。     

中国的二氧化碳边际减排成本

应用能源、环境、经济耦合的中国 MARKAL-MACRO模型对 2 0 10到 2 0 5 0年中国的碳边际减排成本进行系统研究。给出 2 0 10、 2 0 2 0、 2 0 30、 2 0 4 0与 2 0 5 0年碳边际减排成本曲线的函数形式 ,分析不同的碳减排实施方式、减排实施起始年、以及限制核电发展等对碳边际减排成本的影响。研究结果表明 :中国的碳边际减排成本是相当高的 ,当减排率在 0 %～ 4 5 %时 ,碳边际减排成本在 0～ 2 5 0美元 / t之间 ;而且越早开始实施碳减排约束 ,在等同的减排量下碳边际减排成本将越高 ;限制核电的发展将进一步增大碳边际减排成本     

基于因素分解的碳排放分析及情景预测——以东营市为例

笔者采用因素分解法对东营市的一次能源碳排放进行分析,并利用IPAT方程对东营市未来中长期的经济发展与碳排放进行了情景预测．研究表明：2005—2009年东营市一次能源消费的碳排放总量逐年增长,年均增长率为7．5％;人均碳排放量随着人口的增长呈增长趋势,年均增长速率为6．6％;碳排放强度呈下降趋势,年均下降速率为7．2％;能源结构不断优化,碳能源强度逐年下降,年均下降率为0．5％;第二产业能源消费所占比重最高,是影响碳排放的主要产业部门;低碳情景是东营市实现可持发展的最佳方案且该情景的实现在一定程度上是以减缓经济增长桌宴现节能减排目标的     

我国产业结构演进对碳减排的贡献程度

为定量测算产业结构对碳减排的贡献程度,根据2000—2009年的GDP相关数据,在产业结构自然演进情景下,采用因素分析模型和时间序列模型,预测2020年的GDP相关数据,并测算各产业增加值所占GDP的比重及能源强度。结果显示:自然演进情景下产业结构对2020年实现全国碳减排目标的贡献率仅为35.86%。基于产业结构自然演进下无法实现碳减排目标的现实,拟定产业结构加快调整情景。比较分析两种情景所得数据,结果表明产业结构调整必须结合其他影响能源强度的因素共同作用才能达到减排目标。该研究为制定有效的碳减排措施提供了参考。     

广东省能源结构与大气污染分析

一、前言 广东一直处于中国改革开放的前沿,其经济发展迅猛,年平均增长率达10％以上。然而随着经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高,全省用能迅速增加。虽然在广东的一次能源消费中,油、气、一次电等优质能源比重逐年上升,但广东仍是一个以用煤为主的省份,长期以来煤的消耗占全省终端能源消费的63％     

建设节能型、环保型发电企业促进广东电力可持续发展

一、广东省能源及电力形势 广东作为全国的经济第一大省,能源和电力消费总量居全国首位。但广东是常规能源资源十分匮乏的省份,由于本地能源产量有限,随着消费总量的快速增长,全省一次能源自给率持续下降,从1990年的25％下降到2004年的18％;同期煤炭的自给率由30％下降到11．9％,外省调入及进口能源的比重和数量迅速攀升,能源供应压力较大,能源危机仍然存在。     

山西省能源消费碳排放清单和影响因素研究

能源消费燃烧产生的碳排放是山西省主要碳排放源,研究山西省能源消费碳排放特征及影响因素,对山西省科学合理制定能源消费碳减排政策,早日完成“碳达峰、碳中和”目标具有重要意义。本研究以山西省能源领域为研究对象,以山西省省级能源平衡表为基础,采用省级温室气体清单核算方法,计算分析了2005-2019年山西省能源消费碳排放量及变化特征,在此基础上,采用Kaya恒等和LMDI因素分析方法,定量分析了人口、经济发展、能源消费强度、能源消费结构等因素对碳排放的贡献情况。研究结果表明：2005-2019年山西省能源消费碳排放总量整体呈波动上升趋势,累计增长68.81%,年均增长3.81%;单位GDP碳排放强度呈逐年下降趋势,但下降幅度远小于GDP增速,能源利用效率有待进一步提高;人口效应和经济效应对碳排放呈正效应,特别是经济效应是导致山西省碳排放增加的主要因素,说明山西以重型化为主的经济结构未得到根本改善;能源消耗强度和能源消耗结构主要呈抑制效应,是碳减排的主要影响因素,其中能源强度贡献较大,能源消耗结构贡献较小,说明未来还有较大的减排空间。     

未来中国的SO2和CO2排放控制对策

应用能源 -环境耦合的 MARKAL模型研究未来中国的 SO2 和 CO2 排放控制对策。模型的运行结果表明 :若2 0 5 0年 SO2 排放量控制在 10 Mt,终端能源消费构成中天然气的份额需达 3 2 .2 8% ,而有脱硫作用的高效先进煤电及油气发电机组的装机容量在总装机容量中的份额将达49.44 % ;若 2 0 5 0年 CO2 排放控制在 2 1亿 t(以碳计 ) ,核能、水电以及风能、太阳能、地热能等新能源在一次能源消费构成中的份额需达 3 4.91%。因此 ,SO2 排放控制的主要对策在于城市清洁能源的大规模应用以及有脱硫作用的高效先进火电机组的推广 ;而 CO2 排放控制的主要对策在于新能源与可再生能源的大力开发与应用     

