亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于LEAP模型的中國煤炭需求情景分析

        2017-05-02 09:32:56高俊蓮姜克雋徐向陽
        中國煤炭 2017年4期
        關鍵詞:煤化工煤炭情景

        高俊蓮 姜克雋 劉 嘉 徐向陽

        (1.中國礦業(yè)大學(北京)地球科學與測繪工程學院,北京市海淀區(qū),100083;2.國家發(fā)展和改革委員會能源研究所,北京市西城區(qū),100038;3.中國礦業(yè)大學(北京)管理學院,北京市海淀區(qū),100083;4.中國礦業(yè)大學(北京)資源與環(huán)境政策研究中心,北京市海淀區(qū),100083)

        ?

        ★經(jīng)濟管理 ★

        基于LEAP模型的中國煤炭需求情景分析

        高俊蓮1,4姜克雋2劉 嘉2徐向陽3,4

        (1.中國礦業(yè)大學(北京)地球科學與測繪工程學院,北京市海淀區(qū),100083;2.國家發(fā)展和改革委員會能源研究所,北京市西城區(qū),100038;3.中國礦業(yè)大學(北京)管理學院,北京市海淀區(qū),100083;4.中國礦業(yè)大學(北京)資源與環(huán)境政策研究中心,北京市海淀區(qū),100083)

        煤炭作為我國的主體能源,是中國經(jīng)濟持續(xù)、快速發(fā)展的基本保障,然而在大氣環(huán)境、氣候變化的環(huán)境目標及經(jīng)濟新常態(tài)的大背景下,我國能源體系將面臨重大變革,到2050年,我國將實現(xiàn)以低碳為主的能源體系轉型,煤炭作為高污染、高排放的化石能源必然面臨重大挑戰(zhàn),利用LEAP模型對我國煤炭需求進行情景分析及預測,得出三種不同經(jīng)濟及環(huán)境情境下,我國未來的煤炭需求,對于煤炭行業(yè)去產(chǎn)能,煤炭行業(yè)技術發(fā)展方向及煤化工提出了政策建議,有助于煤炭行業(yè)正確認識目前及未來煤炭發(fā)展形式,更好地適應及支撐能源系統(tǒng)的轉型。

        煤炭需求 LEAP 情景分析

        目前我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)和消費國,2015年我國煤炭生產(chǎn)量占全球煤炭生產(chǎn)總量的47%,消費量占全球煤炭消費總量的50%。據(jù)美國能源信息署(EIA)估計,即使在我國提高能源效率以及提高能源與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展目標的情景下,到2020年我國煤炭的消費量占總能源消費的比例依然保持63%,到2040年煤炭的消費比例為55%。雖然相對比例有所下降,但是絕對消費量依然將增長50%。我國經(jīng)濟新常態(tài)、大氣環(huán)境以及全球氣候變化目標將會替代能源安全成為未來能源轉型的主要驅動因素。近期國際模型研究已經(jīng)啟動了針對全球氣候變化升溫目標控制在1.5℃的研究,全球將在2050-2060年實現(xiàn)零排放,之后進入負排放。到2050年,我國能源系統(tǒng)將實現(xiàn)以低碳能源為主的能源體系。長期以來煤炭作為我們的主體能源,無論從能源消費總量控制,還是能源消費結構調整,煤炭行業(yè)都面臨著重大轉型,同時世界經(jīng)濟環(huán)境處于調整期,經(jīng)濟復蘇緩慢,由高速增長期進入中低速增長期。在這種大背景下,受產(chǎn)能持續(xù)釋放、進口增長加快等因素的影響,我國煤炭市場供過于求、煤炭產(chǎn)業(yè)面臨較大壓力。作為煤炭行業(yè),在目前的經(jīng)濟及能源結構轉型期,只有正確預測和評價未來煤炭的需求,才能更好地適應煤炭的轉型,進而更好地支撐能源系統(tǒng)的轉型。

