能源系统工程与能源回弹效应-王兆华ppt知识分享.ppt

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1、能源系统工程与能源回弹效应-王兆华ppt能源系统工程能源系统是涉及政治、经济、社会、环境、气候等多领域的复杂系统。能源系统包括能源勘探、开发、生产、加工、转换、运编、分配、储备、使用以及环境保护等多个环节，每个环节又由国民经济的若干部门组成。能源系统工程的研究对象是能源系统，可以在能源预测、能源规划、能源系统分析等方面发挥重要作用。能源的利用过程能量运输可被工艺利用的能量形式降质了的能量能量回收环境排放能源生产能量利用原料产品社会生产能源系统工程的任务能源系统工程可以对世界、国家、地区、企业等能源系统进行预

2、测、分析、规划、管理、评价等。能源需求预测能源供应预测能源发展规划能源的合理分配和使用能流分析能源、经济和环境的大系统分析………4能源流图-以2008年中国为例能流图：反映一个系统的输入能源构成、转换情况、消耗及输出构成的图形Source:LiaoH.etal.能源系统建模对能源系统（从能源的开采、转化、运输到最终能源需求）的模拟，通过系统模拟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政策支持是能源系统工程的首要任务能源系统建模能源系统模型：用各种数学

3、方法建立的，可在计算机上获得定量结果的有关能源系统的各种理论模型。注：这些模型不但能够揭示系统内部各种因素之间的关系，而且能够反映能源系统与外部边界的关系（经济、环境、交通等）。由于研究目标的不同，于是形成了多种不同的能源模型，如能源需求模型、能源供应模型、能源投资模型等。目前的主流能源系统模型20世纪70年代中期，由于能源供应安全问题受到各石油进口国的高度重视，而诞生了一系列用来研究能源规划及预测能源供应和需求的模型，如MARKAL(theMarketAllocationofTechnologiesMod

4、el)模型、EFOM(EnergyFlowOptimizationModel)模型、MEDEE(ModelDemandEnergyEurope)模型等；80年代中期，随着第二次石油危机的结束，世界石油市场趋于平稳，全球气候变暖成为决策者关注的最有意义的问题之一，因此能源环境模型成为这一时期能源模型的主流，如AIM(Asian-PacificIntegratedModel)模型、LEAP(LongRangeAlternativeModel)模型、EFOM-ENV(EnergyFlowOptimizationM

5、odel)模型等目前的主流能源系统模型90年代以后，随着世界各国能源需求量的逐渐增加，能源在世界经济中扮演的角色越来越重要，各国为实现可持续发展的目标，所关注的焦点已经从单一的能源问题转变为多个重点领域（能源经济、能源环境、能源技术、能源安全），因此，这一时期的能源模型多为能源-环境-经济模型，如CGE(ComputableGeneralEquilibriumModel)模型、3Es(Macroeconomic,EnergyandEnvironmentSub-model)模型、MESSAGE(theMode

6、lforEnergySupplySystemsAlternativeModel)模型；以及混合能源模型，如NEMS(thenationalEnergyModelingSystems)模型、IIASA-WECE3(theIIASA-WECESEnergyEconomicEnvironmentModel)模型等。最具代表性的能源系统模型是NEMS(NationalEnergyModelingSystems)模型美国国家能源建模系统（1993）NationalEnergyModelingSystem（NEMS)1

7、0NEMS能源系统模型NEMS（theNationalEnergyModelingSystem）模型是美国能源部1993年开发的，目的是通过模拟美国市场来分析能源和环境问题对美国经济的影响。包括4个供应模块、2个转化模块、4个最终需求模块、1个宏观经济模块、1个世界能源市场模块和1个集成模块，共13个模块，每个模块之间紧密联系。研究方法主要是线性规划理论。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

8、口、转化、消费以及价格的情况，是对现实能源系统进行模拟和仿真的复杂巨系统。能源系统建模的发展趋势发展趋势：从上世纪70年代才开始出现独立的能源模型，但随着经济的发展和计算机技术的进步，已经发展为大规模的能源模型系统。目前的能源模型多从宏观和战略的层面上研究能源问题，并将能源供需系统置于国家宏观经济模型的基础上，一方面以国民经济的发展来确定对能源的需求，另一方面又分析能源系统对国民经济的影响，能源模型正在向巨型化和