化工环保论文：基于LEAP模型的城市能源规划与CO减排研究———以景德镇VIP专享VIP免费

第1页共17页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共17页化工环保论文：基于LEAP模型的城市能源规划与CO减排研究———以景德镇为例摘要:未来城市能源供给面临巨大的压力，同时温室气体减排也成为经济发展的一项硬约束．为探索节能减排和低碳发展背景下城市的能源需求和CO2排放变化，本文基于LEAP(LongrangeEnergyAlternativesPlanningSystem)模型框架，建立起针对基准情景和节能低碳情景的能源消费和CO2排放的预测技术．以景德镇市为例，利用建立的LEAP模型预测两种情景下能源需求和CO2排放变化．结果表明，节能低碳情景下2020年景德镇市能源需求和CO2排放增速显著减缓，其中能源需求相比基准情景将降低27%，单位产值CO2排放则降低37%．关键词:LEAP模型;能源需求;节能减排;情景分析传统的能源规划侧重能源供需平衡分析，但能源消耗的外部性对生态环境的影响不容忽视．2010年中国向世界承诺“在2020年单位GDP温室气体排放量在2005年基础上减少45%”，碳减排已成为中国经济发展的硬性约束．为此在城市能源规划中，既要注重能源供需平衡，也要考虑温室气体的减排约束．目前，城市能源系统分析与规划方法主要集中在能源总量的需求及其影响因素分析上，其中能源预测方法包括弹性系数法、投入产出法、时间序列分第2页共17页第1页共17页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共17页析法等［1-2］．这些方法可以识别和探讨能源体系中的主要影响因素、相互关系和联合作用，但难以模拟系统结构变化比较大的情况，不适合能源的中长期预测［3］，而且也未能关联环境影响，不能为决策者提供综合的支持．LEAP模型是一个基于情景分析的能源环境经济综合模型，可以在对经济、产业或技术的重大演变提出各种关键假设的基础上，构想未来较长时期能源及其环境影响的各种可能方案，得出相应的预测结果［3-4］．目前LEAP模型已广泛应用于交通能源及大气污染物预测［5］、化学吸收工艺环境和经济评价［6］、填埋气环境经济评估［7］、钢铁行业CO2减排潜力分析［8］、可再生能源和未来行业能源预测等［9-11］．这些研究主要集中在对单项能源政策或某一项措施的环境影响和效益评估，很少涉及对综合的能源政策组合影响进行预测，而且研究尺度集中在国家或某一行业部门，较少利用LEAP模型开展城市尺度下的综合能源体系和节能减排规划．本文基于LEAP框架，构建适用于城市能源需求和节能减排预测的LEAP模型，并以景德镇市为例，预测中长期范围内全市分行业和部门能源需求和温室气体排放情况．1研究方法1．1LEAP模型框架LEAP模型由瑞典斯德哥尔摩环境第3页共17页第2页共17页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共17页研究所及美国波士顿Tellus研究所共同研发，是一个能源-环境情景分析模型，可以进行中长期能源供需平衡分析、能源流通和消费过程中大气污染物及温室气体的排放及成本效益分析，可以用来追踪一个经济体中所有部门之间的资源开采、能源生产和消费行为［12］．LEAP模型包括能源供给、能源加工转换、终端能源需求3个环节，可根据项目的要求自由调整模型的结构和数据框架，涵盖了几乎所有的能源需求、转换、传输、分配和终端使用，能够模拟已存在的和即将应用的终端用能技术［13］．LEAP模型的应用过程首先是进行发展历史的回顾性分析，然后对未来的趋势做出一系列假定，接着对政策措施、经济状况和技术水平等因素进行有目的的设定，在此基础上建立起数据模型，输入相关参数，最后得出相应的预测结果．1．2能源需求和CO2排放计算LEAP模型对能源需求进行分行业预测．假设有m种能源和n个行业部门，各行业的能源需求由经济活动水平和单位经济活动水平下的能源强度决定，CO2排放由能源需求和碳排放系数决定，公式如下Eti=∑nj=1AtjEtijEtj=∑mi=1AtjEtijC=∑i∑jAtjEtijfij式中，Eti为t时刻第i种能源消费总量;Etj为t时刻第j部门综合能耗;C为CO2排放量;Atj为第j部门在t时刻的活动水平，多以部门产值或产品产量表示;Etij为t时刻j部门单位活动第4页共17页第3页共17页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海...