能源经济模型及能源政策.pptx

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,能源经济模型及能源政策,夏清,清华大学电机系,EILAB,电力经济与信息实验室,2,目录,3,能源经济模型的分类,能源经济模型的比较,NEMS模型,MARKAL-MACRO模型,4,1,2,3,能源结构,5,能源结构优化,6,能源政策EILAB,7,能源模型类型（按研究内容分类）,EILAB,4,电力经济与信息实验室,能源模型类型（按模型功能分类）,EILAB,5,电力经济与信息实验室,能源模型类型（按研究方法分类）,EILAB,6,电力经济与信息实验室,能源模型类型（按建模方法分类）,EILAB,7,电力经济与信息实验室,目录,8,能源经济模型的分类,能源经济模型的比较,NEMS模型,MARKAL-MACRO模型,4,1,2,3,能源结构,5,能源结构优化,6,能源政策EILAB,7,以经济学模型为出发点,以能源价格、经济弹性为主要的经济指数,集中地表现它们与能源消费和能源生产之间的关系,主要适用于宏观经济分析和能源政策规划方面的研究。

这类模型比较适合于对市场体系比较完善的宏观经济进行模拟,自顶向下模型,EILAB,9,电力经济与信息实验室,是以工程技术模型为出发点,对以能源消费和能源生产过程中所使用的技术为基础进行详细的描述和仿真,并以能源消费、生产方式为主进行供需预测及环境影响分析的模型,自底向上模型,EILAB,10,电力经济与信息实验室,自底向上模型按研究方向分为两类:

（1）以能源供应、转换为中心,用于分析高效能源技术的引入及其效果的模型;

（2）以能源需求和能源消费为分析对象,对各部门由于人类活动变化所引起的能源需求和消费方面的变化,进行详细分析计算的模型。

自底向上模型,EILAB,11,电力经济与信息实验室,对能源系统（从能源的开采、转化、运输、市场到最终能源需求）的模拟,通过系统仿真来预测各部门能源的供应能力、能源价格、需求量以及宏观经济参数,从而为国家制定能源战略和决策提供信息支持研究范围是全球的、区域的或国家的,结构上也多是包括经济、供应、转化、需求、环境等模块的综合集成模型,混合能源模型,EILAB,12,电力经济与信息实验室,最具代表性的混合能源模型是美国能源部（DOE）开发的NEMS模型和奥地利国际应用系统分析研究所（theInternationalInstituteforAppliedSystemsAnalysis,IIASA）与世界能源委员会（theWorldEnergyCouncil,WEC）合作开发的IIASA-WECE3模型。

EILAB,13,电力经济与信息实验室,目录,14,能源经济模型的分类,能源经济模型的比较,NEMS模型,MARKAL-MACRO模型,4,1,2,3,能源结构,5,能源结构优化,6,能源政策EILAB,7,NationalEnergyModelSystem（NEMS）NEMS综合考虑了宏观经济、财政因素、世界能源市场、资源可获得性和成本、行为和技术选择标准、能源技术的成本和运行特性以及人口统计资料,反应了能源的生产、进口、转化、消费以及价格的情况。

是一种基于计算机技术的能源经济建模系统,NEMS简介,EILAB,15,电力经济与信息实验室,对能源系统（从能源的开采、转化、运输、市场到最终能源需求）的模拟，通过系统仿真来预测各部门能源的供应能力、能源价格、需求量以及宏观经济参数，从而为国家制定能源战略和决策提供信息支持既包括自顶向下的宏观经济模型，又包括自底向上的能源供应、需求模型。

研究范围多是全球的、区域的或国家的，结构上也多是包括经济、供应、转化、需求、环境等模块的综合集成模型。

这类模型适合于中-短期研究，丰富的技术信息有助于解释大部分的能源需求。

混合能源模型以NEMS为代表,EILAB,16,电力经济与信息实验室,NEMS的模块使用许多假设和数据来描述未来美国能源的生产、转换、消费。

影响能源市场的主要因素有两个:

