本次内容突出与实例结合,紧密结合国家能源统计制度及《省级温室气体排放编制指南》,深入浅出地介绍针对不同级别研究对象时如何根据数据结构、可获取性、研究目的,构建合适的能源生产、转换、消费、温室气体排放(以碳排放为主)预测模型并设计情景以量化不同低碳化能源发展政策效果,并且采用蒙特卡洛法进行预测结果的不确定性分析。结合软件自带例子,对关键部门及重点关注技术,如能源结构清洁转型、重点领域如工业、交通节能减排降耗、新能源发电系统及发电成本最优化、区域碳达峰碳中和实现路径设计及政策评估等,进行了重点解析示范。涵盖范围广,理论深度强,紧密结合理论与操作,有助于学员快速掌握模型使用并可灵活套用于自身研究中。大纲的设置主要围绕下述体系来设计理论知识与上机操作步骤,通过逐一环节的讲解与实际操作,达到本次培训的目的,实现既定目标。
【原文链接】: 基于LEAP模型的能源环境发展、碳排放建模预测及不确定性分析
【方式】:在线 +永久回放+长期答疑群辅助+全套课件资料
【本课程为基础到进阶完整教学,有无基础均可学习】
【目标】:
- 掌握LEAP软件操作基础流程 
- 掌握不同能源系统数据核算及能源现状评价 
- 掌握应用多种数据处理方法以测算模型输入数据预测年内变化情况 
- 掌握LEAP软件构建基本的能源需求及供应分析模型 
- 掌握LEAP软件构建细化的能源需求情景分析模型 
- 掌握LEAP软件对情景进行成本效益分析、对非能源活动的温室气体排放进行分析 
- 掌握LEAP软件构建交通部门减排模型 
- 掌握LEAP软件预测结果不确定分析 
【教学特色】:
- 原理深入浅出的讲解,强调原理的重要性; 
- 技巧方法讲解,提供课程配套的完整教材数据及提供长期回放; 
- 与项目案例相结合,更好的对接实际工作应用; 
- 跟学上机操作、独立完成案例操作练习、全程问题跟踪解析; 
- 结束后专属助学群辅助巩固学习及实际工作应用交流,不定期召开线上答疑; 
【内容介绍】:
《 第一章、LEAP建模理论基础 》:
- 能源需求及碳排放预测方法【理论学习】: 
- 能源系统工程基础理论及典型研究内容 
- 典型能源需求及碳排放预测方法和模型 
- LEAP模型计算原理 
能源需求为活动水平和活动强度之积:
 
   其中【ED】是总的能源需求量,【AL】是活动水平,【EI】是能源强度;i,j 和 k分别代表不同的部门、设备和燃料。
温室气体排放量为活动水平和排放因子之积:
 
   其中【ET】是总的温室气体排放量,【AL】是活动水平(能源消费量或者工业产出),【EMI】是排放因子;i,j 和 k分别代表不同的部门、设备和燃料。
- LEAP软件操作基础(基础操作)【理论学习】 
- LEAP软件安装与注册 
- LEAP软件设置、主要模块及基本操作 
- LEAP软件模型构建基本原理和数据结构 
- 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。 
- 能源及碳排放数据获取方式 
- 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。 
- 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。 
- 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。 
《第二章、基于LEAP模型的能源需求预测模型构建 》:
- 结合情景分析法的基本能源需求预测模型构建 
- 需求模块主要功能和计算方法 
- 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 
- 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)
- 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
- 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
- 不同部门、情景下的细化需求侧模型构建 
- 细化需求侧部门模型:工业、交通及商业建筑 
- 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
- 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
- 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 
- 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
 
