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基于低碳经济的发电行业节能减排路径研究

作　者: 宋晓华
导　师: 牛东晓
学　校: 华北电力大学
专　业: 技术经济及管理
关键词: 低碳经济节能减排发电行业电源结构优化需求预测
分类号: F205
类　型: 博士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

在全球气候变暖、能源短缺、污染日益严重的国际背景下,发展以低能耗、低排放为标志的低碳经济,实现可持续发展,正在成为世界各国经济发展的共同选择。低碳经济是中国面临的新选择、新机遇、新挑战,是改善生态环境、推动经济发展方式转变的发展模式。发电行业作为能源消耗量最多、CO2排放量最大的部门之一,其未来发展路径的正确与否直接影响到我国低碳经济的效果与成败。本文在前人研究基础上,对基于低碳经济的发电行业节能减排路径做了较为系统的研究：(1)历史数据是规划发电行业节能减排路径的基础。论文全面回顾了我国发电行业十年来发展概况、节能减排成果与存在的问题,分析了节能减排的潜力,明确了基于低碳经济的发电行业节能减排路径研究的现实起点。(2)电力需求预测是设计基于低碳经济的发电行业节能减排路径的前提条件。论文在对低碳经济背景下电力需求预测特点和影响因素分析的基础上,建立了基于蛙跳算法优化的回归分析、蛙跳改进支持向量机、改进灰色预测的组合预测模型,并利用该模型进行了实证分析,预测了2012年至2020年电力需求量,该预测是规划低碳经济下发电行业节能减排路径最重要的数据基础。(3)论文研究了低碳经济下发电行业节能减排的两条路径：低碳电源结构优化路径和化石能源发电低碳技术创新路径。其中第一条路径是解决发电行业低碳、节能减排的根本,因此对此路径做了重点研究。在对低碳电源结构规划原则分析的基础上,建立了基于多目标决策的低碳电源结构优化模型,并利用该模型进行了实证分析,量化分析了我国2012年至2020年发电行业优化后的电源结构、投入成本、二氧化碳减排贡献以及其它污染物减排等结果。第二条路径解决了化石能源发电的低碳和节能减排问题,分析了低碳创新技术的作用、发展障碍和发展规划,并分析了2012年至2020年开展各类创新技术的实施进度。(4)从行业监管角度研究了低碳经济下发电行业节能减排的评价体系,目标是为行业监管部门提供监督发电行业低碳、节能减排路径实现的程度和效果。构建了低碳经济下节能减排评价指标体系,建立了基于改进密切值法的综合评价模型,并利用该模型对华东区域的发电行业在2006年至2010年期间低碳、节能减排效果作了实证评价和研究。(5)提出了一系列保障发电行业实现低碳、节能减排的政策建议,为保障发电行业节能减排路径实现提供了宏观助力。论文在低碳经济理论、节能减排理论、产业发展理论的基础上,综合应用电力需求预测方法、多目标决策方法、综合效益评价方法,对低碳经济下发电行业节能减排进行了全面系统的研究。具体研究方法包括：文献综述研究方法、定量和定性相结合的方法、归纳和演绎相结合、重点性研究与系统性研究相结合、理论研究与实证分析相结合等。论文主要创新点如下：(1)建立了基于低碳经济的蛙跳算法优化的电力需求组合预测模型。该模型将单位GDP电耗作为影响因素引入模型,选择回归分析、蛙跳改进的支持向量机、改进灰色预测三种方法进行组合,并利用蛙跳算法优化组合权重。该模型更符合低碳发展、节能减排目标,预测精度更高,为低碳经济下发电行业节能减排路径规划奠定了良好的研究基础。(2)提出了基于低碳经济的发电行业节能减排的两条路径,分别为低碳电源结构优化路径和化石能源发电低碳技术创新路径。其中在电源结构优化研究中利用多目标决策方法对低碳电源结构进行优化分析,将C02排放量最少和总成本最低作为目标函数,以电力需求、备用容量、污染物排放、可再生能源最大装机容量为约束条件进行电源结构优化。该优化结果是既考虑CO2减排、又考虑成本效益的综合最优。(3)建立了低碳经济下发电行业节能减排效果的评价指标体系。该评价指标体系引入多个低碳、节能减排相关指标,并选用改进密切值法构建综合评价模型。(4)提出了保障基于低碳经济发电行业节能减排路径实现的政策建议。主要包括健全低碳经济下发电行业节能减排的法律法规体系、完善低碳经济下发电行业节能减排的经济政策、构建低碳经济下发电行业节能减排的市场机制、加强低碳经济下发电行业节能减排的监管工作四个方面。论文通过实证分析验证了设计的低碳经济下发电行业节能减排路径的理论研究是切实可行的,为我国规划发电行业提供了参考和借鉴,具有较好的理论价值和现实意义。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-19
