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《綜合能源環(huán)境規(guī)劃及案例 》——案例研究,中國受氣候影響分析及對策(四)

2018-12-25 20:35:45 《綜合能源環(huán)境規(guī)劃及案例 》;作者:張建民  點擊量: 評論 (0)
能源發(fā)展引起的環(huán)境問題很多,而且也很復雜。當我們對未來不同的能源發(fā)展戰(zhàn)略進行經(jīng)濟分析及環(huán)境成本效益分析時,如果能把這些因素盡可能多地給予考慮,將有助于我們做出更為切合實際的分析,提出更為科學的判斷。

2.3 中國三個可供選擇的能源供應方案

2.3.1 能源轉(zhuǎn)換子模塊及其計算原理

模型設置了能源轉(zhuǎn)換子模塊。能源轉(zhuǎn)換子模塊將以終端能源需求預測數(shù)據(jù)為基礎,模擬其轉(zhuǎn)化過程。例如水力發(fā)電和石油的終端消費燃料為電力與煤油、汽油、柴油等,詳見圖2-4,從圖2-4看出,直接取自自然界的一次能源量經(jīng)過各種轉(zhuǎn)換過程后變成二次能源、二次能源將被人們所利用。一般地說,其轉(zhuǎn)換率越高,越有利于能源效率的提高及環(huán)境的保護。模型能源轉(zhuǎn)換子模塊將計算本地資源量是否能滿足其需求,以及由此引起的進出口量,實現(xiàn)需求與資源轉(zhuǎn)化的平衡,形成未來能源的供應方案。

模型在處理能源轉(zhuǎn)換問題上設置了三種模塊,即簡單模塊、轉(zhuǎn)換與輸送模塊、詳細模塊。

(1)對于簡單模塊

INPUTi= OUTPUTi/EFFICIENCYi

式中 INPUTi——i種燃料加工轉(zhuǎn)化前投入量;

OUTPUTi——i種燃料加工轉(zhuǎn)化后產(chǎn)出量;

EFFICIENCYi——i種燃料加工轉(zhuǎn)化效率。

(2)對于轉(zhuǎn)換與輸送模塊

EFFICIENCYi=1- LOSSESi

武中 LOSSES——i種燃料加工轉(zhuǎn)化及輸送過程中引起的損失率

(3)對于詳細模塊

1)NETREQi=DOMREQi+EXPTARGi - MINIMPi

式中NETREQi ——對i種燃料的凈需求量;

DOMREQi——對i種燃料的需求量;

EXPTAEGi——對i種燃料的出口量;

MINMPi——對i種燃料最低進口量。

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

= Priority fuels

式中 TOTALOUTREQ -燃料總需求量;

OUPUTSHAREi——i種燃料產(chǎn)出量占其總需求量的比例。

3)在計算不同加工轉(zhuǎn)化過程的產(chǎn)出量時,模型設置了兩種途徑,即有效能力與基期產(chǎn)量。

當選擇有效能力時:

POUTSHAREj=CAPj×MCFj/∑jBYOUTj

當選擇基期產(chǎn)量時:

POUTSHAREj=BYOUTj/∑jBYOUTj

式中 POUTSHARE——j種燃料加工轉(zhuǎn)化產(chǎn)出量占其燃料總量的比例;

CAPj——j種燃料加工轉(zhuǎn)化產(chǎn)出能力;

MCFj——j種燃料加工轉(zhuǎn)化最大產(chǎn)出因子;

BYOUTj——j種燃料加工轉(zhuǎn)化基期產(chǎn)量。

4) INCAPj=CAPj×MCFj/EFFIENCYj

PINSHAREj= POUTSHAREj/EFFICIENCYj/∑jPOUTSHAREj/EFFICIENCYj

式中 INCAPj ——j種燃料加工轉(zhuǎn)化的有效投入能力;