经济增长、原油价格。

NEWS主要假设,EILAB,17,电力经济与信息实验室,NEMS能用于检验新的能源项目和政策的影响。

NEMS可分析与能源生产、使用有关的法律法规（现行的、已提议的）温室气体控制的影响和成本;使用可再生能源的影响;提高能源使用效率的潜力;,NEMS应用领域,EILAB,18,电力经济与信息实验室,NEMS优点,EILAB,19,既充分考虑技术选择的成本,又考虑了价格弹性的作用,是对整个能源系统的模拟和分析便于进行更详尽的能源经济分析研究范围多是全球的、区域或国家的功能比较齐全,结构比较复杂,是对现实能源系统进行模拟和仿真的复杂巨系统,数据获取比较困难这类模型比较适合于中-短期研究,不适合长期研究在改变此模型的基本结构方面缺乏灵活性在模拟风能和传输问题方面能力有限。

NEMS缺点,EILAB,20,电力经济与信息实验室,NEMS模块结构,EILAB,21,电力经济与信息实验室,NEMS模型结构分析,EILAB电力经济与信息实验室22,NEMS模型结构分析,EILAB,23,电力经济与信息实验室,首先由宏观经济模块MAM输入宏观经济相关数据至NEMS，得到煤炭、石油、天然气等价格；其次返回MAM模块最后计算得到宏观经济、工业、就业、地区相关结论,EILAB,24,电力经济与信息实验室,EILAB电力经济与信息实验室25,NEMS模型结构分析,EILAB,26,电力经济与信息实验室,EILAB电力经济与信息实验室27,NEMS模型结构分析,EILAB,28,电力经济与信息实验室,n.式样翻新；花样翻新vt.改进；计更新；式样翻新squarefootage建筑面积,EILAB电力经济与信息实验室29,NEMS模型结构分析,EILAB,30,电力经济与信息实验室,输入：

能源价格（包括煤炭、石油、天然气、电力等）输出：

工业各部门能源需求,EILAB,31,电力经济与信息实验室,EILAB电力经济与信息实验室32,NEMS模型结构分析,EILAB,33,电力经济与信息实验室,可替代能源车辆部分的设计基础是多项式分对数模型，约束条件是联邦政府制定的最小AFV销售量。

如下图所示。

EILAB,34,电力经济与信息实验室,EILAB电力经济与信息实验室35,NEMS模型结构分析,EILAB,36,电力经济与信息实验室,输入：

能源价格（包括煤炭、石油、天然气、电力等）输出：

服务业和金融业能源需求量、能源类型,EILAB,37,电力经济与信息实验室,EILAB电力经济与信息实验室38,NEMS模型结构分析,EILAB,39,电力经济与信息实验室,输入：

热电联产供应、燃料消费、煤炭价格、石油价格、天然气价格、可再生能源技术参数、利率、GDP等输出：

天然气峰谷需求量、石油需求量、煤炭需求量、电价,EILAB,40,电力经济与信息实验室,EILAB电力经济与信息实验室41,NEMS模型结构分析,EILAB,42,电力经济与信息实验室,输入：

增加成本、安装容量、折现率、生物质消耗、GDP、利率等输出：

生物质供给曲线、成本特性、利用率、燃料消耗、可用容量,EILAB,43,电力经济与信息实验室,EILAB电力经济与信息实验室44,EILAB,NEMS模型结构分析,电力经济与信息实验室,45,EILAB电力经济与信息实验室46,EILAB,NEMS模型结构分析,电力经济与信息实验室,47,EILAB电力经济与信息实验室48,NEMS模型结构分析,EILAB,49,电力经济与信息实验室,输入：

原油产量、天然气价格和产量、生物质供给曲线、液体燃料需求、电价、世界石油价格、原油生产供给曲线、利率、GDP、通货膨胀率等输出：

原油需求、液体燃料价格、国内石油产量和需求、柴油价格等,EILAB,50,电力经济与信息实验室,EILAB电力经济与信息实验室51,NEMS模型结构分析,EILAB,52,电力经济与信息实验室,输入：

