我國(guó)科學(xué)能源決策支持技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

摘 要：從能源資源、供應(yīng)、消費(fèi)、環(huán)境等角度總結(jié)“十二五”以來我國(guó)能源行業(yè)所面臨的重大戰(zhàn)略問題，闡述在能源行業(yè)戰(zhàn)略決策過程中引入科學(xué)決策支持技術(shù)的必要性，剖析構(gòu)建適應(yīng)我國(guó)能源行業(yè)發(fā)展要求的決策支持技術(shù)的重點(diǎn)研究方向，為促進(jìn)我國(guó)能源行業(yè)決策支持技術(shù)發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：能源戰(zhàn)略 決策支持技術(shù) 清潔能源

中圖分類號(hào)：F426.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）10（a）-0134-01

近年來，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程逐步加快，能源需求不斷增長(zhǎng)，環(huán)境保護(hù)問題日益引起各界關(guān)注，如何構(gòu)建安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔的能源供應(yīng)體系以支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展是能源行業(yè)所要面對(duì)的重大課題。因此，迫切需要加強(qiáng)能源決策技術(shù)和工具的開發(fā)與應(yīng)用，提升決策能力，為我國(guó)能源行業(yè)的科學(xué)發(fā)展提供決策支撐[1]。

1 能源行業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

我國(guó)人均能源資源擁有量較低，資源稟賦與能源消費(fèi)逆向分布，制約了能源發(fā)展。煤炭和水力資源人均擁有量?jī)H相當(dāng)于世界平均水平的50%，石油、天然氣資源僅為世界平均水平的1/15左右。同時(shí)，我國(guó)的主要能源消費(fèi)區(qū)集中于東南沿海等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，資源稟賦與能源消費(fèi)地域存在顯著差別。另外，我國(guó)大部分煤炭資源需要井工開采，石油、天然氣資源埋藏深，未開發(fā)的水力資源多集中于西南部的高山深谷之中，能源資源的開發(fā)難度相對(duì)較大。

能源供應(yīng)對(duì)外依存度高，能源供應(yīng)安全面臨較大挑戰(zhàn)?！笆晃濉币詠?，我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展以能源消費(fèi)的快速增長(zhǎng)為代價(jià)。2000年至2010年間，我國(guó)能源消費(fèi)年均增長(zhǎng)達(dá)到8.4%。然而，由于我國(guó)常規(guī)化石能源可持續(xù)供應(yīng)能力不足，能源運(yùn)輸體系不盡合理，煤電運(yùn)緊張現(xiàn)象反復(fù)出現(xiàn)，可再生能源的并網(wǎng)消納難題尚未完全攻克，我國(guó)能源供應(yīng)缺口逐年增加，不得不依賴于進(jìn)口，2010年，我國(guó)能源供需缺口達(dá)到了2.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，能源（尤其是石油）對(duì)外依存度快速上升[2]。根據(jù)工業(yè)和信息化部于2011年公布的數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)原油對(duì)外依存度首次超過了美國(guó)，達(dá)到了55.2%。

能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)不合理，過度依賴煤炭資源。煤炭在我國(guó)能源消費(fèi)中占一次能源消費(fèi)總量的比重一直保持在65%以上，過度依賴煤炭資源，消費(fèi)量從1978年的4.0億噸標(biāo)準(zhǔn)煤增長(zhǎng)到2010年的24.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，年均增長(zhǎng)5.8%。以煤炭為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)偏離了世界能源結(jié)構(gòu)以油氣、清潔能源發(fā)電為發(fā)展趨勢(shì)的主流，滯后的用煤方式、生產(chǎn)設(shè)備、管理方式加劇了能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的不合理。

能源發(fā)展造成環(huán)境污染，生態(tài)環(huán)境壓力較大。大規(guī)模的煤炭開發(fā)，給我國(guó)山西、內(nèi)蒙等主要煤炭產(chǎn)區(qū)帶來了土地塌陷、水資源和植被破壞等生態(tài)環(huán)境問題；以煤為主的大量化石能源消費(fèi)，同時(shí)也給我國(guó)華東、華中、華南部地區(qū)帶來嚴(yán)重的酸雨等環(huán)境問題。我國(guó)是目前世界第二大經(jīng)濟(jì)體，年排放總量全球第一，而且人均排放量已接近全球平均水平。

2 能源決策支持技術(shù)研究的必要性

能源決策支持研究始于20世紀(jì)60年代，早期的能源決策支持過程多依賴于單目標(biāo)函數(shù)對(duì)能源供需進(jìn)行預(yù)測(cè)和規(guī)劃，往往難以兼顧系統(tǒng)的復(fù)雜度和不確定度，而頻繁采用假定和簡(jiǎn)化處理又無法有效反映客觀環(huán)境和主觀因素的變化。由于早期模型的預(yù)測(cè)結(jié)果不甚理想，70年代的兩次石油危機(jī)以后，單目標(biāo)函數(shù)的能源決策模型逐步被多優(yōu)化輸出的能源模型所取代，取得了較好的反響。石油危機(jī)結(jié)束后，世界石油市場(chǎng)趨于平衡，全球氣候變暖問題逐漸被能源決策者所重視，這一時(shí)期的能源決策模型不再單獨(dú)考慮能源供需關(guān)系，綜合能源模型已現(xiàn)雛形。90年代以后，世界各國(guó)能源需求量逐漸增加，能源決策目標(biāo)更加豐富和趨于多元化，關(guān)注焦點(diǎn)涵蓋了能源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、安全等諸多方面，經(jīng)典決策技術(shù)的綜合性進(jìn)一步提升[1]。進(jìn)入新世紀(jì)以來，風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源的發(fā)展得到了世界各國(guó)的重視，可再生能源一般通過發(fā)電加以利用，其發(fā)電出力具有隨機(jī)性和間歇性特點(diǎn)，并網(wǎng)消納相對(duì)比較困難，目前國(guó)際上已有的能源決策支持技術(shù)多將可再生能源的開發(fā)與消納作為研究的重點(diǎn)。