PINSHAREi——j種燃料加工轉(zhuǎn)化的有效投入量占其總投入量的比例。

5)TOTAVAILINPUT= MIN (INCAPj,PINSHAREj)

式中 TOTAVAILINPUT——j種燃料加工轉(zhuǎn)化有效投入總量。

6)REQIPUT= TOTALOUTREQ/∑jEFFICIENCYj×PINSHAREj

式中 REQINPUT——j種燃料加工轉(zhuǎn)化時要求投入該種燃料的總量。

7)模型將要比較5)與6),如果能充滿要求的能力時,將會出現(xiàn):

TOTINPUT= REQINPUT;

如果不能,將會出現(xiàn):

TOTINPUT= MIN( REQINPUT,TOTAVAILINPUT)

8)INPUTj= TOTINPUT×PINSHAREj

OUTPUTj= INPUTj×EFFICIENCYj

式中 INPUTj ——J種燃料加工轉(zhuǎn)化實際投入量;

OUTPUTj ——j種燃料加工轉(zhuǎn)化實際產(chǎn)出量。

9)FUELOUPUTj=OUPUTSHAREj×∑jiOUTPUTj,

PROCESSFUELINPUTji=INPUT,×PINFUELSHAREj1

式中 FUELOUPUTj ——j種燃料加工轉(zhuǎn)化產(chǎn)出量;

PROCESSFUELINPUTji——i種燃料j種加工轉(zhuǎn)化投入量。

10) FUELINPUTi=∑jPROCESSFUDLINPUTji

式中 FUELINPUTi——i種燃科加工轉(zhuǎn)化總投入量。

11)資源過剩與短缺

lla)如果需求大于資源產(chǎn)出,將會出現(xiàn)的短缺。此時:SURPEXP,=0,WASTE=0。

如果滿足進口需求時,

GAPIMPi=NETREQi - FUELOUTPUT,

DOMOUTi=DOMREQi

EXPOUTi=EXPTARG.

式中 CAPIMPi——i種燃料的進口量;

EXPOUTi——i種燃料根據(jù)出口目標實現(xiàn)的產(chǎn)出量;

EXPTARGi——i種燃料出口目標。

除此之外,模型將在本地需求與出口目標之間分配燃料產(chǎn)出。

llb)如果出現(xiàn)過剩,模型設置了兩種途徑,即其過剩用于出口或廢棄。

當用于出口時:

EXPORTi=FUELOUTPUT.- NETREQi

WASTEi=0,GAPIMPi=0

DOMOUTi=DOMREQi

EXPOUTi=EXPTARGi

式中 EXPORTi——i種燃料出口量。

當廢棄時:

EXPORTi=0,GAPIMP,=0

WASTEi=FUELOUTPUTi-NETREQi

DOMOUTi=DIMREQi, EXPOUTi=EXPTARCi

式中 WASTEi­——當資源過剩時i種燃料的廢棄量。

2.3.2 中國能源發(fā)展基礎方案

根據(jù)本研究上一章以國民生產(chǎn)總值為經(jīng)濟發(fā)展目標進行的1995-2050年中國能源終端需求預測結(jié)果,我們設置了在相同能源需求量、能源消費年增長率情況下,以國民生產(chǎn)總值為經(jīng)濟發(fā)展目標的能源發(fā)展戰(zhàn)略基礎方案。該方案所設定的1995-2010年經(jīng)濟發(fā)展目標與中國政府經(jīng)濟、能源與環(huán)境協(xié)調(diào)的發(fā)展規(guī)劃相一致。

中國能源發(fā)展基礎方案列于表2-19。從表2-19可以看出,在未來中國的55年中,煤炭仍將是中國的主要能源,它將占到中國一次能源總消費量的74.6%~46.2%。天然氣在總能源消費量中將從1.8 010增加到10%,水電增長速度不快,核電在一次能源消費總量中的比重由2000年的0.36 010增加到2050年的6.20%。

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責任編輯:繼電保護

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