基于MDA模型的能源多樣化情景分析

王斯++劉樂(lè)樂(lè)++楊新財(cái)

摘要：運(yùn)用MDA模型和層次分析法，對(duì)黑龍江省2005～2014年相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證分析，借助MATLAB軟件進(jìn)行模型仿真，研究了不同情景下的黑龍江省能源多樣化最優(yōu)組合。研究結(jié)果表明，不同情境下的能源多樣化最優(yōu)組合隨反映能源系統(tǒng)不確定性的δ的取值的變化而變化：當(dāng)δ在較低的取值區(qū)間時(shí)，不同情境下的能源多樣化最優(yōu)組合具有很大差異；當(dāng)δ在高取值區(qū)間時(shí)，卻具有共同的趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：黑龍江??；能源多樣化；能源可持續(xù)發(fā)展；多目標(biāo)多樣性分析法（MDA）

DOI：10.13956/j.ss.1001-8409.2017.06.14

中圖分類號(hào)：F206 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-8409（2017）06-0059-07

Energy Diversification Scenario Analysis Based on MDA Model

——A Case of Hei Longjiang Province

WANG Si，LIU Lele，YANG Xincai

（School of Economics and Management， Harbin Engineering University， Harbin 150001）

Abstract： By means of MDA model and AHP method， this paper carries on the empirical analysis based on relevant data in Hei Longjiang province from 2005 to 2014， and uses MATLAB software to carry on further simulation to study the optimal portfolio of energy diversification under different scenarios. The results show that the optimal combination of energy diversification under different situations changes withδ， which reflects the uncertainty of energy system. When δ is in a lower range， great difference exists in the different situations of the optimal portfolio diversification of energy； when δ is in a higher range， a common trend comes out.

Key words：Hei Longjiang Province；energy diversification；energy sustainable development；Multicriteria Diversity Analysis（MDA）

1引言

近年來(lái)，能源的過(guò)度開(kāi)采以及不合理使用對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了巨大影響，拓展能源的可持續(xù)發(fā)展能力逐漸成為戰(zhàn)略層面的發(fā)展議題和挑戰(zhàn)。黑龍江省作為資源大省，其經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)會(huì)帶動(dòng)我國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但是目前，黑龍江省經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度大幅下滑，近三年GDP從10%以上的增速降至2013年的8%、2014年的56%和2015年的57%；環(huán)境問(wèn)題尤其空氣質(zhì)量問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)重，這主要表現(xiàn)為黑龍江冬季嚴(yán)重霧霾天氣明顯增多，2015年全省超標(biāo)天數(shù)比例為14%，其中哈爾濱重度污染42天。因此，在積極探索能源可持續(xù)發(fā)展方面，黑龍江省理應(yīng)做出因地制宜的探索和開(kāi)拓，找到適合自身發(fā)展的最優(yōu)能源多樣化模式。

國(guó)內(nèi)外已有學(xué)者對(duì)能源多樣化問(wèn)題進(jìn)行了研究。在學(xué)術(shù)研究過(guò)程中，首先需要準(zhǔn)確界定能源多樣化的內(nèi)涵。Grubb認(rèn)為能源多樣性是一個(gè)綜合性的概念，涉及到能源的類型、來(lái)源、技術(shù)類型等諸多方面[1]。Stirling和Jansen認(rèn)為這一概念包含三個(gè)方面：種類（Variety）、均衡

（Balance）和差異性（Disparity）[2，3]。隨著研究的深入，學(xué)者們開(kāi)始使用科學(xué)的指標(biāo)來(lái)衡量多樣性，Stirling梳理了目前用于能源多樣化的測(cè)度方法，主要有三種：Shannon-Wiener指數(shù)（SW指數(shù)）、Herfindahl-Hirschman指數(shù)（HH指數(shù)）以及綜合多樣性指數(shù)（IMDI）[4]。Bishop提出的綜合多樣性指數(shù)（IMDI）將能源選項(xiàng)間的“差異”引入指標(biāo)內(nèi)，并使用歐氏距離來(lái)衡量，使得它成為理論上幾近完美的多樣化評(píng)價(jià)指標(biāo)[5]。此外，Stirling從社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)等多個(gè)角度分析，構(gòu)建了“種類-差異-均衡”三概念多樣性指數(shù)方法，使用多目標(biāo)多樣性分析方法設(shè)計(jì)出了一個(gè)系統(tǒng)完整的多樣性問(wèn)題分析方法[6]?？傮w來(lái)說(shuō)，能源多樣化作為未來(lái)全球能源的發(fā)展趨勢(shì)，探討這一問(wèn)題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。白泉和佟慶分析了美國(guó)能源多元化現(xiàn)狀和戰(zhàn)略思維，對(duì)我國(guó)能源多樣化提出了政策建議[7]。卞琦娟和孫鶴分析了我國(guó)能源多樣化的必要性，介紹了世界主要國(guó)家能源多樣化的選擇，為我國(guó)提出了政策建議[8]。韓姝穎從能源安全視角入手，研究了中國(guó)能源多樣化路徑選擇[9]。