        1 研究方法

        1.1 研究工具

        煤炭需求的預測方法有很多,常用的方法包括彈性系數(shù)法、回歸分析預測法、能源強度法、灰色系統(tǒng)預測法、神經(jīng)網(wǎng)絡模型等,這些方法只考慮了影響煤炭需求的主要因素,缺乏對煤炭供給及需求系統(tǒng)的詳細刻畫,為了能夠詳細分析我國未來煤炭需求的發(fā)展情景,研究煤炭行業(yè)未來的發(fā)展方向,我們主要采用能源模型定量分析的方法。LEAP模型(Long-range Energy Alternatives Planning System)是由斯德哥爾摩環(huán)境研究所開發(fā)的自底向上的能源環(huán)境分析工具。作為基于情景分析的能源模型工具,LEAP平臺應用范圍廣泛,作為數(shù)據(jù)庫可提供能源系統(tǒng)綜合信息查詢與分析;作為預測工具能夠對中長期能源供應與需求做出推測;作為政策分析工具,能夠模擬與分析可替代能源項目、投資等政策的經(jīng)濟與環(huán)境效應。LEAP模型已經(jīng)被190多個國家的政府及學術機構用于能源消費、能源生產(chǎn)和資源開發(fā)等領域。

        LEAP模型采用自下而上的計算方式,按照資源、需求、轉換的結構設計不同情景下的能源消費模式,分析不同情景下的環(huán)境影響。模型為用戶提供了多個模塊,包括能源需求分析、能源轉換分析、交通部門、成本效益分析、技術清單、環(huán)境影響評價等。

        1.2 研究框架

        根據(jù)我國煤炭生產(chǎn)和需求的特點,我們構建了基于LEAP模型的CCDM(China Coal Demand Model) 模型。該模型通過外生需求量的驅動來預測未來煤炭生產(chǎn)和能源消費的變化。模型主要包含需求、轉化和資源三個模塊。CCDM模型中,資源模塊定義了一次能源的儲量,一次能源通過轉化模塊里的開采、加工等技術,轉化為可供終端部門利用的二次能源。經(jīng)過加工轉化的能源被需求模塊中各個子部門使用,滿足工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務業(yè)、交通運輸及居民生活對能源的終端需求。CCDM模型框圖如圖1所示。

        圖1 CCDM模型框圖

        CCDM模型分為需求、轉化和資源三個模塊。模型包括了55個部門,涵蓋了下游行業(yè)的主要部門。

        我們將需求劃分為五大部門對能源的需求,包括:居民部門、服務業(yè)、運輸部門、農(nóng)業(yè)部門和工業(yè)部門。其中,居民部門分為農(nóng)村和城鎮(zhèn);服務業(yè)分為餐飲、熱力和電力;運輸部門分為客運和貨運;農(nóng)業(yè)部門分為農(nóng)產(chǎn)品加工、灌溉和其他;工業(yè)部門又分為:鋼鐵、建材、有色、化工和其他工業(yè)。其中,鋼鐵包括煉鋼和軋鋼;建材分為水泥、磚瓦、玻璃、石灰四個部門;有色金屬分為銅、鋁和其他有色;化工分為合成氨、電石、煤化工和其他化工;其他工業(yè)部門包括造紙、機器制造及其他。每個部門下均考慮各自的生產(chǎn)技術及能耗,原理如公式(1)所示。

        Di=Activityi×Technologyik×Intensityik(1)

        式中:Di——部門i的能源需求量;

        Activityi——部門i活動水平;

        Technologyik——i部門k種技術占比;

        Intensityik——i部門k種技術的能源強度。

        轉換模塊包括:電力輸配、發(fā)電、供熱、煉焦、配煤、洗煤(分為無煙煤、煙煤、褐煤)、采煤(分為無煙煤、煙煤、褐煤)部門,每個部門下考慮其對應的技術及能耗。

        資源模塊包括模型中涉及的所有一次及二次能源。

        1.3 模型參數(shù)的設定

        需求模塊參數(shù)包括各部門、各技術的活動水平(產(chǎn)量),各種技術的占比以及各技術的能源強度。轉換模塊參數(shù)包括各種技術的占比及各技術的能源強度。資源模塊的參數(shù)為各種一次能源的資源儲量。數(shù)據(jù)來源主要是利用IPAC-AIM/技術模型數(shù)據(jù),IPAC-AIM/技術模型是IPAC模型組的核心模型,是基于詳細工藝過程描述和技術描述的線性規(guī)劃最小成本優(yōu)化模型。IPAC-AIM/技術模型已經(jīng)長期應用于我國的能源和氣候變化情景和政策研究,對我國的“十一五”、“十二五”和“十三五”國家的能源目標和氣候變化目標的定量分析提供了研究依據(jù),同時IPAC模型也參與了全球模型研究,保證了參數(shù)設定的真實與可靠。

