区域经济环境系统区域经济-环境系统能流分析研究

IndustrialEcologyinActionIndustrialEcologyinActionsession6session6区域经济区域经济环境系统环境系统区域经济区域经济--环境系统环境系统能流分析研究能流分析研究能流分析研究能流分析研究刘伟南开大学环境科学与工程学院南开大学环境科学与工程学院研究背景介绍研究背景介绍物质流分析的研究在全球范围内已迅速展开。虽然多社会济代谢究都进物质流虽然很多社会经济代谢的研究都进行了物质流分析，但是目前很多方法上的问题仍未解决，诸如单位、具体的研究方法、溢漏掉的能量流等。此外，通过研究发现，单独的物质流分析等。此外，通过研究发现，单独的物质流分析不足以识别社会不断增长的能源使用。因此，加强能流分析的研究可以有效发挥代谢方法的加强能流分析的研究可以有效发挥代谢方法的潜力，深入解决人类的可持续发展问题。研究背景介绍研究背景介绍代物质流、能流综合分析代谢方法物质流分析能值分析法演化物质流分析SFA→MFA传统能流分析时间11、研究意义、研究意义¾弥补物质流分析中存在的不足¾弥补物质流分析中存在的不足¾区域能流的优化管理¾能源使用结构的优化¾污染物总量控制¾能源政策的制定等22、能流分析概念、能流分析概念能流分析能流分析是用来评估能源使用效率的方法，它对经济-环境系统中能量的投入和产出进行量化分析，同时通过能量统计，对能源的初级量分析同时通过能量统计对能源的输入、能源转换、最终能源使用、能源输出等过程进行结算。在能流分析中分析的对象主过程进行结算。在能流分析中，分析的对象主要包括生物质（燃料）、化石燃料、能源产品、电力和热力等电力和热力等。33、研究方法、研究方法//单位单位以往能流分析将各种性质和来源根本不同的能源均以能量单位表示后进行比较和研究然能源均以能量单位表示后进行比较和研究，然而不同类型的能源并不可比较和加减。以能值本为共同的度量标准，则可以将各种原本不可相加和比较的能量，通过其能值相加和比较，使系统分析建立在太阳能值为标准的基础上。33、研究方法、研究方法//框架框架研究对象能源输入有用能源能源输出终端能源能源转换33、、研究方法研究方法//区域能流分析框架区域能流分析框架输入经济系统输出输入经济系统输出本地获取z化石燃料终端能源使用有用能源z化石燃料z生物质z核燃料z水能热耗散直接一次/终端能源转换终端/有用能源转换z风能z太阳能进口接能源输总一次进口z化石燃料z生物质z核燃料出口输入次能源本地获取所z核燃料z电力本地获取所产输入存量（储存及人造产品）本地获取所产生的隐藏流进口能源相关的隐藏流出口能源相关的隐藏流本地获取所产生的隐藏流的隐藏流的隐藏流33、、研究方法研究方法//框架框架//能源输入能源输入输入能源包括的类型：¾各种富含能量的物质（生物质化石燃¾各种富含能量的物质（生物质、化石燃料等）等¾利用的水能、风能等，原子能转化为热¾太阳能转化为热或电能太阳能转为热或电能¾进口的化石燃料（原料或产品）、生物质（燃料）电力等（燃料）、电力等虽然直接能源输入只包括实际进入经济系统的能源量但是总次能源输入考虑系统的能源量，但是总一次能源输入考虑了隐藏流。33、、研究方法研究方法//框架框架//能源转换能源转换能源转换能源转换是指通过计算一次能源转变为终端能源过程中的转化平衡一般指化石燃料端能源过程中的转化平衡。一般指化石燃料、水能等一次能源直接或间接转变为电能、热能汽油煤油柴油煤气等次能源能、汽油、煤油、柴油、煤气等二次能源。例如，煤通过燃烧转换为热能，热能产生蒸汽驱动汽轮机转换为机械能，再带动发电机转换为电能。转换为电能33、研究方法、研究方法//框架框架//终端能源和有用能源终端能源和有用能源终端能源终端能源是指用于生产有用能源和最终能源服务的能源能源服务是通过使用能源而源服务的能源。能源服务是通过使用能源而获得的非物质服务。