目前，關(guān)于能源多樣化與可持續(xù)發(fā)展方面的研究較少。國(guó)外現(xiàn)有文獻(xiàn)大多從國(guó)家層面出發(fā)，使用定性分析，較少對(duì)其結(jié)論進(jìn)行量化實(shí)證研究；而國(guó)內(nèi)研究更少，研究重點(diǎn)多為在低碳、霧霾等某一約束條件下的能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化和調(diào)整問(wèn)題，使用綜合影響因素來(lái)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的分析則非常少。鑒于此，在歸納和總結(jié)相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，以黑龍江省為例，嘗試引入MDA模型對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行多因素分析，并運(yùn)用層次分析法合理分配各因素貢獻(xiàn)比重，研究不同情境下的黑龍江省能源多樣化最優(yōu)組合。

2研究方法

21MDA模型

多目標(biāo)多樣性分析法（Multicriteria Diversity Analysis，MDA）由Stirling提出[10]，其理論基礎(chǔ)源自多樣化對(duì)能源可持續(xù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)條件的推導(dǎo)過(guò)程，通過(guò)最大化給定能源組合的多樣性水平來(lái)降低組合的不確定性，是一個(gè)基于最優(yōu)化的試圖覆蓋所有形式“不確定性”的多樣性分析方法。Stirling梳理了能源多樣性指數(shù)的計(jì)算方法，將一維、二維和三維指數(shù)的計(jì)算方法進(jìn)行了總結(jié)和綜合，實(shí)現(xiàn)了不同維度多樣化指數(shù)之間的自由轉(zhuǎn)換[4]。多樣性指數(shù)的計(jì)算公式為∑ij（i≠j）（dij）α·（pi·pj）β，幾種轉(zhuǎn)化關(guān)系如表1所示。

MDA采用了綜合多樣性指數(shù)，將差異、種類和均衡在種類劃分過(guò)程中聯(lián)系起來(lái)，避免了不同能源種類劃分引起的多樣性測(cè)度結(jié)果的不同，理論模型公式如下所示：

V（S）=V（P）+V（D）=∑i∑cpi（ωcsci）+δ∑ij（i≠j）dijpipj（1）

式中，V（S）表示能源系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展綜合水平，V（P）表示能源選項(xiàng)的可持續(xù)發(fā)展總體水平，V（D）表示能源組合的多樣性水平。V（P）表達(dá)式中，pi表示能源i在能源組合中的權(quán)重，ωc表示能源選項(xiàng)可持續(xù)發(fā)展水平評(píng)價(jià)指標(biāo)c的權(quán)重，sci表示能源i在評(píng)價(jià)指標(biāo)c上的可持續(xù)發(fā)展水平得分；V（D）表達(dá)式中，pi、pj分別表示能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中各能源選項(xiàng)的消費(fèi)比例，且∑pi=1，∑pj=1。dij表示第i種與第j種能源之間的差異，對(duì)于由n個(gè)“差異”測(cè)量指標(biāo)組成的n個(gè)維度的任意兩個(gè)向量Xi（x1i，x2i，…，xni）和Xj（x1j，x2j，…，xnj），兩者之間的歐式距離計(jì)算公式如下所示：

dij=∑nk=1（xki-xkj）2（2）

此模型表明在特定的情景下，V（P）與V（D）之間存在取舍，對(duì)δ賦值的高低體現(xiàn)了對(duì)能源多樣化的重視程度，通過(guò)將δ的取值區(qū)間設(shè)置在零到無(wú)窮，可以計(jì)算出一系列最優(yōu)狀態(tài)下的能源系統(tǒng)多樣化組合模式。

22指標(biāo)選取

221能源選項(xiàng)可持續(xù)發(fā)展水平V（P）評(píng)價(jià)指標(biāo)選取

（1）資源方面可持續(xù)發(fā)展測(cè)度指標(biāo)