第1章绪论  19-31
  1.1 论文研究背景及意义  19-21
    1.1.1 论文研究的背景  19-20
    1.1.2 论文研究的意义  20-21
  1.2 国内外文献研究综述  21-27
    1.2.1 发电行业低碳发展研究  21-23
    1.2.2 发电行业节能减排研究  23-24
    1.2.3 电力需求预测研究  24
    1.2.4 电源规划研究  24-25
    1.2.5 低碳背景下发电行业评价研究  25-26
    1.2.6 国内外文献研究评述  26-27
  1.3 论文的主要内容、研究方法及创新点  27-31
    1.3.1 论文研究的主要内容  27-28
    1.3.2 论文的研究方法  28-30
    1.3.3 论文的创新点  30-31
第2章基于低碳经济的发电行业节能减排基本理论  31-37
  2.1 低碳经济相关理论  31-32
    2.1.1 低碳经济内涵  31-32
    2.1.2 低碳经济与可持续发展的关系  32
  2.2 节能减排相关理论  32-33
    2.2.1 节能减排内涵  32-33
    2.2.2 节能减排与低碳经济的关系  33
  2.3 产业发展相关理论  33-34
    2.3.1 产业发展内涵  33-34
    2.3.2 产业发展机制  34
  2.4 基于低碳经济的发电行业节能减排路径的基本内涵  34-36
    2.4.1 基于低碳经济发电行业节能减排路径的涵义  34-35
    2.4.2 基于低碳经济发电行业节能减排路径特征  35-36
  2.5 本章小结  36-37
第3章发电行业节能减排现状及潜力分析  37-52
  3.1 发电行业发展及其与国民经济发展关系  37-38
    3.1.1 发电装机容量状况  37-38
    3.1.2 电力生产与国民经济关系  38
  3.2 电源结构现状分析  38-42
    3.2.1 电源结构整体状况分析  38-40
    3.2.2 各类电源现状分析  40-42
  3.3 发电行业节能减排现状分析  42-49
    3.3.1 化石能源节能减排现状分析  42-46
    3.3.2 非化石能源节能减排现状分析  46-49
  3.4 发电行业节能减排潜力分析  49-51
  3.5 本章小结  51-52
第4章低碳经济背景下电力需求预测研究  52-75
  4.1 低碳经济背景下电力需求预测影响因素分析  52-56
    4.1.1 低碳经济背景下电力需求预测影响因素  52-54
    4.1.2 低碳经济背景下电力需求预测影响因素相关性分析  54-56
  4.2 低碳经济背景下电力需求预测方法的选择  56-61
    4.2.1 低碳经济背景下电力需求预测特点  56
    4.2.2 低碳经济背景下电力需求预测方法  56-61
  4.3 低碳经济背景下电力需求组合预测模型构建  61-66
    4.3.1 优选组合预测方法概述  61-65
    4.3.2 基于蛙跳优化算法的组合预测模型  65-66
  4.4 低碳经济背景下电力需求组合预测实证分析  66-74
    4.4.1 单一预测模型实证分析  66-72
    4.4.2 组合预测模型实证分析  72-74
  4.5 本章小结  74-75
第5章低碳经济下发电行业节能减排路径规划  75-109
  5.1 低碳经济下发电行业节能减排路径规划概述  75-77
    5.1.1 低碳经济下发电行业节能减排路径设计原则  75-76
    5.1.2 低碳经济下发电行业节能减排路径设计思路  76-77
  5.2 低碳电源结构优化路径的理论研究  77-89