   《第三章、基于LEAP模型的能源供应预测模型构建 》 :
- 结合情景分析法的基本能源供应预测模型构建 
- 能源供应转换模块主要功能及计算方法 
- 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
- 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
- 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
- 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
- 不同能源品种、情景下的细化供应侧模型构建 
- 细化能源转换模型:木炭生产、电力、炼油和煤炭开采 
- 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)
- 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
- 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
- 煤炭开采 
模拟本地能源开采
煤炭开采能力、煤矿厂效率
- 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
区分化石燃料储备、可再生能源产量
- 逐年、逐情景能源系统图、能源平衡表分析比较 
《 第四章、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 》:
- 结合情景分析法的基本排放预测模型构建 
- 排放模块主要功能和计算方法 
- 温室气体及其他空气污染物排放模型构建 
明确污染物类型和污染物来源:能源及非能源过程(工业过程、碳汇等)
污染物排放因子录入及TED数据库使用及编辑
基于能源供应及消费模块的构建,链接IPCC排放因子库或者自行添加排放因子,可采用多种方法定义排放因子
- 参考情景构建及结果分析 
查看参考情景下各大气污染物预测结果
- 节能政策情景构建 
查看节能政策对各大气污染物排放的影响
- 结合情景分析法的非能源来源排放预测模型构建 
- 非能源来源排放类型 
工业流程和产品使用、农业林业其他土地使用、废弃物
- 案例整体描述及基础参数设置 
- 模型构建及基年账户数据录入 
制冷空调行业排放HFC
与EXCEL链接,直接输入排放因子逐年值
粪便管理中产生的甲烷、一氧化二氮
设定自定义变量,实现基于不同活动水平的排放因子
- 基础情景设置 
非能源来源排放活动水平及排放强度设置
全球变暖潜力值等结果比较
- 沼气发电情景设置 
发电模块中设置沼气发电技术参数
非能源排放部门对应减排量设置
《 第五章、基于LEAP模型的能源需求及碳排放预测实例示范 》:
- 基于LEAP的典型能源输入型城市能源需求预测实例操作 
- 数据搜集及模型结构划分 
根据数据可获得性,基于经济和能源统计表将模型划分如下,综合考虑宏观经济社会发展、能源环境政策及能源技术水平的影响。
- 基年能流图绘制 
- 情景设置 
结合平均增长率法、计量经济学模型(ARIMA模型等)、人口预测模型(Leslie模型)等方法,考虑不同政策设置多种情景:
基础情景:能源需求在过去的基础上自然发展(BS)
不同经济增速情景:高、低经济增长速度(HGDP、LGDP)
不同产业结构情景:高、低第二产业占比(HIS、LIS)
节能情景:技术进步及设备升级引起的能源强度降低(ES)
综合情景:综合考察GDP增速、第二产业占比及能源强度变化(MBS、MSS)
- 结果对比 
定量分析GDP增速、产业结构及节能目标对该市能源需求的影响
重点部门节能政策效果量化
能源发展情况研判及政策建议
- 预测结果不确定性分析 
基于蒙特卡洛法,采用与EXCEL链接的水晶球软件,操作简单
构建函数,确定估计变量和需求参数
确定参数的概率分布,包括正态分布、对数正态分布等
分析指定情景、指定年份下的能源需求总量分布曲线及不确定性敏感性分析
- 基于GREAT模型的省市一级能源政策分析和排放评估示例 
- 基于GREAT模型的能源需求模块构建 
生活用能:城市、农村;电力、天然气等;照明、家电用电
商业用能
交通用能
工业用能:钢铁、水泥、铝工业、造纸业、玻璃工业等
农业用能
- 基于GREAT模型的能源转换模块构建 
输配电
热力生产和供应
发电
石油开采
焦化
天然气开采
煤炭开采
- 控制变量设置 
生活电耗强度指数
工业电耗强度指数
农业燃料消耗强度指数等
- 基于GREAT模型的排放模块构建 
电力间接排放或直接排放计算等
- 情景设计及结果分析 
- LEAP用于碳达峰预测注意事项 
- 省级温室气体排放编制指南解读 
- 省级温室气体排放排放部门划分与能源消费统计的区别 
- 排放因子和折标煤系数统一 
- 碳排放强度、减排空间、非化石能源占比等指标设定 
《 第六章、 LEAP模型成本效益分析专题 》:
- 基于LEAP模型的成本效益分析简介 
- 成本计算方法和分类 
预测年限内需求、转换、一次能源及输入能源、外部环境中所有成本
能源需求的资本成本、运行和维护成本,能源节约的成本
能源转换资本成本、固定成本、运行及维护成本
本土资源的成本
进、出口燃料的成本
污染物排放的外部成本
用户自定义成本等
- 成本计算系统边界和经济参数含义 
需求侧、部分能源系统和整体能源系统
贴现率、燃料成本、设备投资成本、能源效率提升成本等经济参数
- 示例整体描述 
- 成本数据参数输入和模型设置 
技术渗透
技术性能
技术成本
- 政策情景创建 
高效照明
节能冰箱
压缩天然气公交车
天然气和可再生能源
工业效率提升
- 成本效益结果分析 
成本效益分析表
不同情景下节能减排净现值
边际减排曲线
《第七章、 LEAP模型交通运输及碳排放专题 》:
- 基于库存周转率法的交通部门建模 
- 库存周转率法含义及使用 
销售量
库存量
- 车辆性能随车龄分布曲线设定 
行驶里程数
能源效率
排放因子
- 示例整体描述 
- 模型构建及基本设置 
模型架构设置
轿车、运动多功能车(SUV)数量(分为柴油车、汽油车、混合动力车及电动车)
- 基年账户车辆参数输入 
车辆年龄及库存销售量函数关系
车辆耗油量及耗油量与车辆年龄关系
车辆行驶里程数
- 基年账户排放因子录入 
二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳及可吸入颗粒
根据各车型输入其排放因子
- 参考情景设置(BAU) 
无新政策减少燃料使用及排放
预测年内各参数变化率
- 政策情景设置 
燃油经济性提高(Improved fuel economy)
混合动力电动汽车、电动汽车市场占有率提升(Hybrid)
柴油轿车和柴油SUV车市场占有率提升(Diesel)
新尾气排放标准(Tailpipe Emissions Standard)
轿车推广力度高于SUV(Fewer SUVS)
组合情景(Combined)
- 结果分析 
《 第八章、LEAP模型电力系统优化专题 》:
- LEAP优化模块基本原理 
优化方法的分类和简介
NEMO和Julia平台的使用和介绍
- 以发电成本最小化为目标的发电模块优化示例 
可用于新能源装机配置和电网调度研究
- 多种发电技术特性数据 
成本
装机容量
系统负荷曲线
规划储备余额
效率
各技术排放因子
- 导入小时负载数据建立载模型 
时间片段
每小时的点子表格数据(EXCEL)
年度变化
系统能源负荷曲线
- 情景设置 
仅天然气发电
仅核能发电
仅水力发电
仅风能发电
仅光伏光热发电
仅燃煤发电
- 单独发电模式情景结果查看 
社会成本
规划装机容量
温室气体排放量等外部价值
- 最小发电成本优化配置情景 
使用NEMO进行优化
得到优化的发电技术组合和调度分配情况
选择优化变量及优化情景
- 储能模块构建 
NEMO框架储能模块的使用
优化储能模块大小及储放时间
- 约束条件下的最低发电成本优化模型 
建立排放约束
建立最低可再生能源利用率约束
寻找在约束条件下最低发电成本情景
 
   


