①能源稟賦，是能源可持續(xù)開(kāi)發(fā)最重要的前提，代表了能源的可開(kāi)發(fā)潛力，是一項(xiàng)反映能源可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)性指標(biāo)，文中選擇資源儲(chǔ)量來(lái)衡量能源稟賦。

②能源生產(chǎn)增長(zhǎng)速度，反映了能源產(chǎn)業(yè)在供給側(cè)的發(fā)展?jié)摿Γ悄茉纯沙掷m(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

③能源消費(fèi)增長(zhǎng)速度，反映了能源產(chǎn)業(yè)在需求側(cè)的發(fā)展?jié)摿?，是能源可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要指標(biāo)。常與能源生產(chǎn)增長(zhǎng)速度指標(biāo)一同研究，從不同角度反映能源的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r。

④能源供需比，是指某一能源選項(xiàng)的生產(chǎn)量比上消費(fèi)量。

（2）經(jīng)濟(jì)方面可持續(xù)發(fā)展測(cè)度指標(biāo)

①能源生產(chǎn)彈性系數(shù)，是指能源生產(chǎn)總量年平均增長(zhǎng)速度與國(guó)民經(jīng)濟(jì)年平均增長(zhǎng)速度的比值。

②能源消費(fèi)彈性系數(shù)，是指能源消費(fèi)總量年平均增長(zhǎng)速度比上國(guó)民經(jīng)濟(jì)年平均增長(zhǎng)速度的比值。

③能源利用效率，是一個(gè)從需求角度衡量能源產(chǎn)業(yè)可持續(xù)性的測(cè)量指標(biāo)，考慮能源選項(xiàng)的可持續(xù)發(fā)展不能忽視需求側(cè)情況。文中使用的能源效率衡量指標(biāo)是單位能源消耗的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，即經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出量/能源消耗量。

④交通部門(mén)消費(fèi)比例。由于交通部門(mén)的能源需求是剛性的，化石能源尤其是石油仍是滿足交通部門(mén)大量需求的主要來(lái)源，使用交通部門(mén)份額作為需求方面的指標(biāo)可以反映能源的不可或缺性。

（3）環(huán)境方面能源選項(xiàng)可持續(xù)發(fā)展測(cè)度指標(biāo)

①單位能源消費(fèi)的CO2排放量

能源消費(fèi)帶來(lái)的環(huán)境污染影響和制約了能源的可持續(xù)發(fā)展能力，二氧化碳是造成溫室效應(yīng)的主要污染排放物，對(duì)全球氣候變化產(chǎn)生了巨大影響。文中選擇單位能源消費(fèi)的CO2排放量來(lái)衡量某一能源選項(xiàng)的可持續(xù)發(fā)展能力。

②能源足跡

生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)家Rees等提出生態(tài)足跡的概念[11]，用來(lái)估算維持人類自然資源消費(fèi)量和吸納廢棄物所需的生產(chǎn)性生態(tài)空間的面積大小，以此來(lái)衡量區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r。能源足跡作為生態(tài)足跡的一個(gè)重要組成部分，是指專門(mén)用于吸收來(lái)自化石燃料的二氧化碳、吸收核電廠的輻射以及建設(shè)水電站所需的生態(tài)面積[12]。

222能源組合多樣性水平V（D）中“差異”的衡量指標(biāo)

在能源多樣性測(cè)度中，種類和均衡兩個(gè)維度容易計(jì)算，而衡量差異難度最大。從提升能源可持續(xù)開(kāi)發(fā)的角度分析，在選取“差異”衡量指標(biāo)時(shí)，應(yīng)選擇能夠反映出不同能源選項(xiàng)在不同方面對(duì)能源可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)差異較大的指標(biāo)。比如，有些能源選項(xiàng)儲(chǔ)量多但環(huán)境效益低，而有些能源選項(xiàng)與之相反，此時(shí)反映儲(chǔ)量與環(huán)境效益的指標(biāo)均應(yīng)納入“差異”衡量指標(biāo)內(nèi)?；诳茖W(xué)性、有效性、全面性以及數(shù)據(jù)可得性原則，從能源選項(xiàng)的物理性質(zhì)、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益三個(gè)方面選取相關(guān)指標(biāo)衡量“差異”。

