基于人口—产业—能源耦合的上海能源需求研究

发布时间：2020-03-27 01:31

【摘要】：能源是现代文明的动力,是支撑经济社会发展的重要基础。上海作为国际性特大城市,其经济社会的可持续发展,离不开稳定、有效、清洁的能源供应。作为确定能源供应、制定能源发展规划、节能降耗目标以及开展能源管理的前提和基础,能源需求分析对上海能源系统、经济社会系统都具有不可替代的作用。能源需求分析是指通过对影响能源需求的因素或构成能源需求的要素进行考察,并根据其与能源需求之间的关系,确定未来能源需求量及需求结构的过程。但是,上海正处于全面建设小康社会的关键时期,能源需求量快速增加,往往大大超过既定的规划量,对整个能源系统也产生较大冲击。因此,准确、可靠的能源需求分析是当前上海面临的首要任务,细致、科学地分析上海能源需求情况不仅对上海市能源系统具有重要意义,而且还关系到上海经济社会发展的大局。本文将基于人口-产业-能源之间的耦合关系来对上海能源需求量进行探索。人口与能源之间的关系表现在上海居民生活耗能与客运交通耗能将占据越来越大的比重；近中期来看,上海工业,特别是高耗能行业仍将是上海能源需求的重头,因此,本文将基于人口和产业特征的具体考察来对上海整体能源需求量进行分析,包括计量经济学回归分析和基于详细终端用能部门的情景分析,以期对上海能源需求分析提供新的思路和方法。首先,从宏观计量角度,阐述上海人口-经济-能源耦合系统下上海能源需求的驱动因子及人口规模对能源需求的影响程度；其次,从微观基础角度,自底向上构建上海终端能源需求的情景分析系统。作为情景分析的重要参数输入,本文在现有的经济适度人口模型基础上,通过修正模型对上海经济适度人口进行预测。另外,在高耗能产品预测部分和货物周转量预测部分,本文采取基于饱和状态的逻辑斯蒂曲线拟合其发展路径,根据饱和点设置的不同,确定基准情景、高耗能情景以及节能情景下的主要参数。本文立足当前、着眼长远,前瞻性研究宏观机制下的上海能源需求的驱动要素,并以此构建微观基础下的上海未来中长期终端能源需求,静态把握人口规模、经济规模、产业结构与能源需求的内在规律,动态追踪人口发展及变动、经济增长、产业调整与能源需求的演变趋势,解析上海能源需求规律、全景表达上海能源需求态势。从理论上来看,本文的融合过程包含了能源经济学、能源工程学、人口、资源和环境经济学等内容的交叉,为相关理论的发展提供了思路上的探索和案例上的扩充。从实际角度来看,本文基于人口与产业等微观特征,对上海能源需求进行情景分析,有利于增强预测的科学性,对于上海市能源系统规划具有特殊重要现实意义。本文主要结论如下：第一,作为人口-产业-能源耦合的支撑模块,经济适度人口规模模型的理论阐明和实证测算表明,上海未来二十年经济适度人口规模经历平稳-小幅增长-加快增长-增长放缓的“S”型动态过程。为促使上海人口规模与产业结构保持长期协整和动态协同,上海在未来二十年常住人口前期保持平稳,“十二五”期间仍保持在2300万左右,中期保持小幅上涨,“十三五”期间有所增长至2352万,中后期增速加快,“十四五”期间快速增长至2528万,后期增速放缓,“十五五”期间人口增至2692万。第二,人口-产业-能源耦合的计量经济分析表明人口规模、经济规模、产业结构是上海能源消费的三大驱动力。上海能源消费是个动态,由人口、经济规模、产业结构显著驱动的过程,其中,人口规模对全市能源需求的弹性系数为1214；第二产业能源消费是个动态,由经济规模、产业结构显著驱动的过程；第三产业能源消费是个动态、由人口规模显著驱动的过程,其弹性系数为1.876；居民生活能源消费亦是个动态、由人口规模显著驱动的过程。未来二十年上海第三产业、居民生活能源需求情况,需重点考量人口规模和居民用能特征等变量。第三,在人口-产业-能源耦合的情景分析中,2015年到2030年,基准情景、基于适度人口的基准情景、高耗能情景以及节能情景下的上海能源需求量均呈现不断增加但增速逐渐放缓的过程。基准情景下上海能源需求以年均近3%增速二十年后达到2亿吨标准煤。基于适度人口的基准情景下上海能源需求以年均2.8%增速二十年后达到1.95亿吨标准煤,产生459万吨标准煤的“适度人口节约效应”。高耗能情景下的上海能源需求以年均3.7%增速二十年后达到2.3亿吨标准煤,产生3153万吨标准煤的“粗放能源效应”。节能情景下的上海能源需求以年均2.3%增速二十年后达到1.75亿吨标准煤,产生2500万吨标准煤的“集约能源效应”。上述情景分析结果由于参数选择的不确定性,将可能产生上海能源需求量的不确定性。随着时间的推进,上海能源需求量的不确定性越来越高,主要年份的能源需求不确定性区间如下：2015年：14500.6-7.7%～14500.6+7.8%；2020年：16861.8-16.7%～16861.8+14.5%;2025年：18608.9-27.1%～18608.9+23.6%；2030年：19965.9-44.2%～19965.9+31.8%。未来需要加强基础数据的可靠性分析,减小结果的不确定。当然由于篇幅限制,本文并未涉及能源转化与能源供应等主题,不能为上海整个能源系统的发展提供全面的指导,但有了能源需求分析的研究基础,将为下一步规划上海整个能源系统提供极大的便利。
【学位授予单位】：复旦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：F206;F127;F224

【引证文献】