1.節(jié)能減排目標(biāo)下的能源規(guī)劃及戰(zhàn)略支持系統(tǒng),其特征在于,由能源需求預(yù)測(cè)模塊、能源優(yōu)化模塊和情景分析模塊組成,能源需求預(yù)測(cè)模塊通過(guò)科學(xué)設(shè)定未來(lái)的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展參數(shù),以多種方法預(yù)測(cè)各部門的終端能源需求;能源優(yōu)化模塊以TIMES能源優(yōu)化模型為核心,輸入能源效率、污染物排放因子、技術(shù)成本數(shù)據(jù),按總成本最小化的原則進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化;情景分析模塊預(yù)設(shè)一政策目標(biāo),驅(qū)動(dòng)能源優(yōu)化模塊進(jìn)行循環(huán)迭代,選擇該政策情景下最優(yōu)的燃料和技術(shù)組合,并輸出能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、污染物排放結(jié)構(gòu)結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能減排目標(biāo)下的能源規(guī)劃及戰(zhàn)略支持系統(tǒng),其特征在于,所述能源需求預(yù)測(cè)模塊中采用能源需求預(yù)測(cè)方法,具體步驟如下:
(1-1)將終端能源需求部門劃分為農(nóng)業(yè)、工業(yè)、建筑業(yè)、商業(yè)、生活和交通六個(gè)部門;將終端能源需求按能源種類進(jìn)行劃分,對(duì)煤炭、管道煤氣、汽油、柴油、液化石油氣、其他油制品、天然氣、熱力、電力和生物質(zhì)這10類能源進(jìn)行終端能源服務(wù)需求預(yù)測(cè);
(1-2)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、建筑業(yè)、商業(yè)部門按單位GDP能耗法進(jìn)行預(yù)測(cè);
(1-3)對(duì)交通部門,運(yùn)用GCAM模型的研究思路,以自下而上的方法進(jìn)行預(yù)測(cè),即先按照歷史數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)地區(qū)中長(zhǎng)期客運(yùn)和貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量,按照基礎(chǔ)年校核,分配得到交通內(nèi)部不同交通模式的周轉(zhuǎn)量,不同交通模式在TIMES模型內(nèi)部進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng),在不同的情景下形成不同的分配模式;交通服務(wù)需求以需求彈性方程進(jìn)行預(yù)測(cè),人口和收入是交通服務(wù)需求增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng),交通服務(wù)價(jià)格水平起抑制作用;
(1-4)對(duì)生活用能,合理劃分生活用能種類,按“自底向上”的研究思路進(jìn)行預(yù)測(cè):在生活用能的分類上,整體上劃分為城鎮(zhèn)生活用能和農(nóng)村生活用能兩部分,城鎮(zhèn)生活用能包括空調(diào)用電、家用電器用電、照明用電、生活熱水用天然氣、生活熱水用電和炊事燃料;農(nóng)村生活用能包括煤炭、液化石油氣、電力、木柴、秸稈和天然氣;在預(yù)測(cè)時(shí),首先按社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)合理設(shè)定中長(zhǎng)期人口規(guī)模、人口構(gòu)成和人均住房面積,然后分別按人均和單位住房面積的能耗強(qiáng)度預(yù)測(cè)生活用能。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的節(jié)能減排目標(biāo)下的能源規(guī)劃及戰(zhàn)略支持系統(tǒng),其特征在于,所述步驟(1-2)中,按單位GDP能耗法進(jìn)行預(yù)測(cè)的方法是:判斷區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì),合理假設(shè)GDP增速和單位GDP能耗強(qiáng)度,從而對(duì)農(nóng)工建商這四個(gè)部門進(jìn)行終端能源服務(wù)需求預(yù)測(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能減排目標(biāo)下的能源規(guī)劃及戰(zhàn)略支持系統(tǒng),其特征在于,所述能源優(yōu)化模塊中,以TIMES能源優(yōu)化模型為核心,構(gòu)建本地化的能源效率和污染物排放因子數(shù)據(jù)庫(kù),形成節(jié)能減排目標(biāo)下的能源系統(tǒng)優(yōu)化方法,方法步驟如下:
(2-1)在節(jié)能減排的目標(biāo)下,通過(guò)文獻(xiàn)整理、工程實(shí)踐、專家評(píng)議方法,形成適用于節(jié)能減排研究的能源效率數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建方法;
(2-2)通過(guò)文獻(xiàn)整理、工程實(shí)踐、專家評(píng)議方法,形成適用于節(jié)能減排研究的污染物排放因子數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建方法;