（1）能源稟賦

能源稟賦是能源選項(xiàng)在可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)中最為基礎(chǔ)的一項(xiàng)指標(biāo)，從供給側(cè)反映了可持續(xù)發(fā)展方面的基礎(chǔ)條件和發(fā)展?jié)摿Γ鴥?chǔ)量反映了所研究地區(qū)的能源稟賦狀況，同時(shí)從“種類”維度反應(yīng)出地區(qū)的能源多樣性與自主性。因此，選擇儲(chǔ)量來(lái)反映各能源選項(xiàng)在物理維度上的可持續(xù)發(fā)展特性是最適合的“差異”衡量指標(biāo)之一。

（2）不同部門(mén)能源消費(fèi)比例

各能源選項(xiàng)在不同行業(yè)的消費(fèi)比例從需求角度反映了不同能源選項(xiàng)在各行業(yè)的使用比例差異情況。從數(shù)據(jù)可獲得性角度考慮，將通過(guò)以下六個(gè)部門(mén)的各能源選項(xiàng)應(yīng)用情況來(lái)衡量各能源選項(xiàng)之間的差異：農(nóng)、林、牧、漁業(yè)；工業(yè)；建筑業(yè)；交通運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)和郵政業(yè)；批發(fā)、零售業(yè)和住宿、餐飲業(yè)；生活消費(fèi)。在實(shí)際應(yīng)用中，為了與其他兩個(gè)維度的指標(biāo)保持平衡，對(duì)各能源選項(xiàng)在六個(gè)部門(mén)的應(yīng)用差異按1/6等權(quán)重加權(quán)平均。

（3）二氧化碳排放量

能源消耗對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的各種不利影響體現(xiàn)在很多方面，但受到相關(guān)數(shù)據(jù)可獲取性和計(jì)算準(zhǔn)確性等方面的限制，同時(shí)考慮到CO2作為造成全球氣候變化最主要的溫室氣體，選取二氧化碳排放量來(lái)衡量各個(gè)能源選項(xiàng)在環(huán)境影響維度的差異性?；茉粗械拿禾肌⑹秃吞烊粴獾亩趸寂欧畔禂?shù)分別為：ε1=269；ε2=214；ε3=145。水電和風(fēng)電對(duì)二氧化碳排放的貢獻(xiàn)不顯著，可設(shè)ε4=ε5=0。單位是kg/MBTU（kg/百萬(wàn)英熱單位）。

3實(shí)證分析

數(shù)據(jù)來(lái)源方面，選取2005～2014年的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，各能源選項(xiàng)可持續(xù)發(fā)展水平評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)源于對(duì)《黑龍江省統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》數(shù)據(jù)的整理和計(jì)算；分行業(yè)各能源選項(xiàng)的消費(fèi)量、能源儲(chǔ)量、水利資源保有量來(lái)自《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》；能源/生態(tài)足跡轉(zhuǎn)換系數(shù)取

自世界自然基金會(huì)；其他數(shù)據(jù)通過(guò)《中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)》等相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)整理得到。

31模型設(shè)定

黑龍江省能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)主要由煤炭、石油、天然氣、水電和風(fēng)電構(gòu)成，在MDA模型基礎(chǔ)上，根據(jù)黑龍江省能源產(chǎn)業(yè)以及各能源選項(xiàng)的發(fā)展?fàn)顩r，設(shè)定目標(biāo)函數(shù)及約束條件，構(gòu)建模型如下所示：

Max：V（S）=V（P）+V（D）=∑5i∑3c（ωcsci）pi+δ∑ij（i≠j）dijpipj=ωTsp+δpTdp

s.t.∑5i=1pi=10≤pi≤1（3）

公式中的ωc（其中c=1，2，3）和δ均為可變系數(shù)。按照層次分析法來(lái)確定能源可持續(xù)發(fā)展水平評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重ωc，以此計(jì)算黑龍江省能源多樣化的最優(yōu)模式pi，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)改變權(quán)重ωc來(lái)進(jìn)行不同情境下黑龍江省能源多樣化最優(yōu)模式的分析。

32數(shù)據(jù)處理

該模型需要確定ωc、sci和d以后，借助MATLAB軟件優(yōu)化工具箱中的quadprog函數(shù)，將δ的變化范圍設(shè)置為[1，100]，分析對(duì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)賦予不同權(quán)重時(shí)，在δ閾值內(nèi)，黑龍江省能源多樣化最優(yōu)方案的變化情況。

