以低碳經濟為基礎的一次能源消費結構優化

李 瀟

(山東科技大學，山東 青島266590)

1 以低碳經濟為基礎的一次能源消費結構優化模型的構建

2014 年9 月，中國在聯合國氣候變化峰會上承諾2020 年碳排放強度比2005 年下降40%～45%的目標，而優化一次能源消費結構已經成為實現該目標的有效措施之一。

1.1 目標函數的選定

本文將一次能源的消費量作為決策變量，即:x1表示煤炭消費量，x2表示石油消費量，x3表示天然氣消費量，x4表示非化石能源消費量，且xi≥0。運用多目標決策法確定目標函數，并保證任何目標函數的確定均以低碳經濟為約束條件。

1)二氧化碳排放目標。根據2020 年二氧化碳排放強度控制目標，用OBJ1、OBJ2 表示二氧化碳排放總量的上限和下限。假設一次能源的二氧化碳排放系數為ECi，則有:OBJ2≤f(xi)

2)能源消費總量目標。根據陳俊武院士所提出的2020 年二氧化碳排放強度降低40%～45%相當于能源強度降低30%～35%的這一結論，分別用OBJ3、OBJ4表示2020 年我國能源消費總量的上限和下限，可得

3)煤炭消費目標。長期以來，我國一直保持以煤炭為主的能源消費結構，這一現實情況在短時期內很難改變。所以，本文在考慮合理控制煤炭消費總量的前提下，將2020 年煤炭消費比重的上限和下限分別確定為60%、55%，則有:0.55≤x1/

4)石油消費目標。根據統計數據顯示，我國在1978～2011 年間的石油消費占一次能源消費結構比重的16.6%～22.7%。由于我國在未來一段時期內仍處于工業化進程中，石油消費量在短時期內大幅度降低的可能性較小，所以本文將2020 年石油消費比重變動下線設定為16.6%，則有

5)天然氣消費目標。提高天然氣在一次能源消費結構中的比重，可有效減少我國二氧化碳排放量。據預測，我國2020年的天然氣消費比重可超過8%，則有:

6)非化石能源消費目標。我國政府針對低碳經濟發展戰略，明確提出到2020 年非化石能源占一次能源消費比重達到15%的目標，根據這一目標，可得

1.2 模型構建與求解

根據上述確定的目標函數，運用線性加權法構建一次能源消費結構優化模型。在求解多目標優化模型時，本文采用MATLAB 中的linprog 函數進行求解，得出2020 年以低碳經濟為基礎的一次能源消費結構優化結果:煤炭55. 47%、石油17.04%、天然氣9.30%、非化石能源18.19%。該優化結果既能夠相對減少二氧化碳排放量，又能夠相對節約能源總量，并且兼顧了社會經濟發展與生態環境協調發展的需求。

2 優化一次能源消費結構的對策建議

低碳經濟背景下，我國應從以下三個層面入手確保一次能源消費結構優化目標的實現:其一，在管理體制層面，我國要進一步深化能源管理體制改革。在統籌兼顧國內能源開發與對外能源合作的基礎上，完善能源戰略儲備制度，不斷強化能源行業管理和投資管理。其二，在技術層面，我國要著力提升能源技術自主創新能力，加大新型能源開發利用程度，逐步改善煤炭石油比重過高的現狀，優化我國一次能源消費結構，推動我國步入低碳多元化能源時代。通過改進傳統能源勘探與開采技術，開發能源加工與轉換技術，推廣節能環保的發電技術，研發低污染、低成本的新能源技術，從而有效控制二氧化碳排放量，提高能源資源的開發、利用和轉化效率，深化能源生產與利用方式的變革。其三，在政策層面，我國要盡快建立健全有關能源和環境保護的法律體系，積極倡導使用清潔能源和節能產品，建設節約型社會;加快產業結構調整，逐步提高第三產業比重，重視新興產業培養，構建新型產業格局，轉變粗放式的經濟發展模式;持續推進能源價格機制改革，通過結合運用政府指導價格與完全市場價格兩種定價方式，進而針對不同行業建立起差別化能源價格制度，引導能源消費結構的優化。

3 結語

針對我國政府在聯合國氣候變化峰會上提出的2020 年碳排放強度比2005 年下降40%～45%的目標，必須通過優化一次能源消費結構這一有效途徑確保該目標的實現。本文通過研究得出以下結論:2020 年，我國將煤炭、石油、天然氣、非化石能源在一次能源消費結構中的比重分別控制在55.47%、17.04%、9.30%、18.19%，即可實現我國節能減排最優化目標。為此，我國必須從管理、技術、政策三個層面出發，制定切實可行的能源消費結構優化發展戰略，以確保節能減排目標的實現。

［1］ 范德成，王韶華，張偉. 低碳經濟目標下一次能源消費結構影響因素分析［J］.資源科學，2012(2).

［2］ 徐程程.我國能源消費強度、結構和技術創新對碳排放的影響研究［D］.南京:南京信息工程大學，2013.

［3］ 王韶華，于維洋.一次能源消費結構變動對碳強度影響的靈敏度分析［J］.資源科學，2013(7).