基于節能減排約束的區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，能源環境逐步成為經濟社會發展的硬約束。本文以河南省為例，立足區域能源發展，統籌考慮經濟發展、節能減排等因素，研究中長期范圍內區域能源需求，對于指導促進區域能源環境協調發展具有積極意義。

【關鍵詞】 節能減排 區域 能源需求 預測方法

中圖分類號：F426 文獻標識碼：A

能源是經濟社會發展的基礎保障。長期以來，我國較為粗放的能源生產、消費方式，導致資源環境日益成為經濟發展的主要約束。當前，各地政府主管部門出臺了一系列能源、環境領域政策措施，旨在促進區域經濟、能源、環境的可持續發展。河南作為我國經濟、能源、人口大省，產業結構偏重，能源發展高消耗、高排放的特征突出。因此，以節能減排條件下的區域能源發展為著眼點，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發展具有重要意義。

1 區域能源需求研究模型框架體系

本文基于LEAP模型，結合河南產業結構及能源發展特點，統籌考慮數據的準確性和可得性，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、工業用能、建筑業用能、交通運輸及倉儲郵政業用能、商業用能，對難以按照部門或行業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用能及能源加工轉換、傳輸過程中的損失等。

研究區域能源需求總量時，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，統籌考慮經濟發展、節能政策要求、能效提升、能源替代等因素，實現對各部門和區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居民用能和農村居民用能進行研究，下面以城鎮居民用能為例，詳細說明研究方法和思路。城鎮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、農村居民戶數，主要耗電電器的保有量，電器功率、每天開放的時間段等數據，并考慮技術進步、能效提升、能源替代等因素，可實現對居民用能需求的精細分析。

2.2工業用能需求研究

工業是區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。為提高預測準確性，模型構建時根據區域能源發展特點，對地區高耗能行業用能進行單獨分析，其他工業行業用能進行報告預測。各工業行業用能需求分析時，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；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。各行業消耗能源依據行業生產流程用能及能源的相互替代關系進行分類。

3 節能減排條件下河南省中長期能源需求預測

3.1 節能減排情景設定

根據河南省經濟、能源發展“十三五”規劃、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濟發展水平和行業節能目標等研究邊界，分別設置節能減排基準情景和不節能情景進行對比研究。

3.2 河南省中長期能源需求預測

根據模型預測結果，節能減排情境下“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

采用本文提出的區域能源需求預測模型，能夠綜合考慮節能減排政策約束、經濟發展、技術進步、、能源替代等各類因素，實現對區域中長期能源需求的細化研究分析。從河南省未來能源發展看，當前政策提出的能源轉型發展思路、各項節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