321指標(biāo)規(guī)范化

為了消除不同評(píng)價(jià)指標(biāo)間量綱不同的影響，需要對(duì)指標(biāo)層采用歸一化法進(jìn)行處理。將越大越好的指標(biāo)稱為正向指標(biāo)，將越小越好的指標(biāo)稱為逆向指標(biāo)[16]。計(jì)算公式如下：

ci=yci-ymincymaxc-yminc（4）

ci=yci-ymaxcyminc-ymaxc（5）

其中，yci表示能源選項(xiàng)i在評(píng)價(jià)指標(biāo)c上的數(shù)量值，ymaxc表示各能源選項(xiàng)在指標(biāo)c上的數(shù)量值中的最大值，yminc表示各能源選項(xiàng)在指標(biāo)c上的數(shù)量值中的最小值。能源選項(xiàng)可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)的歸一化結(jié)果如表2所示。

322ωc的確定

運(yùn)用層次分析法確定能源可持續(xù)發(fā)展水平指標(biāo)的權(quán)重ωc，結(jié)果如表3所示。

323sci的確定

根據(jù)表2中各項(xiàng)指標(biāo)歸一化結(jié)果與表3中10個(gè)三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重，進(jìn)一步確定黑龍江省五種能源選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的能源可持續(xù)發(fā)展二級(jí)指標(biāo)在2005～2014年的得分，結(jié)果如表4所示。

由表4可知，有些能源選項(xiàng)可持續(xù)發(fā)展水平得分在不同年份變化較大，為了避免某一年數(shù)據(jù)的特殊性同時(shí)兼顧最新數(shù)據(jù)原則，以2010～2014年得分矩陣的均值作為sci帶入模型，計(jì)算結(jié)果如下所示。

sci=012060115400601003960047401132032870291503070030580000000679011990274802718

324d的確定

將能源選項(xiàng)“差異”衡量指標(biāo)的數(shù)據(jù)帶入公式（2）中，可以得到五種能源選項(xiàng)間的差異矩陣，為同sci保持?jǐn)?shù)據(jù)計(jì)算的一致性，選取2010～2014年的計(jì)算結(jié)果，如表5所示。

最后，以2010～2014年得分矩陣的均值作為d帶入模型，計(jì)算結(jié)果如下所示。

d=01613913067150991503400125071399013897000084050996600000147000000

33模型應(yīng)用

對(duì)能源可持續(xù)發(fā)展二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重ω1、ω2、ω3賦予不同的數(shù)值，對(duì)被重視的指標(biāo)賦予更大的權(quán)重，然后將ωi、sci和d帶入模型，通過(guò)MATLAB軟件得到以下三種策略情境下的能源多樣化方案。

（1）重視能源在經(jīng)濟(jì)方面可持續(xù)發(fā)展的策略情境

圖1顯示了重視經(jīng)濟(jì)效率的能源多樣化最優(yōu)組合仿真結(jié)果。X軸表示在計(jì)算能源系統(tǒng)綜合水平得分即目標(biāo)函數(shù)V（S）得到最大值時(shí)，能源選項(xiàng)可持續(xù)發(fā)展總體水平V（P）與能源多樣化水平V（D）之間的權(quán)衡，并由δ取值的變化來(lái)反映這種動(dòng)態(tài)權(quán)衡結(jié)果；Y軸表示在模型中相應(yīng)參數(shù)變化過(guò)程中，使黑龍江省能源多樣化MDA模型取最大值時(shí)五種能源選項(xiàng)消費(fèi)比例的對(duì)應(yīng)值。不同能源的發(fā)展會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和發(fā)展模式產(chǎn)生不同的影響，能源的經(jīng)濟(jì)效率成為考察能源在經(jīng)濟(jì)方面可持續(xù)發(fā)展能力的關(guān)鍵。如圖所示，δ取值較小時(shí)，風(fēng)電具有非常明顯的經(jīng)濟(jì)效率優(yōu)勢(shì)，隨著δ的增加，石油和水電的比例出現(xiàn)了比較快速的增長(zhǎng)，煤炭和天然氣的比例也隨之增加，當(dāng)δ逐漸接近100時(shí)，煤炭和石油成為最重要的兩種能源，各項(xiàng)比例均趨于相應(yīng)的穩(wěn)定值。