我國(guó)能源決策支持技術(shù)的基礎(chǔ)能力比較薄弱，主要表現(xiàn)為缺乏適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的能源規(guī)劃方法論、能源統(tǒng)計(jì)信息不完整，能源政策實(shí)施的有效性不強(qiáng)等諸多問題。另外，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡、能源生產(chǎn)中心和消費(fèi)中心逆向分布、能源運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后、市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制尚有待完善等比較突出，已有的決策支持技術(shù)不能有效回答目前我國(guó)能源轉(zhuǎn)型發(fā)展過程中的關(guān)鍵核心問題，包括能源消費(fèi)總量控制、化石能源供應(yīng)不足、能源大范圍優(yōu)化配置、新能源大規(guī)模集中開發(fā)和跨區(qū)消納等問題，因此迫切需要研究能夠適應(yīng)我國(guó)能源發(fā)展國(guó)情的能源決策技術(shù)。

3 能源決策支持技術(shù)的研究重點(diǎn)

未來我國(guó)能源決策支持技術(shù)應(yīng)在構(gòu)建能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境與電力的各類數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，整合現(xiàn)有能源規(guī)劃、電力規(guī)劃、環(huán)保規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃等各行業(yè)研究資源，通過技術(shù)創(chuàng)新，深入研究能源電力生產(chǎn)、輸運(yùn)與消費(fèi)各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵規(guī)劃問題，緊密跟蹤國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)、經(jīng)濟(jì)能源政策，研究能源與電力發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，為政府和企業(yè)提供決策參考。

一是新形勢(shì)下能源基地開發(fā)潛力與評(píng)估方法研究。針對(duì)能源發(fā)展過程中所面臨的新形勢(shì)，結(jié)合資源條件、前期工作進(jìn)展、開發(fā)成本、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、運(yùn)輸通道等因素，系統(tǒng)研究和評(píng)估各類能源基地的開發(fā)潛力，重點(diǎn)研究煤炭基地和可再生能源基地。

二是能源轉(zhuǎn)化利用體系研究。站在整體能源系統(tǒng)的角度，全過程分析能源轉(zhuǎn)化利用技術(shù)發(fā)展發(fā)展趨勢(shì)，提出技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)路線，進(jìn)而研究煤電/煤化工、新能源發(fā)電/新能源供熱等能源綜合轉(zhuǎn)化利用方案。

三是能源基地外送目標(biāo)市場(chǎng)綜合優(yōu)化。統(tǒng)籌考慮能源、環(huán)境、運(yùn)輸和市場(chǎng)等因素，圍繞能源基地的外送方式、外送的合理流向和規(guī)模問題，以能源供應(yīng)總成本、能源效率、能源安全等為綜合目標(biāo)，以能源供需平衡、化石能源基地可開發(fā)規(guī)模、新能源開發(fā)潛力、能源輸送通道、各地區(qū)環(huán)境資源等為約束條件，優(yōu)化確定我國(guó)能源基地的外送規(guī)模、外送方式和目標(biāo)市場(chǎng)。

四是能源發(fā)展模式及綜合效益評(píng)估方法研究。在科學(xué)預(yù)測(cè)未來經(jīng)濟(jì)、能源發(fā)展規(guī)模與需求的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)能源資源及開發(fā)潛力，充分考慮國(guó)內(nèi)國(guó)外兩個(gè)市場(chǎng)、兩種資源的利用，“十二五”及中長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、能源與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的動(dòng)態(tài)影響，研究我國(guó)能源就地平衡和跨區(qū)配置的合理匹配關(guān)系，完善“十二五”及中長(zhǎng)期我國(guó)能源發(fā)展的指導(dǎo)思想、發(fā)展思路與目標(biāo)，并評(píng)估所產(chǎn)生的其綜合效益。

五是清潔能源發(fā)展戰(zhàn)略構(gòu)建方法及實(shí)施研究。重點(diǎn)研究清潔能源的合理開發(fā)布局和高效消納利用，以及常規(guī)化石能源的清潔高效利用。鑒于清潔能源大多通過轉(zhuǎn)化為電力加以利用，因此要重點(diǎn)研究電網(wǎng)在清潔能源輸送過程中的功能與定位，尤其是跨區(qū)輸送和消納方面所發(fā)揮的重要作用。

參考文獻(xiàn)

[1]魏一鳴，吳剛，劉蘭翠，等.能源-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境復(fù)雜系統(tǒng)建模與應(yīng)用進(jìn)展[J].管理學(xué)報(bào)，2005，2（2）：159-170.

[2]江冰.新形勢(shì)下保障我國(guó)能源安全的戰(zhàn)略選擇[J].中國(guó)科學(xué)院院刊，2010，25（2）：172-179.