        1.4 模型情景的設定

        考慮到未來煤炭需求的不確定性,我們在模型中設定三個情景: 高煤炭情景、中煤炭情景、低煤炭情景。三個情景在考慮社會經(jīng)濟發(fā)展、實現(xiàn)國家發(fā)展目標的情況下,分別考慮了不同的環(huán)境、氣候變化目標、可再生能源發(fā)展、清潔煤炭技術發(fā)展、煤化工等因素,給出不同的煤炭需求。各個情景采用同樣的社會經(jīng)濟情景,其不同情景的描述如下。

        (1)高煤炭情景??紤]清潔煤技術發(fā)展快速,能夠實現(xiàn)國家的大氣環(huán)境目標,給煤炭發(fā)展提供空間。煤化工發(fā)展較為快速,具有競爭力,同時比較弱化氣候變化目標,能夠實現(xiàn)國家提交的氣候變化自主貢獻的目標。

        (2)中煤炭情景。實現(xiàn)國家的大氣控制目標,中等程度能源替代,在散煤使用方面將會由于天然氣的使用而大量降低,可再生能源發(fā)展較為快速,煤化工競爭力不強。

        (3)低煤炭情景。實現(xiàn)進一步的大氣控制目標,天然氣替代散煤進程快,氣候變化實現(xiàn)全球2℃升溫目標,我國需要在2020-2022年左右實現(xiàn)CO2排放峰值。在全球低碳發(fā)展的情況下,由于油價長期處于低位,煤化工缺乏競爭力,非化石能源發(fā)展快速。

        各個情景的主要技術參數(shù)如表1所示。

        表1 各情景的主要參數(shù)與特征

        2 模型調試及結果

        2.1 模型調試

        模型以2014年為基年,時間步長為5年,模擬時間范圍為2015-2030年,由于統(tǒng)計制度與LEAP模型計算口徑略有區(qū)別,需要對模型第一個模擬年結果與實際值進行校正,以保證模型預測結果的可信度。故將第一個模擬年2015年與煤炭生產(chǎn)消費歷史數(shù)據(jù)進行比對,對比數(shù)據(jù)包括2015年煤炭生產(chǎn)環(huán)節(jié)(生產(chǎn)總量、進口量、出口量),消費環(huán)節(jié)(居民部門、服務部門、交通部門、農(nóng)業(yè)部門及工業(yè)部門分部門煤炭消費量),轉化環(huán)節(jié)(煤炭洗選、發(fā)電、供熱、煉焦、煤制油、煤制氣)。通過模型參數(shù)的調試使得模型第一個模擬年值與實際值的絕對誤差在5%之內,確保模型的可信度與精度。

        2.2 模型結果

        基于模型模擬分析,我們得出以下煤炭情景結果,見圖2。

        (1)高煤炭情景。2020年煤炭需求量為42億t,比2014年稍微增長一些,基本處于平臺期。其中煤化工得到一些發(fā)展,2020年可以達到2~4億t用煤量。但是存在一定風險,因為如果煤化工與油價有一定的聯(lián)動關系,煤化工的發(fā)展迅速,一定程度上會導致油價變低,進而再次影響煤化工的發(fā)展。隨著我國能源消費增長緩慢,替代能源的增長,2030年煤炭消費量將下降到35.7億t。

        圖2 三種不同情景下未來煤炭的需求量

        (2)中煤炭情景。2020年煤炭消費量39.7億t,2030年33.6億t。主要考慮煤炭價格維持較低水平,煤炭具有一定的競爭力。同時煤炭消費部門大力推進清潔煤技術,控煤的力度適度同時也能夠實現(xiàn)我國的大氣霧霾近期目標,電力、熱力以及大型工業(yè)鍋爐大比例推進高標準煙氣除塵、脫硫、脫硝。散煤使用開始得到控制。

