经济能源安全耦合模型培训课件.ppt

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1、经济——能源安全耦合模型项目论证能源安全经济—能源安全耦合系统模型量化准则及量化指标体系123经济安全与能源安全主要内容4量化方法5应用实例能源安全1能源安全的概念及由来2经济—能源安全耦合系统模型经济—能源安全耦合系统在经济—能源安全耦合系统中，各部分的功能与关系如下：（1）经济系统和能源系统是一国经济—社会系统赖以存在和发展的物质基础，其为经济社会发展提供持续不断的自然能源。（2）经济—社会系统在发展的同时，通过消耗能源，降低经济系统和能源系统的承载能力。（3）能源系统在经济—社会系统和经济系统之间起到纽带作用。从能源利用的可持续性上能够直接反映出“人与自然”的协调关系。

2、能源的可持续利用必须同经济社会的发展和经济保护相结合。（4）在经济—能源复合系统中，任一个子系统出现问题都会危机到其他子系统的发展，而且问题会通过反馈作用加以放大和扩展，最终导致整个大系统的衰退。经济—能源安全耦合系统关系图经济系统经济—社会系统能源配置系统能源循环系统2耦合系统互动关系量化模型经济—能源安全耦合系统模型建模方法将经济安全系统模型和能源安全系统模型放在一起，进行耦合计算。其基本思路是：逐个箱体（计算单元）采用子模型循环迭代，直至误差小于某一预定值，终止迭代。耦合系统动力学模型（SEWED）（1）经济社会指标作为因变量的动力学方程人口：P(初始条件）（在预定生活

3、水平下（如小康水平、中等发达水平等），对人口的约束）式中，P—人口总数；t—时间变量（t=1，2，3，…）；—t时段出生率；—t时段死亡率；—t时段迁入率；—t时段迁出率；—时刻的人口总数；—生活可利用能源量；—t时段预定生活水平下的人均最小需水量；—粮食产量；—从外区域调入的粮食总量；—向外区域调出的粮食总量；—t时段预定生活水平下的人均粮食最低标准；—人口政策约束指标；—人均生活耗能约束指标。工业总产值：（初始约束）（能源对工业增长的约束）式中，—工业总产值；—t时段工业增长率（减小率为负）；—时刻的工业总产值；—工业可利用能源量；—t时段工业万元产值利用能源量。农业总产

4、值：（初始条件）（能源对农业增长的约束）式中，—农业总产值；—t时段农业增长率（减小率为负）；—时刻的农业总产值；—农业可利用能源量；—t时段农业万元产值利用能源量；—耕地面积；—t时段单位耕地面积的产值。（2）经济社会活动对能源系统影响的中间变量人口（能源的消耗）式中，—第i种能源用于人的生活消耗量；—t时段人均消耗能源量；—能源可再生量（不可再生能源为0）；工业（能源的消耗）式中，—第i种能源用于工业消耗量；—t时段万元工业产值消耗能源量；—能源可再生量（不可再生能源为0）；农业（能源的消耗）式中，—第i种能源用于农业消耗量；—t时段万元农业产值消耗能源量；—能源可再生量

5、（不可再生能源为0）；综合以上方程式，得到能源消耗总量方程为：（3）经济系统模型与能源系统模型的耦合从以上模型方程可以看出：（1）在经济社会指标作因变量的动力学方程中，自变量含能源、经济指标（如能源利用量等）；（2）在经济社会活动对能源系统影响的中间变量方程中，表达了能源消耗因素。这些中间变量又是能源—经济系统模型的自变量。耦合计算与说明耦合计算的基本思路：利用计算机强大的计算功能，从t0时刻开始，采用逐个模型循环迭代计算，直至误差小于某一预定值，终止迭代，完成t0+1时刻计算，得到t0+1时刻状态变量计算结果。再按照同样方法，计算下一时刻结果。直至到目标时刻t终止。需要说明

6、的是：①针对具体区域，选择的主要量化指标各异，需要具体对待，但相应的动力学方程基本形式相似；②模型参数的获得有多种途径，比如，预先人为确定、其他方程推算、系统识别等；③微分方程模型的计算有多种途径，一种是针对简单的微分方程，可以采用精确解计算；一种是采用数值方法近似计算。能源模型能源安全量化准则及量化指标体系能源安全准则能源安全量化研究需要考虑的基本准则：⑴可承载。⑵可持续。⑶1能源安全量化指标体系1.1指标体系的建立原则要在众多指标中选择那些最灵敏、可度量且内涵丰富的主导性指标作为评价因子，应遵守以下原则：（1）科学性原则；（2）完整性原则；（3）可操作性原则；（4）主导性

7、原则；（5）独立性原则；（6）动态性原则。1.2指标体系的筛选方法指标体系的筛选方法有：（1）频度统计法、理论分析法和专家咨询法筛选指标。（2）主成分分析法和独立性分析法筛选指标。1.3能源安全指标体系能源安全的指标体系是一个多层次的复杂结构体系。根据系统结构关系，可将其分为三大类：经济社会指标、能源指标和综合性指标。能源安全指标体系结构框图能源安全的量化方法基于“社会净福利函数”的量化方法社会净福利函数，也称为净经济福利。其计算公式如下：——第T个时段选择第k个方案时所对应的净福利；——第T个时段选择