“能源系统模型学术讨论班”在天津大学举行

本刊讯“能源系统模型学术讨论班”二月二十三日至二十七日在天津大学举行，这个讨论班是由天津大学系统工程研究所、中国科学院系统科学研究所和天津能源学会共同主     

基于能源区块链的综合能源系统调度优化模型及其应用

综合能源服务是在能源互联网背景下产生的新型能源服务模式,在综合能源服务系统中产销主体众多,能源生产消费多元化,针对综合能源系统调度过程中存在的信息安全及损耗问题,提出基于能源区块链的综合能源服务调度优化模型。利用区块链技术的去中心化、可信任和交易透明化的特性,构建基于区块链的综合能源服务网络架构;以系统经济效益及环保效益最大化为目标建立调度优化模型,有效降低系统运营成本,使得经济效益和环保效益得到较大提升。案例分析表明：能源区块链技术能够提高综合能源系统的安全性,保证相关数据不可篡改;同时,构建的综合能源服务调度优化模型能够为综合能源系统运营管理及调度优化问题提供决策支持与理论支撑。     

西部开发中能源开采模型

建立了兼顾经济发展、能源可持续利用及环境保护三方面的能源开采模型,将三者统一于决策者的效用函数中,决策者以最大化效用为目标,决定能源的最优开采模式和开采量。同时,讨论了决策者对能源可持续利用的态度因子和技术进步对能源开采决策的影响。要解决好经济发展、能源可持续利用和环境保护三者之间的关系,政府应加大对能源开采技术的投资力度。     

可再生清洁能源与传统能源清洁利用:发电企业能源结构转型的演化博弈模型EI北大核心CSCDCSSCI

传统能源的清洁利用和纳入可再生清洁能源是电力企业能源结构低碳化转型的着力点.本文考虑可再生能源和传统煤炭清洁利用"双轮驱动",构建了政府部门与发电企业间演化博弈模型,分析政府部门电力补贴政策与发电企业选择能源结构的演化稳定均衡,讨论传统能源清洁利用和可再生清洁能源包容式发展边界条件.研究发现,发电企业高碳化发电模式转换到清洁型模式的演化过程中,存在着周期解或政府补贴政策下发电企业采取综合能源发电的初始态势等过渡状态;政府补贴优惠政策支持促进了发电企业清洁技术创新成本的降低,推动了电力能源低碳化转型的新模式和新业态;可再生清洁能源与传统能源清洁利用容量占比值依赖于两种能源发电预期收益、两种类型的政府补贴及其带来的环境效益.     

基于区块链的能源电力供需网调度优化模型

针对传统电力调度过程中难以调控能源、易产生网络损耗等缺陷，提出基于区块链的能源电力供需网调度优化模型。结合区块链的去中心化、可信任、交易透明化的特性，建立能源电力供需网模型；利用区块链激励机制，实现能源电力供需网协调控制分布式能源独立并网的行为；在此基础上，根据运营成本最低、有功损耗最小等目标函数建立调度优化模型，运用协作型协同进化算法（CCEA）对模型进行求解，并通过区块链的POW共识机制，安排能源电力供需网各节点进行分布式计算，实现调度方案的二次验证与优化。算例结果表明，与传统的电力能源调度模型相比，本文所提出的方法可使总运营成本降低9.9%，有功网络损耗降低3.5%，日负荷方差等因素也有所改善，提高了电力系统的稳定性，为优化能源电力调度问题提供决策支持和理论支撑。     

能源约束下的经济可持续增长

建立能源利用动态变化方程，在经济增长模型中引入能源约束，讨论如何在保证能源可持续利用的条件下，实现经济的可持续增长及社会的可持续发展。得出结论为：现代经济增长的源动力是技术进步。只有提高生产技术水平，降低能耗，提高能源利用效率，才有可能在保证能源可持续利用的条件下，实现经济的长期可持续增长。     

中国能源强度的影响因素分析——基于协整检验和因素分解

中国能源强度自改革开放以来一直呈下降趋势,但在2002～2005年却反常上升。本文从产业结构、技术进步、对外开放程度三个方面分别选择了第三产业比重、RD技术知识存量、GDP与GNP之差三个变量,用协整分析方法对中国能源强度和三个变量之间的长期均衡关系进行研究,得出中国能源强度的协整分析模型和误差修正模型并进行脉冲响应函数分析和方差分解。在此基础上本文进一步将1985～2006年中国能源强度变化分解为受产业结构影响的结构份额和受技术进步和对外开放程度等因素影响的效率份额。为有效完成"十一五"单位GDP能耗降低20%目标,本文建议要努力提高第三产业比重以及通过研发、推广节能技术和扩大净要素流入引进先进技术和管理来持续提高我国能源利用效率。     