煤炭需求、电价、柴油价格、利率、价格指数、平减物价指数等输出：

煤炭供给、煤炭价格等,EILAB,53,电力经济与信息实验室,EILAB电力经济与信息实验室54,EILAB,NEMS模型结构分析,电力经济与信息实验室,55,目录,能源经济模型的分类,能源经济模型的比较,NEMS模型,MARKAL-MACRO模型,4,1,2,3,能源结构,5,能源结构优化,6,7,能源政策EILAB,56,目录,能源经济模型的分类,能源经济模型的比较,NEMS模型,MARKAL-MACRO模型,4,1,2,3,能源结构,5,能源结构优化,6,7,能源政策EILAB,57,从供求关系角度可分为能源供应结构和能源消费结构;从能源流的角度又可分为一次能源结构和终端能源结构;能源供应结构与能源资源状况、能源资源的开发利用技术水平、社会生产力水平、能源贸易能力等因素有关。

何谓能源结构？

EILAB,58,电力经济与信息实验室,能源消费结构除了与上述因素有关外，还与能源加工转换能力和技术水平，与人们使用和消费能源的方式、习惯和消费理念等因素密切相关。

一般而言，对一个实际的能源系统，其能源的消费结构受制于其供应结构。

何谓能源结构？

EILAB,59,电力经济与信息实验室,世界一次能源消费结构,60,数据来源：

BP公司历年世界能源统计资料,在世界一次能源结构中，化石能源依然占绝对的统治地位；石油、天然气和煤炭“三足鼎立”E、I“L并A驾B齐驱电力”经济与信息实验室,实验室,EILAB电力经济与信息,61,过去三十多年，世界一石油比重有所降低，,数据来源：

煤炭的比例缓慢降低,IEAWorldENERGYOu,核能的比例增加较快,EILAB,世界主要国家能源消费结构,电力经济与信息实验室,62,世界电力供应结构,经济与信息实验室,EILAB电力,63,过去三十多年，世界电力生油电的比重大幅度降低，数据来源：

IEA核W电or比ld例EN增E幅RG最Y大Outlook,世界终端能源消费结构,EILAB电力经,64,过去三十多年，在世界终端能源结构中：

电力比重显著增长；煤炭、石油的比例有所降低,济与信息实验天室然气的比例有所增加,EILAB,OECD国家能源消费结构,OECD国家终端能源结构明显优于同期世界平均水平：

煤炭比例极低，远低于世界平均水平石油、天然气和电力比例明显高65,电力经济与信息实验室,EILAB,世界一次能源消费结构预测,66,2030年以前，世界一次能源消费结构主要特点：

能源结构优化仍是世界能源发展的主要内容仍将以化石能源占主导地位，新能源和可再生能源只能作为补充。

发达国家能源消费总量基本稳定的情形下，主要是以非化石能源替代化石能源。

电力经济与信息实验室,发展中国家将面临着双重压力，既要调整化石能源结构，同时，要大力发展新能源和可再生能源替代化石能源。

我国一次能源消费结构,电力经济与信息实验室,67,从1980年到2007年，我国能源结构特征取得一定的进展：

在一次能源消费结,构中，煤炭比重趋于下降，由72.2%降到69.4%，油气的比重稳定在20以上,，水电、核电和风电的比重由4%上E升I到L了A7.B2%,我国能源部门消费,EILAB电力经济与信息实验室68,我国进入工业化阶段以来，工业用能在能源消费中的比例一直居高不下，由1980年的64.7%上升2006年的71.1%；服务业用能比例提升也较快，由5.7%上升到9.8%；生活用能比例大幅度下降。

煤炭部门消费,EILAB,69,电力经济与信息实验室,我国发电用煤增长状况,EILAB,70,电力经济与信息实验室,石油部门消费,EILAB,71,电力经济与信息实验室,天然气部门消费,EILAB,72,电力经济与信息实验室,电力部门消费,EILAB,73,电力经济与信息实验室,EILAB,74,电力经济与信息实验室,EILAB,75,电力经济与信息实验室,原煤、电力自给