以低碳经济为基础的一次能源消费结构优化

李 潇

(山东科技大学，山东 青岛266590)

1 以低碳经济为基础的一次能源消费结构优化模型的构建

2014 年9 月，中国在联合国气候变化峰会上承诺2020 年碳排放强度比2005 年下降40%～45%的目标，而优化一次能源消费结构已经成为实现该目标的有效措施之一。

1.1 目标函数的选定

本文将一次能源的消费量作为决策变量，即:x1表示煤炭消费量，x2表示石油消费量，x3表示天然气消费量，x4表示非化石能源消费量，且xi≥0。运用多目标决策法确定目标函数，并保证任何目标函数的确定均以低碳经济为约束条件。

1)二氧化碳排放目标。根据2020 年二氧化碳排放强度控制目标，用OBJ1、OBJ2 表示二氧化碳排放总量的上限和下限。假设一次能源的二氧化碳排放系数为ECi，则有:OBJ2≤f(xi)

2)能源消费总量目标。根据陈俊武院士所提出的2020 年二氧化碳排放强度降低40%～45%相当于能源强度降低30%～35%的这一结论，分别用OBJ3、OBJ4表示2020 年我国能源消费总量的上限和下限，可得

3)煤炭消费目标。长期以来，我国一直保持以煤炭为主的能源消费结构，这一现实情况在短时期内很难改变。所以，本文在考虑合理控制煤炭消费总量的前提下，将2020 年煤炭消费比重的上限和下限分别确定为60%、55%，则有:0.55≤x1/

4)石油消费目标。根据统计数据显示，我国在1978～2011 年间的石油消费占一次能源消费结构比重的16.6%～22.7%。由于我国在未来一段时期内仍处于工业化进程中，石油消费量在短时期内大幅度降低的可能性较小，所以本文将2020 年石油消费比重变动下线设定为16.6%，则有

5)天然气消费目标。提高天然气在一次能源消费结构中的比重，可有效减少我国二氧化碳排放量。据预测，我国2020年的天然气消费比重可超过8%，则有:

6)非化石能源消费目标。我国政府针对低碳经济发展战略，明确提出到2020 年非化石能源占一次能源消费比重达到15%的目标，根据这一目标，可得

1.2 模型构建与求解

根据上述确定的目标函数，运用线性加权法构建一次能源消费结构优化模型。在求解多目标优化模型时，本文采用MATLAB 中的linprog 函数进行求解，得出2020 年以低碳经济为基础的一次能源消费结构优化结果:煤炭55. 47%、石油17.04%、天然气9.30%、非化石能源18.19%。该优化结果既能够相对减少二氧化碳排放量，又能够相对节约能源总量，并且兼顾了社会经济发展与生态环境协调发展的需求。

2 优化一次能源消费结构的对策建议

低碳经济背景下，我国应从以下三个层面入手确保一次能源消费结构优化目标的实现:其一，在管理体制层面，我国要进一步深化能源管理体制改革。在统筹兼顾国内能源开发与对外能源合作的基础上，完善能源战略储备制度，不断强化能源行业管理和投资管理。其二，在技术层面，我国要着力提升能源技术自主创新能力，加大新型能源开发利用程度，逐步改善煤炭石油比重过高的现状，优化我国一次能源消费结构，推动我国步入低碳多元化能源时代。通过改进传统能源勘探与开采技术，开发能源加工与转换技术，推广节能环保的发电技术，研发低污染、低成本的新能源技术，从而有效控制二氧化碳排放量，提高能源资源的开发、利用和转化效率，深化能源生产与利用方式的变革。其三，在政策层面，我国要尽快建立健全有关能源和环境保护的法律体系，积极倡导使用清洁能源和节能产品，建设节约型社会;加快产业结构调整，逐步提高第三产业比重，重视新兴产业培养，构建新型产业格局，转变粗放式的经济发展模式;持续推进能源价格机制改革，通过结合运用政府指导价格与完全市场价格两种定价方式，进而针对不同行业建立起差别化能源价格制度，引导能源消费结构的优化。

3 结语

针对我国政府在联合国气候变化峰会上提出的2020 年碳排放强度比2005 年下降40%～45%的目标，必须通过优化一次能源消费结构这一有效途径确保该目标的实现。本文通过研究得出以下结论:2020 年，我国将煤炭、石油、天然气、非化石能源在一次能源消费结构中的比重分别控制在55.47%、17.04%、9.30%、18.19%，即可实现我国节能减排最优化目标。为此，我国必须从管理、技术、政策三个层面出发，制定切实可行的能源消费结构优化发展战略，以确保节能减排目标的实现。

［1］ 范德成，王韶华，张伟. 低碳经济目标下一次能源消费结构影响因素分析［J］.资源科学，2012(2).

［2］ 徐程程.我国能源消费强度、结构和技术创新对碳排放的影响研究［D］.南京:南京信息工程大学，2013.

［3］ 王韶华，于维洋.一次能源消费结构变动对碳强度影响的灵敏度分析［J］.资源科学，2013(7).