中国能源消费的EKC检验及影响因素

选取1955~2010年中国能源消费和人均GDP数据,建立了基于三次方关系的中国能源消费与人均GDP的EKC模型,通过计算、比较发现:线性回归系数和二次回归系数均不显著,能源消费总量、人均能源消费与人均GDP之间存在"N"型EKC曲线,且不存在拐点;能源强度与人均GDP之间存在"N"型EKC曲线,但存在拐点。能源消费的因素分解和熵权评价法表明:人均GDP增加是能源消费增加的驱动力,能源强度的降低能抑制能源消费的增加;能源强度的扩展模型和最佳子集回归表明:对能源强度影响最大的是工业能源强度,其次是工业结构,然后是第三产业能源强度。     

农村能源综合建设系统动态模拟分析

农村能源综合建设系统与农村社会经济、生态环境密切相关。运用系统动力学的基本原理,将农村能源系统按消费的最终用途分为：农村能源与人口子系统、农村能源与种植业子系统、农村能源与林业子系统、农村能源与养殖业子系统等8个子系统进行动态模拟,分析农村能源需求和消费、农村社会经济发展与生态环境改善之间的关系,从而寻求适当的农村能源建设模式。对北京市昌平县农村能源综合建设系统进行了分析,提出了具体的规划方案。     

基于资源配置理论的能源结构节能潜力测算

能源消费革命就是必须更加注重能源节约,促进能源资源的高效利用。节能潜力测算是开展节能工作的重要条件之一,能源结构节能潜力是节能潜力的重要组成部分。利用能源在品种之间的绝对优势和行业之间的比较优势,根据资源最优配置理论,建立了区域能源结构节能潜力测算模型。运用该模型测算了北京市2015年的能源结构节能潜力。研究结果表明:通过对北京市2015年能源结构的优化调整,可挖掘的节能潜力占北京市当年能源消费量的3.73%,结构节能潜力可观。     

补贴率不确定下的能源生产动态

考虑一个能源生产企业同时生产不可再生能源和可再生能源,在能源总需求逐年递增的前提下,综合考虑能源市场需求、能源生产成本以及政府调控3个因素,建立了能源生产的动态优化模型,得到了能源最优生产路径。研究发现,政府对可再生能源的技术补贴率的调整时间存在转折点,且转折时间随贴现率的增加而增加。政府可根据补贴调整时间与转折时间的大小关系以及调整目标（增加可再生能源或不可再生能源的生产速度）,确定相应的调整策略。     

中国能源强度变动的分解与影响因素

能源紧缺已成为我国社会经济可持续发展的重要瓶颈,十一五规划将降低能耗列为目标之一。如何认识能源强度的变动,提高能源利用效率对我国建设节约型社会有着重大的战略意义。基于Laspeyres指数及其分解模型分析我国能源强度的变动趋势和变动因素,结果表明1980~2007年中国能源消耗强度下降主要是各产业能源使用效率提高的结果,其中工业能源强度下降是总体能源强度下降的主要因素。在此基础上,通过VAR模型验证了影响技术进步的因素与能源使用效率提高之间的协整关系。     

我国能源系统工程的研究方向

我国科学工作者从事系统工程科学研究工作的时间不长,但已获得了丰硕成果。作为系统工程的一个分支——能源系统工程,近三年来的研究成果也是令人鼓舞的。 全国能源需求和供应预测的初步分析结果,已在制定我国经济发展的奋斗目标时被参考。各类地区能源系统模型的研究已可作为某些地区的能源供应规划和以能源为基础的地区国民经济分析工作的先例,再经过一定努力,这些成果即可为各类地区的能源经济规划和工业结构调整做出贡献。在过去几年中,还开展了不少能源系统工程的     

基于随机前沿超越对数函数的江苏能源回弹效应

技术进步在提高能源效率的同时也会引起能源回弹效应,这将给能源政策的制定与实施带来严重影响。利用随机前沿模型的超越对数函数,结合江苏实例,对江苏省能源回弹效应进行测算,并进一步与目前研究能源回弹效应的主要方法进行比较分析。实证研究表明:本文的方法更加适合用于能源回弹效应的研究,江苏省能源回弹效应出现了"逆反效应",单纯依靠技术进步无法有效降低能源消耗。因此,必须在提高能源效率的同时结合其他政策手段,真正实现能源的节约。     