        (3)低煤炭情景。2020年煤炭消費量為37億t,比2014年下降近4億t,煤炭占一次能源消費的比重為55%左右。該情景的主要決定因素是可再生能源和核電按照2015年的發(fā)展力度到2020年,即2020年水電實現(xiàn)既有目標,光伏達到1.4億kW裝機,風電2.3億kW,核電5000萬kW。這些能源帶來的新增能源為量為4.5億t標煤。2020年天然氣4000億m3,相當于新增能源量2億t標煤。2030年煤炭需求將下降到29億t。

        3 結語

        作為我國的主體能源,在我國能源系統(tǒng)轉型期間,煤炭行業(yè)將面臨諸多不確定性,通過情景分析的方式,對未來可能出現(xiàn)的需求情景進行分析,有助于煤炭行業(yè)做好產(chǎn)業(yè)調整。

        (1)三種煤炭情景中,煤炭的需求量在未來都會有所下降,2014年底全國登記公告煤炭產(chǎn)能為32.5億t,已核準規(guī)模4億t,加上超能生產(chǎn),目前實際產(chǎn)能為44億t,考慮在建、新增產(chǎn)能及進口,2020年我國煤炭生產(chǎn)能力可以達到47~49億t,即使是在高煤炭情景下也存在大量過剩產(chǎn)能。煤炭企業(yè)應主動適應經(jīng)濟新常態(tài),把去產(chǎn)能作為當前核心任務,積極適應和推動減產(chǎn)、限產(chǎn)及淘汰落后產(chǎn)能。

        (2)三種煤炭情景中均考慮了清潔發(fā)電技術以及IGCC,在中、低情景中CCS技術也被考慮在內,在大氣污染及氣候變化的背景下,煤炭行業(yè)必須走向清潔和低碳的發(fā)展道路。主要是超潔凈發(fā)電技術、IGCC以及CCS。近期由于我國快速推進大氣霧霾行動方案,超潔凈發(fā)電技術市場的迅速擴大,導致技術的快速發(fā)展,成本明顯下降。IGCC可以實現(xiàn)本地污染物和溫室氣體排放的近零排放,是實現(xiàn)煤炭清潔化利用的重要技術。在氣候變化目標及政策明確的情況下,CCS技術是煤炭行業(yè)必須要考慮的技術。

        (3)三種煤炭情景中,從長遠看,在去產(chǎn)能的大背景下,煤炭企業(yè)應延伸產(chǎn)業(yè)鏈,發(fā)展煤炭深加工和精細化加工,但因為其受到其他行業(yè)的影響,煤化工的發(fā)展存在較大不確定性,加之水資源短缺、能耗高、水耗大、環(huán)保技術滯后等一系列問題制約了我國煤化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。鑒于以上原因,今后我國煤化工的發(fā)展方向應該集中于提高煤炭利用率和節(jié)能降耗技術的研發(fā),有序發(fā)展現(xiàn)代煤化工。

        [1] Huntingford C,Mercado L M. High chance that current atmospheric greenhouse concentrations commit to warmings greater than 1.5℃Cover land[J].Scientific Reports,2016(6)[2] 徐國政.碳約束下我國煤炭供需研究[J].中國煤炭,2016(3)

        [3] 劉衛(wèi)東,仲偉周,石清.2020年中國能源消費總量預測——基于定基能源消費彈性系數(shù)法[J].資源科學,2016(4)

        [4] 王立杰,孫繼湖.基于灰色系統(tǒng)理論的煤炭需求預測模型[J].煤炭學報,2002(3)

        [5] 時合生,樊愛宛,王巍等.用馬爾可夫殘差修正灰色理論的煤炭需求預測[J].計算機仿真,2011(10)

        [6] 胡雪棉,趙國浩.基于Matlab的BP神經(jīng)網(wǎng)絡煤炭需求預測模型[J].中國管理科學,2008(s1)

        [7] Nojedehi P,Heidari M,Ataei A,et al. Environmental assessment of energy production from landfill gas plants by using Long-range Energy Alternative Planning (LEAP)and IPCC methane estimation methods: A case study of Tehran[J]. Sustainable Energy Technologies and Assessments,2016(16)

        [8] 姜克雋,賀晨旻,莊幸等.我國能源活動CO2排放在2020-2022年之間達到峰值情景和可行性研究[J].氣候變化研究進展,2016(3)

