制定综合能源规划的物理数学模型-综合新能源论文(1)

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翻新时间：2022-12-04

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制定综合能源规划的物理数学模型-综合新能源论文(1)

一制定综合能源规划是促进社会可持续发展的当务之急为贯彻执行“十一五”节能减排的目标，建设能源节约型和环境友好型社会，实现经济的可持续发展，我国各省市自治区及县镇地方政府、各类型开发区及新型园区的建设部门开始把制定能源规划作为制定经济社会发展规划的重要组成部分。传统的能源规划是以满足能源供求关系为基本出发点、以化石能源资源为物质基础、核心内容是电力、热力、燃气等各行业制定的专项规划。

这种方法已不能适应当前经济体制和社会发展的需求，制定以科学的理念和新型的物理数学模型为基础，最大限度地节约资源、减低有害物排放、促进社会经济可持续发展的综合能源规划已经提到重要的地位。由于20世纪后期可持续发展概念的提出，特别是我国改革开放的不断深化和市场经济体制的逐步完善，编制“十五”、“十一五”期间能源规划的总体思路及方法在不断改进和发展，体现在能源规划与社会经济发展规划的协调关系，从简单的能源配套到社会经济规划的基础支撑；从自上而下的计划到加强市场引导；从资源开发的被动增长到终端能源的高效利用；从规划与管理脱节到规划－管理－反馈的实效目标。

然而，由于能源管理体制的制约及电力、热力、燃气等行业长期形成的独立经营的管理模式，致使国内在制定综合能源规划方面至今停留在探索阶段，尚未在规划行业得到共识，没有在制定市政规划、区域发展规划和能源规划中作为必要的环节并形成行业规范。规划部门的有些人仍然抱着传统规划的理念和方法，在一些市区县级的能源规划中仍然把专项规划作为制定规划的基点，违背能源综合利用的原则，不认识在专项规划前制定综合能源规划的必要性，甚至成为阻力。

任何新思想新事物的形成、发展、传播、和应用都需要一个过程，如何缩短这个过程正是摆在各级政府领导、规划主管部门面前的责任。制定综合能源规划的技术关键首先在于建立科学的物理模型与数学模型。

物理模型反映规划的目标、功能、范围、和方法。国外工业发达国家编制复杂能源规划的历史较早，从20世纪70年代开始，由于石油危机的冲击，主要石油进口国为了能源供应的安全研制了预测供应和需求的能源供求模型；80年代中期世界环境温度变暖，控制温室气体排放成为全球关注的焦点，相应发展了能源与环境结合的能源－环境模型；90年代以后，随着世界范围能源需求的急剧增长和经济可持续发展概念的提出，研究和发展了多目标的能源－经济－环境－技术综合性模型。

目前国际尚未有对能源模型有统一的分类方法，除了上述按目标与功能的分类外还可按规划的范围分类，有全球能源模型、国家能源模型、区域能源模型、和部门能源模型。也可按建模的方法分类，有自上而下、自下而上、及混合模型。

本文介绍的物理模型与上诉分类意义上的模型不同，是更深层的技术性模型，从本质上规定了制定规划的基本原理、组成要素、总体结构、建模方法。由于这种模型反映了综合能源规划的物理内涵和基本特征，从而具有普遍的实用意义，适用于编制不同时空与地域范围的综合能源规划，大到国家、省市县地区，小到有限范围的园区规划。

本文介绍的数学模型是在物理模型的基础上实现量化过程的数学方法，隶属于系统分析和数学规划范畴，其基本结构是以数据库为中心，以能源预测、能源平衡、能源优化一体化的三元模型。二综合能源规划物理模型制定综合能源规划的目的在于规避以专项规划为基点的诸多弊病，最大限度地节约资源、减低有害物排放、获得最佳经济效益与社会效益，促进经济的可持续发展。

其性质和作用决定了综合能源规划物理模型的组成要素为一些遵从能源生产、转化、分配、利用过程的自然规律、利于能源的综合利用、有最佳节能减排效果的能源新技术所组成。对于新开发的区域制定综合能源规划与对老区域已有能源系统的综合能源规划需要采用不同的模型。

，新开发区域综合能源规划应该采用完全新的理念，尽可能应用成熟的能源新技术，这些新技术既是有独立意义的子模型，又相互融合，通过能流网络有机结合成一个完整的能源模型系统。图示如下：1 分布式能源技术子模型：