基于BP神经网络的我国碳排放情景预测

碳排放预测有助于碳减排目标和碳减排路径的科学制定。借鉴STIRPAT模型的影响因素,选取人口、城镇化率、人均GDP、第三产业GDP比例、能源消耗强度、煤炭消费比例等6项因素为自变量,以1980-2009年的指标数据为训练样本,运用BP神经网络方法构建了我国碳排放预测模型,并对2010-2015年我国碳排放进行预测,结果表明我国“十二五”期间应适当降低GDP增速,促使碳排放目标的有效实现。     

特斯拉汽车产业规划布局对中国电能耗和碳排放的影响评估

随着新能源汽车尤其是纯电动汽车的发展,其对电力的需求越来越大,由此对中国电力系统造成的压力以及碳排放等问题需要格外关注。以近来发展迅速的特斯拉汽车为例,针对特斯拉充电设备在全国的快速扩张,通过统计调查、资源环境等多源数据,运用空间信息技术对充电站的空间分布以及对中国电力和碳排放的影响做出评估。分析表明,预计到2025年全国特斯拉电动汽车总耗电量将达到165.54亿kW·h;相对于传统燃油汽车,纯电动汽车所带来的减排效果足以弥补其增加的供电碳排放量。     

中国未来能源需求趋势分析

为给中国能源发展规划提供参考,分析预测了中国未来能源需求状况。采用了国际间比较分析的方法,对不同国家在不同发展阶段人均国民生产总值(GDP)与人均能源消费总量、GDP能源消费强度、人均电力消费、交通用能之间的关系进行分析。结果表明,随着中国未来经济的发展,中国能源消费总量还将大幅度增长;中国未来GDP能源强度还有一定的下降空间,电力消费和油品消费在终端能源中的比例将进一步提高。     

基于投入产出分析的中国国际贸易碳排放研究

采用投入产出分析法,结合部门能源消费数据,从最终需求的角度评估了2002年中国进出口贸易中国家和部门的碳排放.2002年中国为贸易隐含碳排放的净出口国,净出口的碳排放介于22.60～168.14Mt,占国内总排放的2.03%～15.09%.其中,满足国外需求的国内出口碳排放为261.19Mt,约占当年国内总排放的23.45%,相当于总出口排放的79.03%～90.62%;实际用于中国国内使用的进口碳排放为93.05～238.59Mt,约占总进口排放的77.49%,占国内总排放的8.35%～21.42%.2002年中国因进口而间接向全球减少的碳污染排放高达187.81Mt.约67%的总出口碳排放来自11个部门,超过50%的总进口碳排放主要来自5个部门;化学原料及化学制品制造业、黑色金属冶炼及压延加工业、通信设备、计算机及其他电子设备制造业是进出口碳排放净平衡中受生产技术影响最显著的部门.     

基于LCA碳总排放量的大型工业园区综合能源供应系统多目标优化

大型工业园区碳集中排放是导致环境恶化的重要原因之一。本文提出大型工业园区综合能源供应系统模型,包含能源输入、能源转换、能源存储三个模块,通过能源转换降低传统能源使用比例,为园区提供电、热、冷、气四种所需负荷。基于生命周期计算设备和能源的碳排放量,通过碳捕集技术对既有碳排放进行消纳,并将经济成本、碳排总放量和清洁能源利用率作为目标函数,利用ISSA算法对工业园区综合能源供应系统进行优化配置。算例结果表明,引入储能系统和P2G系统后,园区能源系统的清洁能源使用比例是之前的3.92倍,单位用电量下碳排放系数降低30.2%,综合单位电价降低0.38元,证明综合能源供应系统在满足园区能源需求的同时也可以降低碳排放量和经济投入。     

考虑碳交易成本及区域能源优化的配电网扩展规划研究

随着《碳排放权交易管理办法》的正式实施,加速了碳排放权交易的进度,在此背景下考虑区域综合能源系统(regional integrated energy system, RIES)接入配网后需求响应、可再生资源消纳和碳排放交易成本的影响,提出一种新的配电网规划方法。首先,对区域综合能源系统结构进行概述,介绍典型区域综合能源系统的构成及特点;其次,将碳交易成本、弃风弃光成本和需求响应引入配电网扩展模型当中,综合考虑系统的碳排放、弃风弃光和需求侧响应对区域综合能源系统的影响,促进系统整体的优化运行。在上述基础上构建考虑区域综合能源系统优化的配网扩展优化双层模型,采用改进粒子群算法(improved particle swarm optimization, IPSO)和预测校正内点法(prediction correction interior point method, PCIP)求解规划层和运行层模型。最后,运用算例系统对构建的模型和方法进行验证。结果表明：配电网扩展规划时,充分考虑区域综合能源系统优化,能够提升可再生能源的消纳,降低整体的扩展规划成本。