(2-3)輸入數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù),以TIMES能源優(yōu)化模型為核心,形成節(jié)能減排目標(biāo)下的能源系統(tǒng)優(yōu)化方法,步驟如下:
(2-3-1)從能源效率數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取各種技術(shù)的能源效率參數(shù),以及污染物排放因子數(shù)據(jù)庫(kù)中的排放因子數(shù)據(jù),輸入TIMES能源優(yōu)化模型中;
(2-3-2)輸入TIMES能源優(yōu)化模型所需的技術(shù)成本、技術(shù)年限、發(fā)電技術(shù)裝機(jī)容量數(shù)據(jù);
(2-3-3)應(yīng)用TIMES能源優(yōu)化模型的數(shù)學(xué)優(yōu)化方法,在滿足終端能源服務(wù)需求和環(huán)境約束條件下,按照定義的目標(biāo)函數(shù),計(jì)算選取成本最優(yōu)的技術(shù)燃料組合,計(jì)算各個(gè)優(yōu)化周期內(nèi)不同能源供應(yīng)技術(shù)的最優(yōu)比例和能源供應(yīng)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)能減排目標(biāo)下的能源規(guī)劃及戰(zhàn)略支持系統(tǒng),其特征在于,所述步驟(2-1)中,能源效率數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建方法如下:
(2-1-1)從能源系統(tǒng)的整體性出發(fā),構(gòu)建覆蓋一次能源供應(yīng)、能源加工轉(zhuǎn)換和終端能源消費(fèi)各個(gè)環(huán)節(jié)的能源效率數(shù)據(jù)庫(kù);
(2-1-2)在一次能源供應(yīng)側(cè),收集一次能源供應(yīng)技術(shù)的能源效率數(shù)據(jù);
(2-1-3)在能源加工轉(zhuǎn)換側(cè),收集能源加工轉(zhuǎn)換技術(shù)的能源效率數(shù)據(jù);
(2-1-4)在終端能源消費(fèi)側(cè),收集能源需求技術(shù)的能源效率數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)能減排目標(biāo)下的能源規(guī)劃及戰(zhàn)略支持系統(tǒng),其特征在于,所述步驟(2-2)中,污染物排放因子數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建方法步驟如下:
(2-2-1)從碳減排的角度出發(fā),構(gòu)建二氧化碳排放因子數(shù)據(jù)庫(kù);
(2-2-2)碳排放因子按能源過(guò)程和非能源過(guò)程導(dǎo)致的碳排放進(jìn)行區(qū)分,其中,能源過(guò)程的碳排放因子按本地化石燃料的熱值計(jì)算;非能源過(guò)程按實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程計(jì)算;
(2-2-3)從大氣污染防治角度出發(fā),構(gòu)建氮氧化物、二氧化硫和一次細(xì)顆粒物排放因子數(shù)據(jù)庫(kù);
(2-2-4)二氧化硫排放因子按化石燃料類型、燃料的含硫量、硫的轉(zhuǎn)化率,以及不同燃料用途的二氧化硫去除效率進(jìn)行計(jì)算;
(2-2-5)氮氧化物排放因子按化石燃料類型、氮氧化物產(chǎn)污系數(shù)、不同燃料用途的氮氧化物去除效率進(jìn)行計(jì)算;
(2-2-6)一次細(xì)顆粒物排放因子按燃料類型、鍋爐類型、燃料用途、燃料灰分、飛灰比和飛灰的收集效率進(jìn)行計(jì)算。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能減排目標(biāo)下的能源規(guī)劃及戰(zhàn)略支持系統(tǒng),其特征在于,所述情景分析模塊采用如下的情景分析方法:
(3-1)分析節(jié)能減排的政策目標(biāo),對(duì)政策目標(biāo)進(jìn)行量化;
(3-2)判斷實(shí)現(xiàn)政策目標(biāo)所需的節(jié)能減排技術(shù),收集這些技術(shù)的相關(guān)參數(shù);
(3-3)按研究者的需要,設(shè)計(jì)多個(gè)政策情景,將政策目標(biāo)值和節(jié)能減排技術(shù)的參數(shù)輸入TIMES能源優(yōu)化模型;
(3-4)驅(qū)動(dòng)模型按總成本最小的原則進(jìn)行優(yōu)化,得到某政策情景下最優(yōu)的燃料和技術(shù)組合,并輸出能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、污染物排放結(jié)構(gòu)的結(jié)果;
(3-5)多次循環(huán)迭代計(jì)算,對(duì)前一步驟的輸出結(jié)果進(jìn)行校核,判斷節(jié)能減排政策目標(biāo)在現(xiàn)實(shí)約束下能否實(shí)現(xiàn)和其實(shí)現(xiàn)程度,直至判定所設(shè)計(jì)的節(jié)能減排政策已經(jīng)滿足政策設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)后,結(jié)束循環(huán),輸出最終結(jié)果;
(3-6)與基礎(chǔ)情景對(duì)比,分析節(jié)能減排政策在能源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)層面的影響。