新奥能源服务有限公司 郭艳军

廊坊新奥燃气有限公司 梁 瑜

区域综合能源规划技术方法与模型简析

新奥能源服务有限公司 郭艳军

廊坊新奥燃气有限公司 梁 瑜

经济与能源、环境的协调发展已经成为当今社会迫切需要解决的重要问题。能源直接关系到人类生存、经济发展以及社会进步。作为一种不可缺少的重要资源，它能够直接影响到国家的能源安全，是国家的经济命脉，更与国计民生息息相关。作为人民生活必备的生活资料之一，广大群众也非常关注能源问题。在能源相对短缺的今天，世界各国尤其是经济大国非常关注能源战略问题。尽管能源可以促进经济发展，但是也会对环境产生影响，不合理的能源利用，更是非常容易引发一系列的环境问题和生态问题，最终又会严重制约社会经济的发展。所以，合理、有效地利用能源非常必要，我们在充分发挥能源使用效率的同时，又要使能源利用遵循可持续发展的相关要求。

目前各区域都非常重视节能减排和环境保护，并将其作为可持续发展的必要策略。在众多推动节能减排与环境保护的措施中，笔者比较倾向于采用制定能源整体规划的方式来实现节能减排的目的。下文通过对规划技术方法简介及两种模型的介绍，初步确定可为能源规划提供支持的研究方法和研究模型。

一、能源规划研究方法

放眼当前国际社会，能源紧缺与石油价格的持续上涨已影响到世界经济的发展和社会秩序的稳定。从伊拉克战争到伊朗核问题，从美国的大中东计划到俄罗斯的天然气外交，以及当前的利比亚局势，其政治冲突的背后无不隐藏着一个严峻的现实问题——能源问题。我国在处理经济、能源、环境三者的协调发展方面不是很尽如人意，最为主要的表现就是能源过度消费、能源浪费以及由此引发的一系列经济、环境与社会问题。尤其是进入21世纪以来，我国进入了一个快速发展的黄金时期，在工业化进程全面加速的同时，能源与环境的矛盾更加突出。

按照“十一五”规划要求，近年来我国城镇化建设加快，已全面进入城镇化建设高速发展的阶段，国内广大城市和地区都在为建设资源节约型和环境友好型社会，编制地方的总体规划和能源规划。传统的能源规划是以满足能源供求关系为出发点，以化石能源为基础，以电力、热力、燃气等各行业的独立的规划为基本内容。这种规划模式已不能适应当前经济体制和社会的发展，不能综合利用和节约地方资源、减低排放、促进社会经济可持续发展，建立以科学理念和新能源技术为基础的综合能源规划新模式已被提上重要的日程。

我国的分布式能源新兴产业正处于快速发展的前夜，2010年初的全国能源会议发布了发展我国分布式能源建设的规划和指标，国内各地方政府和各类开发区正在进行本地的规划，将分布式能源建设规划纳入地方总体能源规划的范畴。以制定能源规划为切入点，发展分布式能源已成为具有中国特色的分布式能源发展道路。

面对新型综合能源规划的迫切需要，当前的规划模型及设计方法亟待创新。几十年来，我国能源管理体制及行业长期形成的独立经营模式，使制定综合能源规划的必要性和重大意义尚未得到业界的共识，没有形成行业规范，缺乏一套完整的理念和方法。目前，国内极少数单位开始了研发，但远远不能满足形势发展的需要，亟须加强综合能源规划技术基础和应用的研发工作，各级政府规划与设计部门、大企业集团、能源服务公司要逐步建立一支力量雄厚的专业队伍，开展综合能源规划设计技术课题的研发，以适应国内社会、经济发展和满足“十二五”规划各项任务的需要。

技术课题的研发，要建立起一套科学完整的编制区域综合能源规划的理论模型、设计方法和应用模板，使之成为一种看不见的实体技术，附着在某个区域的能源规划上，解决某区域实际的能源问题，达到节能减排、能源智能优化的目的。具体的研究方法如下。

1. 开展系统调研。通过国内外综合能源规划相关技术调研，了解现有的研发与应用成果。在借鉴国内外先进技术的基础上，确立自主研发的主攻方向、目标和方法，制订周密计划，开展各阶段工作。

2. 确定技术路线。综合能源规划可有多种分类方法，如自上而下或自下而上的方法；模拟、优化、混合型方法；根据模型的目标、结构、外部及内部变量分类的方法；多维元素的方法（上下方向、时间水平、部门范围、模拟与优化、集成水平、地理）等。分类形式不同，但规划的内容是彼此相通的，如自上而下或是自下而上的解析方法是所有规划模型中共有的。对于发展中国家新开发区域的特点，很难有相对固定的规律性历史数据以制订规划方法，需要根据时间与空间的实际情况，从能源需求和当地可用资源出发，采用自下而上，或以自下而上为主、上下结合的规划方法。具体采用何种规划模型和方法，需根据课题目标和本单位的内外条件综合研究，确定明确的技术路线。

3. 研发的最终目的是工程应用，需要建立从规划模型、设计方法（流程）、应用模板、决策支撑系统（数据库、计算程序、可再生能源技术、评价指标）各环节的工作。依据理论与实践结合的原则，在实践中不断总结和提高，以任务带学科发展，形成一个工程适用的、先进的编制综合能源规划的完整体系。

二、能源规划研究模型

技术方法可以简单归纳为两种模型，即工程半经验模型和模拟模型。第一种是在工程中实际应用的模型，第二种是国外开发和应用的模型。模拟模型以LEEP为代表，已被世界几十个国家广泛应用。这两种模型各具特点，可根据需要互为补充，从开拓市场能力出发，都应予以重视和掌握。

1. 工程半经验模型。该模型以设计单位的专有技术为基础，主要满足区域性综合能源规划项目的可行性研究需要，主要包括负荷与资源分析，系统总体设计，分布式能源站设计及电、热、燃气管网设计，技术经济分析五个模块。负荷与资源分析，以当地提供的资料为主要依据，进行各种资料的收集整理，必要时辅以现场考察；系统总体设计，采用能流网络方法和自主研发的计算程序进行能源系统总体设计；分布式能源站设计，包括分布式能源站布点及能源站内部的优化系统集成；电、热、燃气管网设计，包括与公用网的衔接及局域网的主管网设计；技术经济分析，从技术与经济方面进行多方案的比选，提供业主决策的各种数据。

2. 模拟模型（以LEEP模型为例）。LEEP模拟模型的特点是对实际能源系统过程进行再现和模拟，包括模拟能源系统各环节的模块：需求模块、转换模块、资源模块、成本分析模块、环境影响模块。模拟模型特点在于以丰富的数据库为基础，以进行各种假设条件下的情景分析为主要手段，可以分析动态因素和各种政策对能源系统的影响。LEEP本身既是能源（尤其是可再生能源）数据库，又是能源系统的预测工具和政策分析模型。