气候变化条件下的北京市能源规划模型研究

摘要

20世纪以来，受制于人类能源消费所排放的大量温室气体，全球气候变化加剧并呈现出变暖趋势，导致能源需求急剧增加，进而引发了严重的区域能源系统供需矛盾，给能源系统决策者带来挑战。另外，能源系统自身表现出显著的复杂性和不确定性的同时，还与环境、社会和经济系统之间存在交互作用，给能源系统规划和管理方案的设计和实施带来诸多不便。
　　本文针对气候变化给能源需求和能源规划带来的深远影响，集成有效的气候模型、回归分析方法和优化管理工具，深入探究气候变化趋势，系统考虑能源系统的复杂性和不确定性，构建综合的、不确定性条件下的能源需求预测和能源结构优化模型。具体研究内容如下:(1)借助于GCMs和LARS-WG工具，推演出气候因子（温度）的变化趋势;在此基础上，通过度日分析法和线性回归分析方法，识别和建立能源需求量与温度、国内生成总值(GDP)、人口之间的响应关系，进而预测研究区域未来气候变化条件下的能源需求;(2)采用随机模糊规划方法，开发不确定性条件下的能源优化模型，生成能源系统管理策略。构建不确定性条件下的北京市短期（3个时期共6年）优化模型，得出北京市短期能源系统决策方案。旨在考察该优化方法的适用性。优化结果可为北京市能源规划与管理方案的设计和实施提供很好的技术支持;(3)为减少不确定性评估对气候变化和能源间关系研究的干扰，把(1)所建立的响应关系结果结合到(2)开发的能源规划模型中，构建确定性条件下北京市能源系统长期(2020～2099)优化模型，得出未来气候变化条件下的北京市长期能源供应策略，重在研究气候变化对能源系统供需的影响。
　　结果显示，本文开发的不确定性气候适应性能源管理模型具有较好的适应性，能够为当地的决策者提供更多合理、可行的、强健的决策方案;气候变化会导致能源需求增加、能源供需矛盾增大。

目录

声明

摘要

1．1 研究背景

1．2 研究的目的和意义

1．3 研究思路及框架

2．1 气候变化研究

2．2 气候变化对能源系统的影响研究

2．3 不确定性条件下的能源优化模型的研究现状

2．3 小结

第3章 气候变化条件下的北京市能源需求预测与分析

3．1 引言

3．2 研究区域概况

3．2．1 自然地理状况

3．2．2 气候特征

3．2．3 数据来源

3．3 全球气候模式和排放情景

3．3．1 全球气候模式

3．3．2 排放情景

3．4．1 概述

3．4．2 LARS-WG操作和结果生成

3．5 气候变化对北京市取暖和降温能耗的影响

3．5．1 度日分析法

3．5．2 北京市气温变幅分析

3．5．3 气候变化对取暖和降温耗能的影响

3．6 气候变化对北京市能源需求影响分析

3．6．1 分析介绍

3．6．2 回归分析

3．6．3 预测分析

3．7 小结

第4章 不确定优化方法在能源规划管理中的应用

4．1 研究背景

4．2 理论研究

4．2．1 随机模糊机会约束规划模型的介绍

4．2．2 LINGO介绍

4．3 北京市能源规划系统模型构建与求解

4．3．1 研究区域介绍

4．3．2 北京的能源规划系统概述

4．3．3 模型构建与求解

4．4 结果分析与讨论

4．4．1 结果分析

4．4．2 讨论

4．5 小结

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