基于环渤海地区的产业结构调整的能源消费效应分析

本文构建了纳入时间、个体交互项的空间面板数据模型,以分析环渤海地区的产业结构调整对能源消费的影响。基于交互效应空间面板数据模型不仅探究了产业结构调整的能源消费效应,同时分析了能源消费的空间效应以及共同因子对不同区域单元能源消费的差异影响。实证结果表明,环渤海地区能源消费存在显著的空间相关性。同时,产业结构高级化进程可以有效降低能源消费,但产业结构合理化未能起到降低能源消费的作用,经济增长是造成能源消费增加的主要因素。居民和企业能源消费偏好、意识等社会因素也成为近年来能源消费水平提高的一个重要因素。     

基于混合能源的企业碳减排决策研究

研究企业的最优减排决策问题.在企业的减排决策中,企业以减排成本为效用函数,以累计排放量为状态变量,以减排速率为控制变量.利用最优控制原理,得到了各个决策时间的最优策略及最优成本.研究表明,在企业的实际减排过程中,企业的最优减排策略与能源溢价成本与单位罚金等因素相关,进而得到的边际减排成本与罚金贴现相关.最后为政府调控碳排放权市场提出建议.     

能源强度与经济增长的动态关系——基于能源结构、政府干预多维视角的计量经济模型

中国粗放型的经济发展模式导致能源消耗严重,能源强度和经济增长的关系日趋成为研究热点。基于1985~2011年的能源强度及其影响因素的数据建立VAR模型,运用格兰杰检验探索了能源强度及其影响因素间的因果关系,并运用脉冲响应函数分析法研究变量间的长期动态关系。研究结果表明,能源强度及其影响因素存在协整关系。另外,格兰杰检验结果表明,经济增长是能源强度和能源结构的格兰杰原因,能源结构和政府干预均是经济增长的格兰杰原因。脉冲响应函数分析的结果揭示了它们之间的动态变化关系。并且,研究结果揭示,我国现阶段经济发展对能源的依赖性较强,难以在不影响经济发展的同时实施能源保护政策,实施新能源的技术攻关亟待推进。面临我国的能源消耗现状,虽然经济发展最终带来能源强度的减小及能源结构的优化,但是还必须在追求经济发展的同时兼顾能源消耗的效率。新能源行业的技术突破以及政府的政策性补贴成为新能源得以被广泛使用的关键。同时,政府则需要加大财政支持,并保证适度的宏观调控,找到对经济发展干预与调控的平衡点。     

基于可再生能源替代的经济持续发展模型

以可再生能源在总能源消费中所占比例作为替代率,讨论了可再生能源替代问题在整体经济系统中的作用.基于经济发展、能源需求、温室气体(GHG)排放、替代率等要素,建立了可再生能源替代的动态系统的数学模型.运用最优控制理论,在期望替代路径给定的条件下 ,求解再生替代能源产业理论上的最优发展策略.最后,根据实际数据,得出我国实现2020 年可再生能源发展规划的动态优化路径,使之在满足经济持续发展对能源需求的前提下,系统要素配置最优、化石能源使用量和GHG排放最少.     

中国能源进口政策分析:基于CGE视角

30多年来,中国经济高速增长,能源净进口急剧增加,能源原材料进口关税税率持续下调.为了研究中国能源进口政策,本文建立一般经济均衡模型进行深入细致分析.我们利用2010年国家统计数据,设定2010年为基准均衡,考察能源关税税率政策和能源净进口政策,调整能源关税税率或者调整能源净进口量对各产业生产产出、劳动力投入、资本投入、能源投入、总收入、社会福利等经济指标产生深远的影响甚至影响到各产业之间结构性调整.适当降低能源关税税率或者适当提高能源净进口一方面会引起国内第一产业和第二产业的劳动力投入、资本投入和能源投入(进而生产产出)向第三产业发生转移,促进第三产业的发展,有利于中国经济产业结构的调整;另一方面对收窄中国贸易顺差影响显著.最后我们利用CES形式的生产函数和效用函数进行敏感性分析,表明结果是稳健的.     

基于空间与技术异质性的能源基础设施选址决策

大力发展可再生能源是应对全球能源变革和环境压力的一条有效途径。可再生能源在空间分布上不均衡,能源供需结构呈逆向分布,能源技术还具有异质性和互补性,直接影响可再生能源发展规模的确定。因此,能源基础设施选址关系着能源战略布局,直接影响能源领域的投资效率。基于能源技术异质性、区域分布非均衡性以及资源互补性等特征,剖析了能源基础设施选址决策中的关联性。利用网络分析(ANP)法分析环境、社会、技术和经济等评估准则的关联性,明确能源基础设施选址决策是多指标、多准则的,从指标层面描述了空间差异性,并确定了各个准则的重要程度。基于此,构建了多重选择的目标规划模型,设定相关目标的理想值来讨论选址问题,并通过算例验证了模型的有效性。