發(fā)布時(shí)間：2021-10-30 12:03

　　針對(duì)能源發(fā)展中的高能耗問題和碳排放問題,以山東省沿海城鎮(zhèn)帶為研究區(qū)域,將二氧化碳排放因子納入能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化之中,采用多目標(biāo)規(guī)劃的方法構(gòu)建了以碳排放成本最小、能源消費(fèi)產(chǎn)生的污染物治理費(fèi)用最小為目標(biāo)函數(shù),以經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、能源消費(fèi)總量、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)及碳排放量為約束函數(shù)的山東省沿海城鎮(zhèn)帶能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化模型。研究區(qū)2035年的能源發(fā)展多目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果為:煤炭消費(fèi)量占能源消費(fèi)總數(shù)下降為36%;油類能源消費(fèi)量占能源消費(fèi)總數(shù)的17%;天然氣消費(fèi)量占能源消費(fèi)總數(shù)的25%;清潔能源占能源消費(fèi)總數(shù)的比例提高到22%,各項(xiàng)指標(biāo)均滿足山東省能源消費(fèi)的多個(gè)目標(biāo)和約束。同時(shí),針對(duì)山東省沿海城鎮(zhèn)帶低碳情景下的未來發(fā)展,提出了加快能源供給側(cè)和能源消費(fèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)性改革、實(shí)施清潔能源和電能替代等建議,以加快轉(zhuǎn)變高耗能生產(chǎn)方式,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí),實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、低碳環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展。 

【文章來源】：科技導(dǎo)報(bào). 2020,38(11)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

山東省沿海城鎮(zhèn)帶多目標(biāo)優(yōu)化決策模型

根據(jù)其數(shù)據(jù)特征，采用多元線性回歸方法，確定各變量之間的依賴關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：煤炭消費(fèi)量每增加1個(gè)單位，GDP增加2.76個(gè)單位；石油消費(fèi)量每增加1個(gè)單位，GDP增加7.15個(gè)單位；天然氣消費(fèi)量每增加1個(gè)單位，GDP增加2.5個(gè)單位；清潔能源消費(fèi)量每增加1個(gè)單位，GDP增加0.31個(gè)單位。依據(jù)上述分析，設(shè)置經(jīng)濟(jì)約束，根據(jù)已有數(shù)據(jù)對(duì)2035年山東省沿海城鎮(zhèn)帶的區(qū)域生產(chǎn)總值進(jìn)行預(yù)測(cè)，并根據(jù)山東省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，在滿足能源消費(fèi)的合理優(yōu)化配置下，保證經(jīng)濟(jì)由高速發(fā)展向高質(zhì)量穩(wěn)定發(fā)展模式轉(zhuǎn)變，依據(jù)《山東省政府工作報(bào)告》中確保全省生產(chǎn)總值年均增長(zhǎng)6.5%以上的目標(biāo)，設(shè)定到2035年山東省沿海城鎮(zhèn)帶的經(jīng)濟(jì)最低年增速為6.5%，得到山東省沿海城鎮(zhèn)帶的經(jīng)濟(jì)約束函數(shù)

2035年山東省沿海城鎮(zhèn)帶多目標(biāo)決策函數(shù)求解的最優(yōu)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，其優(yōu)化結(jié)果與2015年山東省沿海城鎮(zhèn)帶的能源消費(fèi)數(shù)據(jù)對(duì)比如圖3所示，其中，優(yōu)化后煤炭消費(fèi)量占能源消費(fèi)總數(shù)的36%；石油能源消費(fèi)量占能源消費(fèi)總數(shù)的17%；天然氣消費(fèi)量占能源消費(fèi)總數(shù)的25%；清潔能源占能源消費(fèi)總數(shù)的比例提高到了22%，各項(xiàng)指標(biāo)均在滿足“十三五”規(guī)劃的前提下，符合各類能源消費(fèi)的約束。此外，優(yōu)化結(jié)果適當(dāng)降低了煤炭能源的消費(fèi)占比，提高了清潔能源的所占比例，可以明顯減少碳排放總量。符合山東省節(jié)能減排、低碳發(fā)展的實(shí)際需要，具有可參考的實(shí)際意義，并可為未來山東省發(fā)展“十四五”規(guī)劃的制定和政策的實(shí)施提供依據(jù)。(2）各類能源消費(fèi)占比有所調(diào)整和改善。優(yōu)化結(jié)果中煤炭消費(fèi)量占能源消費(fèi)比例有所下降，但仍然是山東省沿海城鎮(zhèn)帶的主要支柱能源種類之一。為了山東省沿海城鎮(zhèn)帶的節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展，必須實(shí)施煤炭總量控制約束，加大高耗能產(chǎn)業(yè)升級(jí)和結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，加快化解過剩產(chǎn)能和淘汰落后產(chǎn)能步伐，削減煤炭消費(fèi)總量，有序推進(jìn)“煤改氣”“煤改電”“煤制氫”工程，積極推進(jìn)煤炭清潔高效利用。能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化后，天然氣的消費(fèi)量占比有一定幅度提高，一方面原因是天然氣燃燒效率高，且燃燒的產(chǎn)物只有二氧化碳和水，不存在嚴(yán)重的污染排放，一直以來在中國的能源消費(fèi)中占主導(dǎo)地位。但通過對(duì)山東省能源消費(fèi)現(xiàn)狀的研究發(fā)現(xiàn)，山東省天然氣消費(fèi)的占比略低于國家的規(guī)劃，因此適當(dāng)加快天然氣的開發(fā)和利用，是山東省能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的一項(xiàng)重要決策。另一方面原因是，煤炭和天然氣的消費(fèi)數(shù)量對(duì)研究區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響較大，為滿足山東省沿海城鎮(zhèn)帶發(fā)展的各項(xiàng)規(guī)劃，在減少煤炭消費(fèi)占比的同時(shí)，適當(dāng)提升天然氣的消費(fèi)占比是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)快速穩(wěn)定發(fā)展的必要條件和重要保證。同時(shí)，天然氣的碳排放和污染物排放指數(shù)遠(yuǎn)低于煤炭，因此，適當(dāng)提升能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中天然氣的數(shù)量占比，是保障資源供給，滿足社會(huì)需求，優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的重要措施。清潔能源占能源消費(fèi)總數(shù)的比例從2015年的7%增長(zhǎng)到2035年的22%，達(dá)到了“十三五”規(guī)劃的目標(biāo)要求，表明清潔能源和非化石能源的開發(fā)和利用規(guī)模逐漸得到提高，為山東省優(yōu)化能源體系的構(gòu)建和可持續(xù)發(fā)展提供了支持。因地制宜，科學(xué)有序地利用清潔能源如風(fēng)電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、抽水蓄能等，是提高山東省沿海城鎮(zhèn)帶清潔能源占比，實(shí)現(xiàn)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。

【參考文獻(xiàn)】：
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