    5.2.1 基于多目标决策的低碳电源结构优化模型分析  77-79
    5.2.2 低碳电源结构优化建模的假设条件  79-80
    5.2.3 低碳电源结构优化模型的目标函数  80-83
    5.2.4 低碳电源结构优化模型的约束条件  83-85
    5.2.5 基于多目标决策的低碳电源结构优化模型  85-86
    5.2.6 基于多目标决策的低碳电源结构优化模型求解  86-89
  5.3 低碳电源结构优化路径的实证研究  89-97
    5.3.1 实证研究的基础数据  89
    5.3.2 实证研究结果分析  89-97
  5.4 低碳电源结构优化路径的实施  97-103
    5.4.1 低碳电源结构优化的实施时序  97-99
    5.4.2 低碳电源结构优化的保障措施  99-103
  5.5 化石能源发电低碳技术创新路径研究  103-108
    5.5.1 化石能源发电低碳技术创新路径概述  103-105
    5.5.2 化石能源发电低碳技术创新路径障碍分析  105
    5.5.3 化石能源发电低碳技术创新路径的实施  105-108
  5.6 本章小结  108-109
第6章低碳经济下发电行业节能减排评价体系研究  109-129
  6.1 低碳经济下发电行业节能减排评价的意义  109-110
  6.2 低碳经济下发电行业节能减排影响因素分析  110-115
    6.2.1 低碳电源结构  110-111
    6.2.2 低碳电力技术  111-112
    6.2.3 低碳创新机制  112-114
    6.2.4 低碳减排管理  114-115
  6.3 低碳经济下发电行业节能减排评价体系  115-124
    6.3.1 低碳经济下节能减排评价体系构建原则  115-116
    6.3.2 低碳经济下节能减排评价体系构建思路  116
    6.3.3 低碳经济下节能减排评价指标体系构建  116-122
    6.3.4 基于改进的密切值法综合评价模型  122-124
  6.4 低碳经济下发电行业节能减排评价实证研究  124-128
  6.5 本章小结  128-129
第7章保障低碳经济下发电行业节能减排路径实现的政策建议  129-140
  7.1 健全低碳经济下发电行业节能减排的法律法规  129-131
    7.1.1 完善发电行业节能减排法律规范  129-130
    7.1.2 适时制定低碳电力促进法规  130-131
  7.2 完善低碳经济下发电行业节能减排的经济政策  131-135
    7.2.1 促进电价政策改革  131-132
    7.2.2 加大低碳电力财政支出比重  132-133
    7.2.3 完善低碳及节能减排税收激励机制  133-134
    7.2.4 加大低碳及节能减排电力投资支持力度  134
    7.2.5 推行电力项目融资租赁  134-135
  7.3 改进低碳经济下发电行业节能减排的市场机制  135-137
    7.3.1 推广实施发电权交易机制  135-136
    7.3.2 建立碳排放交易市场体系  136-137
    7.3.3 完善发电相关排污权交易制度  137
  7.4 加强低碳经济下发电行业节能减排的监管工作  137-139
    7.4.1 加强发电监管力度  137-138
    7.4.2 落实发电企业节能减排目标责任制  138-139
    7.4.3 健全低碳及节能减排考核评价体系  139
  7.5 本章小结  139-140
第8章结论与展望  140-142
  8.1 结论  140-141
  8.2 展望  141-142
参考文献  142-151
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果  151-153
攻读博士学位期间参加的科研工作  153-154
致谢  154-155
作者简介  155

基于低碳经济的发电行业节能减排路径研究

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