基于節(jié)能減排約束的區(qū)域能源需求預測方法研究

楊萌+王江波+鄧方釗+王翀+唐金祥

【摘 要】 當前，能源環(huán)境逐步成為經(jīng)濟社會發(fā)展的硬約束。本文以河南省為例，立足區(qū)域能源發(fā)展，統(tǒng)籌考慮經(jīng)濟發(fā)展、節(jié)能減排等因素，研究中長期范圍內區(qū)域能源需求，對于指導促進區(qū)域能源環(huán)境協(xié)調發(fā)展具有積極意義。

【關鍵詞】 節(jié)能減排 區(qū)域 能源需求 預測方法

中圖分類號：F426 文獻標識碼：A

能源是經(jīng)濟社會發(fā)展的基礎保障。長期以來，我國較為粗放的能源生產、消費方式，導致資源環(huán)境日益成為經(jīng)濟發(fā)展的主要約束。當前，各地政府主管部門出臺了一系列能源、環(huán)境領域政策措施，旨在促進區(qū)域經(jīng)濟、能源、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。河南作為我國經(jīng)濟、能源、人口大省，產業(yè)結構偏重，能源發(fā)展高消耗、高排放的特征突出。因此，以節(jié)能減排條件下的區(qū)域能源發(fā)展為著眼點，研究科學的能源需求預測方法，對于指導相關政策制定，促進河南能源低碳可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 區(qū)域能源需求研究模型框架體系

本文基于LEAP模型，結合河南產業(yè)結構及能源發(fā)展特點，統(tǒng)籌考慮數(shù)據(jù)的準確性和可得性，構建了分層分級研究河南中長期能源需求的模型方法，整體框架如圖1所示。模型將區(qū)域能源需求總量劃分為終端需求用能和能源加工轉換用能。其中，終端需求用能包括居民用能、工業(yè)用能、建筑業(yè)用能、交通運輸及倉儲郵政業(yè)用能、商業(yè)用能，對難以按照部門或行業(yè)劃分的用能需求打包作為其他用能進行研究；能源加工轉換用能，主要包括能源生產行業(yè)用能及能源加工轉換、傳輸過程中的損失等。

研究區(qū)域能源需求總量時，基于該模型的框架體系，采用“自下而上”的方法分別對各層級、各部門用能進行分析，同時，統(tǒng)籌考慮經(jīng)濟發(fā)展、節(jié)能政策要求、能效提升、能源替代等因素，實現(xiàn)對各部門和區(qū)域能源需求總量的細化研究。

2 分部門能源需求研究方法

2.1 居民用能需求研究

考慮用能方式和類型不同，將居民用能進一步劃分為城鎮(zhèn)居民用能和農村居民用能進行研究，下面以城鎮(zhèn)居民用能為例，詳細說明研究方法和思路。城鎮(zhèn)居民用能模塊分為電能需求、烹飪用能需求、動力能源需求和其他能源需求。電能需求主要包括家用空調、冰箱和電燈等各類可量化電器用能；烹飪用能需求主要包括煤、液化石油氣和天然氣；動力能源需求主要包括私家車用柴油、汽油；其他用能主要是集中供熱的熱力能源消費。

基于上述框架，通過獲取基準年和研究年份的城鎮(zhèn)、農村居民戶數(shù)，主要耗電電器的保有量，電器功率、每天開放的時間段等數(shù)據(jù)，并考慮技術進步、能效提升、能源替代等因素，可實現(xiàn)對居民用能需求的精細分析。

2.2工業(yè)用能需求研究

工業(yè)是區(qū)域能源消費的最核心部門，尤其是鋼鐵、水泥、化工高耗能行業(yè)。為提高預測準確性，模型構建時根據(jù)區(qū)域能源發(fā)展特點，對地區(qū)高耗能行業(yè)用能進行單獨分析，其他工業(yè)行業(yè)用能進行報告預測。各工業(yè)行業(yè)用能需求分析時，將能源需求劃分為原材料用能、動力用能和熱力用能等類型，其中原材料用能主要針對化工等以石油為原材料的加工工業(yè)；動力用能主要包括為帶動機器設備運轉消耗能源；熱力用能主要指加熱、取暖消耗的煤炭、天然氣、燃料油和液化石油氣等。各行業(yè)消耗能源依據(jù)行業(yè)生產流程用能及能源的相互替代關系進行分類。

3 節(jié)能減排條件下河南省中長期能源需求預測

3.1 節(jié)能減排情景設定

根據(jù)河南省經(jīng)濟、能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃、河南省“十三五”煤炭消費總量控制工作方案及其他相關政策文件，采用情景分析法，確定河南省中長期能源需求預測模型的經(jīng)濟發(fā)展水平和行業(yè)節(jié)能目標等研究邊界，分別設置節(jié)能減排基準情景和不節(jié)能情景進行對比研究。

3.2 河南省中長期能源需求預測

根據(jù)模型預測結果，節(jié)能減排情境下“十三五”期間，南省一次能源需求總量將以年均2%的速度低速增長，預計2020年河南省能源需求總量將達到2.56億噸標準煤；2020-2030年，南省一次能源需求增速將進一步降至1%左右，如圖6所示。

一次能源消費結構方面，在當前河南主動轉變能源發(fā)展方式等政策帶動下，河南煤炭消費占一次能源消費總量的比重將由2015年的76.5%下降至2020年的72.6%，2030年將進一步下降至68%左右。

結 語

采用本文提出的區(qū)域能源需求預測模型，能夠綜合考慮節(jié)能減排政策約束、經(jīng)濟發(fā)展、技術進步、、能源替代等各類因素，實現(xiàn)對區(qū)域中長期能源需求的細化研究分析。從河南省未來能源發(fā)展看，當前政策提出的能源轉型發(fā)展思路、各項節(jié)能減排的政策措施將起到良好效果，預計“十三五”期間，河南能源消費將保持年均2%左右的低速增長，并在2020-2030年進一步降低至1%左右。endprint