LEAP模型的能源环境发展、碳排放建模预测及不确定性分析教程

其中是总的能源需求量，是活动水平，是能源强度；i，j 和 k分别代表不同的部门、设备和燃料

其中是总的温室气体排放量，是活动水平（能源消费量或者工业产出），是排放因子；i，j 和 k分别代表不同的部门、设备和燃料

1.4.3温室气体排放：历年温室气体排放清单、统计年鉴、技术标准、实验数据、文献报告等。

第二 基于LEAP模型的能源需求预测模型构建

图1 预测年各部门能源需求（左）及各能源品种需求（右）示意图

第三 基于LEAP模型的能源供应预测模型构建

各能源品种能源系统转化图（左）及能源平衡表（右）

第四 基于LEAP模型的温室气体及其他空气污染物排放预测模型构建

图3 与基础情景沼气发电情景全球变暖潜力值

第五 基于LEAP模型的能源需求及碳排放预测实例示范

图4 某市LEAP模型结构划分

图5 某市基年能源流动图

图6 不同GDP增速情景（左）及不同产业结构（右）能源消费总量及能源强度

图7 节能情景（左）及综合情景（右）能源消费及能源强度

图8 蒙特卡洛不确定性分析原理图

图9 典型年能源需求预测结果概率分布图（左）及各参数对需求预测结果方差贡献率

5.2 基于G REAT 模型的省市一级能源政策分析和排放评估示例

5.3.4 碳排放强度、减排空间、非化石能源占比等指标设定

第六 LEAP模型成本效益分析

图10 各情景典型年成本效益分析表

第七 LEAP模型交通运输及碳排放专题

图11 交通部门碳排放模型结构树形图

图12 各情景典型预测年碳排放量

第八 LEAP模型电力系统优化

8.2 以发电成本最小化为目标的发电模块优化示例

图13 各情景典型年发电成本（左）及发电小时数来源（右）

8.3 储能模块构建

图14 在不同约束条件下各情景碳排放量（左）及发电成本（右）

LEAP模型的能源环境发展、碳排放建模预测及不确定性分析教程

1.1能源需求及碳排放预测方法

1.1.1 能源系统工程基础理论及典型研究内容

1.1.2典型能源需求及碳排放预测方法和模型

1.1.3 LEAP模型计算原理

能源需求为活动水平和活动强度之积：

温室气体排放量为活动水平和排放因子之积：

1.2 LEAP软件操作基础

1.2.1 LEAP软件安装与注册

1.2.2 LEAP软件设置、主要模块及基本操作

1.2.3 LEAP软件模型构建基本原理和数据结构

1.3 情景分析法

介绍情景分析法原理及其与LEAP模型的结合使用。

1.4 能源及碳排放数据获取方式

1.4.1 经济、人口、工业产品产量、交通运输周转量：统计年鉴;GDP的不变价、可比价换算；

1.4.2 能源：行业年鉴、统计年鉴能源篇、政府报告、电力消费、发展规划、标准规范等；能源平衡表读取分析、能源平衡流动图绘制；明确能源统计报表，了解我国能源统计制度；

2.1 结合情景分析法的基本能源需求预测模型构建

2.1.1 需求模块主要功能和计算方法

2.1.2 案例描述及基本参数设置：标准单位（标吨煤、净现值）、基年、基期、参考情景等

2.1.3 需求侧模型构建

- 需求树形图绘制

- 基年账户数据录入：城镇居民及农村家庭能源消费数据（家庭数及各能源品种消费强度）

2.1.4 参考情景创建及结果分析

- 参考情景创建：预测年内人口结构及能源消费强度变化率

- 以图表方式查看结果

2.1.5 节能政策效果量化：高效照明及冰箱

- 创建节能情景，输入各节能措施下能源强度的预测年内变化率

- 查看结果并与参考情景结果比较

2.2 不同部门、情景下的细化需求侧模型构建

2.2.1 细化需求侧部门模型：工业、交通及商业建筑

2.2.2 工业

- 细化为能源密集型产业（钢铁和制浆造纸）和其他所有行业

- 基年账户数据录入：活动水平（产值或产量）、活动强度（过程热、电力、油气煤等化石能源消耗强度）

- 参考情景创建：使用Time Series Wizard设置各参数预测年变化情况

- 结果查看及分析

2.2.3 交通部门

- 细化为客运交通（小汽车、公共汽车及铁路）及货运交通（公路货运及铁路货运）

- 基年账户数据录入：活动水平（周转量、运输里程）、活动强度（单位里程耗油量、能源强度）

- 参考情景创建：周转量、轿车占比以及人均货运需求增长率、能源效率提高率

- 结果查看及分析

2.2.4 商业建筑

- 细化为多种燃料和技术下的采暖、制冷、供电等有效能源分析

- 基年账户数据录入：活动水平（建筑面积）、活动强度（终端能源消费等价热值、供热技术效率）、燃料消费比例等

- 参考情景创建：建筑面积、能源强度及供热技术效率变化率

- 结果查看及分析

2.2.5 总体能源需求分析

- 分部门、子部门、能源品种、年份、情景下能源需求预测

3 .1 结合情景分析法的基本能源供应预测模型构建

3.1.1 能源供应转换模块主要功能及计算方法

3.1.2 基础供应侧模型构建及参数设置

- 能源输入、转化模型框架图绘制

- 基年账户数据录入：发电、输配电、天然气输配等模块设置

- 电网供电稳定性、电力调度原则、电网负荷变化、不同发电技术特征等参数设置

3.1.3参考情景创建及结果分析

- 参考情景创建：电厂建设、发电效率、能源运输效率等年度变化情况

- 重点关注各发电形式间的调度原则

- 查看各发电方式电力贡献率等结果

3.1.4 能源流动情况诊断

- 基于能源流动图分析该案例能源供应及消费平衡情况

- 研判参考情景下能源发展态势

3.1.5 能源供应侧节能措施效果量化

- 节能政策：输配电损失减少、电力系统负荷系数改进

3 . 2 不同能源品种、情景下的细化供应侧模型构建

3.2.1 细化能源转换模型：木炭生产、电力、炼油和煤炭开采

3.2.2 木炭生产

模拟单能源品种输入单能源品种产出的能源转换流程

- 建立标准模块：木炭产量、不同技术转换效率（技术替代）

3.2.3 电力生产

模拟多能源品种输入单能源品种产出的能源转换流程

- 调整发电系统容量以配合电量需求：水电、煤电、燃油发电

- 新能源发电新增容量规划

3.2.4 炼油

模拟单能源品种输入多能源品种产出的能源转换流程

- 炼油厂效率、产品种类及各产品产量

3.2.5 煤炭开采

模拟本地能源开采

- 煤炭开采能力、煤矿厂效率

3.2.6 资源情况

模拟不同能源品种的本地生产、调入调出情况

- 区分生产资源、进口资源