《综合能源环境规划及案例 》——案例研究，中国受气候影响分析及对策（四）

2.3 中国三个可供选择的能源供应方案

2.3.1 能源转换子模块及其计算原理

模型设置了能源转换子模块。能源转换子模块将以终端能源需求预测数据为基础，模拟其转化过程。例如水力发电和石油的终端消费燃料为电力与煤油、汽油、柴油等，详见图2-4，从图2-4看出，直接取自自然界的一次能源量经过各种转换过程后变成二次能源、二次能源将被人们所利用。一般地说，其转换率越高，越有利于能源效率的提高及环境的保护。模型能源转换子模块将计算本地资源量是否能满足其需求，以及由此引起的进出口量，实现需求与资源转化的平衡，形成未来能源的供应方案。

模型在处理能源转换问题上设置了三种模块，即简单模块、转换与输送模块、详细模块。

(1)对于简单模块

INPUTi= OUTPUTi/EFFICIENCYi

式中 INPUTi——i种燃料加工转化前投入量;

OUTPUTi——i种燃料加工转化后产出量;

EFFICIENCYi——i种燃料加工转化效率。

(2)对于转换与输送模块

EFFICIENCYi=1- LOSSESi

武中 LOSSES——i种燃料加工转化及输送过程中引起的损失率

(3)对于详细模块

1)NETREQi=DOMREQi+EXPTARGi - MINIMPi

式中NETREQi ——对i种燃料的净需求量;

DOMREQi——对i种燃料的需求量;

EXPTAEGi——对i种燃料的出口量;

MINMPi——对i种燃料最低进口量。

2)TOTALOUTREQ=max( NETRE Qi/OUPUTSHAREi) for all i

= Priority fuels

式中 TOTALOUTREQ -燃料总需求量;

OUPUTSHAREi——i种燃料产出量占其总需求量的比例。

3)在计算不同加工转化过程的产出量时，模型设置了两种途径，即有效能力与基期产量。

当选择有效能力时：

POUTSHAREj=CAPj×MCFj/∑jBYOUTj

当选择基期产量时：

POUTSHAREj=BYOUTj/∑jBYOUTj

式中 POUTSHARE——j种燃料加工转化产出量占其燃料总量的比例;

CAPj——j种燃料加工转化产出能力;

MCFj——j种燃料加工转化最大产出因子;

BYOUTj——j种燃料加工转化基期产量。

4) INCAPj=CAPj×MCFj/EFFIENCYj

PINSHAREj= POUTSHAREj/EFFICIENCYj/∑jPOUTSHAREj/EFFICIENCYj

式中 INCAPj ——j种燃料加工转化的有效投入能力;

PINSHAREi——j种燃料加工转化的有效投入量占其总投入量的比例。

5)TOTAVAILINPUT= MIN (INCAPj，PINSHAREj)

式中 TOTAVAILINPUT——j种燃料加工转化有效投入总量。

6)REQIPUT= TOTALOUTREQ/∑jEFFICIENCYj×PINSHAREj

式中 REQINPUT——j种燃料加工转化时要求投入该种燃料的总量。

7)模型将要比较5)与6)，如果能充满要求的能力时，将会出现：

TOTINPUT= REQINPUT;

如果不能，将会出现：

TOTINPUT= MIN( REQINPUT，TOTAVAILINPUT)

8)INPUTj= TOTINPUT×PINSHAREj

OUTPUTj= INPUTj×EFFICIENCYj

式中 INPUTj ——J种燃料加工转化实际投入量;

OUTPUTj ——j种燃料加工转化实际产出量。

9)FUELOUPUTj=OUPUTSHAREj×∑jiOUTPUTj,

PROCESSFUELINPUTji=INPUT,×PINFUELSHAREj1

式中 FUELOUPUTj ——j种燃料加工转化产出量;

PROCESSFUELINPUTji——i种燃料j种加工转化投入量。

10) FUELINPUTi=∑jPROCESSFUDLINPUTji

式中 FUELINPUTi——i种燃科加工转化总投入量。

11)资源过剩与短缺

lla)如果需求大于资源产出，将会出现的短缺。此时：SURPEXP,=0，WASTE=0。

如果满足进口需求时，

GAPIMPi=NETREQi - FUELOUTPUT,

DOMOUTi=DOMREQi

EXPOUTi=EXPTARG.

式中 CAPIMPi——i种燃料的进口量;

EXPOUTi——i种燃料根据出口目标实现的产出量;

EXPTARGi——i种燃料出口目标。

除此之外，模型将在本地需求与出口目标之间分配燃料产出。

llb)如果出现过剩，模型设置了两种途径，即其过剩用于出口或废弃。

当用于出口时：

EXPORTi=FUELOUTPUT.- NETREQi

WASTEi=0，GAPIMPi=0

DOMOUTi=DOMREQi

EXPOUTi=EXPTARGi

式中 EXPORTi——i种燃料出口量。

当废弃时：

EXPORTi=0，GAPIMP,=0

WASTEi=FUELOUTPUTi-NETREQi

DOMOUTi=DIMREQi, EXPOUTi=EXPTARCi

式中 WASTEi­——当资源过剩时i种燃料的废弃量。

2.3.2 中国能源发展基础方案

根据本研究上一章以国民生产总值为经济发展目标进行的1995-2050年中国能源终端需求预测结果，我们设置了在相同能源需求量、能源消费年增长率情况下，以国民生产总值为经济发展目标的能源发展战略基础方案。该方案所设定的1995-2010年经济发展目标与中国政府经济、能源与环境协调的发展规划相一致。

中国能源发展基础方案列于表2-19。从表2-19可以看出，在未来中国的55年中，煤炭仍将是中国的主要能源，它将占到中国一次能源总消费量的74.6%~46.2%。天然气在总能源消费量中将从1.8 010增加到10%，水电增长速度不快，核电在一次能源消费总量中的比重由2000年的0.36 010增加到2050年的6.20%。