（2）重視能源稟賦的策略情境

能源稟賦作為能源可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)條件，各項(xiàng)能源的儲(chǔ)量是一項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)。如圖2所示，當(dāng)δ取值很小時(shí)，煤炭和石油在組合中的比例是相對(duì)較大的。當(dāng)δ逐漸增大，各能源選項(xiàng)的比例發(fā)生了顯著變化，煤炭和石油所占比例逐漸減小，風(fēng)電的比例先出現(xiàn)了較大幅度的增加而后又略有減小，天然氣和水電的比例也逐漸增加，總體上形成了煤炭和石油比例減小，風(fēng)電、天然氣、水電比例增大的變化趨勢(shì)。隨著δ的進(jìn)一步增加，各能源選項(xiàng)的比例均逐漸趨向于相應(yīng)的穩(wěn)定值。對(duì)比2010～2014年的黑龍江省各能源選項(xiàng)實(shí)際消費(fèi)比例，發(fā)現(xiàn)煤炭的消費(fèi)比例以均值約67%的比例高于最優(yōu)值的31%，其余四個(gè)能源選項(xiàng)的比例均低于最優(yōu)值，其中石油以平均約25%的比例最接近最優(yōu)值29%。實(shí)踐中降低煤炭的消費(fèi)比例，提升其他四項(xiàng)能源的消費(fèi)比例能夠提升能源系統(tǒng)的綜合水平。

（3）重視能源在環(huán)境方面可持續(xù)發(fā)展的策略情境

能源的可持續(xù)發(fā)展需要考慮各項(xiàng)能源的環(huán)境效應(yīng)，不同能源的消費(fèi)會(huì)產(chǎn)生不同的環(huán)境效應(yīng)和不同程度的環(huán)境影響。在環(huán)境問(wèn)題日益突出的今天，人們的環(huán)保意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)，對(duì)良好環(huán)境的要求也越來(lái)越高，在重視環(huán)境友好的情境下，隨著δ取值的變化，各項(xiàng)能源比例的變化十分明顯。由于風(fēng)電具有最好的生態(tài)效益，在忽略多樣性時(shí)，風(fēng)電在最優(yōu)組合中占有最高比例。隨著對(duì)多樣性的關(guān)注程度越來(lái)越高，水電所占比例慢慢下降，其他選項(xiàng)均處于上升態(tài)勢(shì)，但速度略有不同，最后均趨于穩(wěn)定水平。

4結(jié)論

以可持續(xù)發(fā)展為研究出發(fā)點(diǎn)，構(gòu)建了黑龍江省能源多樣化的優(yōu)化選擇模型，并分析了不同價(jià)值取向下的黑龍江省能源多樣化最優(yōu)組合。實(shí)證研究結(jié)果表明，當(dāng)δ在較低取值區(qū)間時(shí)，不同情境下的能源多樣化最優(yōu)組合具有很大的差異，所以此時(shí)確定能源多樣化組合就需要首先確定不同評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，即首先要明確當(dāng)前能源資源狀況、技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平下，最適合黑龍江省為了發(fā)展的能源多樣化最優(yōu)組合選擇的價(jià)值傾向；而當(dāng)δ在高取值區(qū)間時(shí)，不同情境下的能源多樣化最優(yōu)組合便具有共同的趨勢(shì)。因此，黑龍江省在進(jìn)行能源多樣化模式選擇時(shí)，需要結(jié)合當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度大幅下滑、環(huán)境問(wèn)題尤其空氣質(zhì)量問(wèn)題嚴(yán)重的情景，著重考慮能源的經(jīng)濟(jì)效率以及環(huán)境的因素，使黑龍江省能源多樣化組合向促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境改善的方向發(fā)展。為實(shí)踐這一能源多樣化的價(jià)值取向，同樣需要采取δ取值較高時(shí)的能源多樣化策略，此時(shí)黑龍江省能源多樣化的最優(yōu)組合是煤炭31%左右、石油29%左右、天然氣12%左右、水電7%左右、風(fēng)電21%左右。這一結(jié)果反映了在當(dāng)前資源稟賦、技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平下的黑龍江省能源多樣化發(fā)展趨勢(shì)。而現(xiàn)實(shí)中的黑龍江省能源組合比例是煤炭67%左右、石油25%左右、天然氣4%左右、水電1%左右、風(fēng)電3%左右。通過(guò)對(duì)比上述三種策略情境下的能源多樣化方案可以發(fā)現(xiàn)，黑龍江省能源多樣化需要優(yōu)先考慮穩(wěn)步降低煤炭的消費(fèi)比例、提高風(fēng)電消費(fèi)比例，同時(shí)兼顧其他能源選項(xiàng)逐漸向最優(yōu)組合比例靠攏，以盡可能快速地實(shí)現(xiàn)黑龍江省能源系統(tǒng)水平的穩(wěn)步提升。

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（責(zé)任編輯：何彬）