        (責任編輯 宋瀟瀟)

        Scenarios analysis of the coal demand in China based on LEAP model

        Gao Junlian1,4, Jiang Kejuan2, Liu Jia2, Xu Xiangyang3,4

        (1.College of Geoscience and Surveying Engineering, China University of Mining and Technology, Beijing, Haidian, Beijing 100083, China;2.Energy Research Institute, National Development and Reform Commission, Xicheng, Beijing 100038, China;3.School of Management, China University of Mining and Technology, Beijing, Haidian, Beijing 100083, China;4.Resources and Environment Policy Research Center, China University of Mining and Technology,
        Beijing, Haidian, Beijing 100083, China)

        As the main energy in China, coal has been the basic guarantee for the sustainable and rapid economic development, and will remain the basic guarantee for the energy security in the future. However, under the background of the air quality controlling and the target of the climate change, along with the new economic norm, energy system in China will face major changes. By 2050, China will transform energy system with low carbon energy. Due the high pollution and emission, coal will face a major transformation. We establishes a LEAP model to forecast the coal demand in China, and show three possible demand under different background of economic and environment. Based on the analysis, we give suggestion on capacity compression, the potential direction of technology development and the coal chemical industry to help the coal industry better understand the current and future situation and better adapt the transformation of energy system.

        coal demand, LEAP, scenarios analysis

        高俊蓮,姜克雋,劉嘉等.基于LEAP模型的中國煤炭需求情景分析[J].中國煤炭,2017,43(4):23-27. Gao Junlian, Jiang Kejuan, Liu Jia, et al.Scenarios analysis of the coal demand in China based on LEAP model[J].China Coal,2017,43(4):23-27.

        TD-9

        A

        高俊蓮(1985-),女,博士,中國礦業(yè)大學(北京)地球科學與測繪工程學院博士后,資源與環(huán)境政策研究中心技術負責人,主要從事能源系統(tǒng)建模研究。

        猜你喜歡
        煤化工煤炭情景
        情景交際
        消除煤炭:是時候將煤炭載入史冊了 精讀
        英語文摘(2021年3期)2021-07-22 06:30:12
        煤炭
        天脊煤化工集團股份有限公司
        石化企業(yè)情景構建的應用
        勞動保護(2019年3期)2019-05-16 02:37:38
        糾結的現(xiàn)代煤化工
        能源(2017年12期)2018-01-31 01:43:14
        煤炭:去產(chǎn)能繼續(xù) 為煤炭正名
        能源(2018年4期)2018-01-15 22:25:25
        樓梯間 要小心
        低溫甲醇洗技術及其在煤化工中的應用探討
        把美留在心里
        美女被男人插得高潮的网站| 99久久久无码国产精品动漫| 激情五月天俺也去综合网| 亚洲av成人一区二区| av无码国产在线看免费网站| 人成午夜免费大片| 国产午夜激无码AV毛片不卡| 国产亚洲精品在线播放| 久久人妻av一区二区软件| 欧美第一黄网免费网站| 中文字幕亚洲人妻系列| 丝袜美腿在线播放一区二区| 乱色欧美激惰| 免费无码又爽又刺激网站| 日韩国产有码在线观看视频| 我揉搓少妇好久没做高潮| 曰本女人与公拘交酡| 亚洲av成人无码网天堂| 亚洲女同系列高清在线观看| 久草福利国产精品资源| 边喂奶边中出的人妻| 欧洲中文字幕| 国产黄色一级到三级视频| 人妻丝袜中文无码av影音先锋专区| 国产超碰人人做人人爱ⅴa| AV熟妇导航网| 国产精品黑丝美腿美臀| 亚洲精品国产美女久久久| 国产爆乳乱码女大生Av| 97久久国产精品成人观看| 人妻丝袜中文无码av影音先锋专区| 国产无遮挡a片又黄又爽| 久久久久无码精品国| 老熟女老女人国产老太| 97人妻碰碰视频免费上线| 亚洲深夜福利| 不卡视频在线观看网站| 狠狠色综合7777久夜色撩人ⅰ| 久久久久久人妻精品一区百度网盘 | 日本一区二区在线高清| 曰本无码人妻丰满熟妇啪啪|