例如，能源服务包括调节节房间里的温度（供暖）、把人或日用品由A点转移到B点等，而不包括使用能源生产其它的能源载体，如用汽油发电等。有用能源有用能源是指在提供能源服务中实际做功有用能源有用能源是指在提供能源服务中实际做功的能源，主要包括动力、热能、光、数据处等理等。33、研究方法、研究方法//框架框架//能源输出能源输出能源输出能源输出主要包括能源在转换、使用过程中产生的热耗散，输出/出口到区域外部的能源，以及本地开采所产生的隐藏流和出口能源，以及本地开采所产生的隐藏流和出口能源相关的隐藏流。33、研究方法、研究方法//主要的能量流动主要的能量流动4、区域经济-环境系统能流分析指标指标分类意义指标分类意义主要指标主要指标计算公式计算公式指标分类意义指标分类意义主要指标主要指标计算公式计算公式直接能源输入直接能源输入＝进口＋国内获取总一次能源输入总一次能源输入＝直接能源输入＋隐藏流能源消费量能源消费量＝直接能源输入－出口能源能源自给率能源自给率＝本地能源产生量/能源消耗总量×100%经济指标经济指标能流密度能流密度＝能源消耗量/区域土地面积净能量产出率净能量产出率＝反馈能量/产出能量单位产值能耗单位产值能耗能源消费量单位产值能耗单位产值能耗＝能源消费量/GDP能源生产弹性系数能源生产弹性系数＝能源生产总量年平均增长速度／国民经济年平均增长速度国民经济年平均增长速度能源消费弹性系数能源消费弹性系数＝能源消费量年平均增长速度／国民经济年平均增长速度环境指标环境指标环境负载率环境负载率＝不可更新能源投入量/可更新能源投入量环境纳污饱和度环境纳污饱和度＝污染物年排放量/污染物环境容量强度效率指标强度效率指标能源转换效率能源转换效率＝能源加工、转换产出量/能源加工、转换投入量×100%能源消耗强度能源消耗强度＝能源消耗量/人口数44、经济指标、经济指标//直接能源输入直接能源输入直接能源输入指一定时期内区域一次能源生产量的总和是观察区域能源生产水平生产量的总和，是观察区域能源生产水平、规模、构成和发展速度的总量指标。一次能源生产量包括原煤、原油、天然气、水电、核能、生物质能、太阳能、其他动力质能（如风能、地热能等）。计算公式计算公式：直接能源输入直接能源输入＝进口＋国内开采44、经济指标、经济指标//总一次能源输入总一次能源输入总一次能源输入等于直接能源输入加上隐藏能流隐藏流可以是国内/区域内的（例如藏能流。隐藏流可以是国内/区域内的（例如，收割生物质时残留在地里的农作物），也可以是进口的。计算公式：计算公式：总一次能源输入总一次能源输入＝直接能源输入＋隐藏流44、经济指标、经济指标//能源自给率能源自给率能源自给率指某一国家/区域的本地能源输入与国外或外地输入能源之比入与国外或外地输入能源之比。计算公式：能源自给率能源自给率＝本地能源产生量/能源消耗总量×100%×100%44、经济指标、经济指标//能流密度能流密度能流密度指某一国家或区域能流总消费量与该国家或区域的面积之比，单位是sej/(m2.a)。计算公式：计算公式：能流密度能流密度＝能源消耗量/区域土地面积44、经济指标、经济指标//净能量产出率净能量产出率净能量产出率指系统产出能量与经济反馈（输入）能量之比。反馈能量来自人类社会经济，包括燃料和各种生产资料及人类劳务。济，包括燃料和各种生产资料及人类劳务。计算公式：净能量产出率净能量产出率＝反馈能量/产出能量44、环境指标、环境指标//环境负载率环境负载率环境负载率是指系统中不可更新能源投入总量与可更新能源投入总量之比环境入总量与可更新能源投入总量之比。环境负载率越高，说明经济活动对环境的扰动相对也越大相对也越大。计算公式：计算环境负载率环境负载率＝不可更新能源投入量/可更新能源投入量能源投入量44、环境指标、环境指标//污染物贡献率污染物贡献率污染物贡献率是指使用化石能源等产生的污染物与区域该污染物排放总量之间的比值污染物与区域该污染物排放总量之间的比值。计算公式：污染物贡献率污染物贡献率＝能源污染物/区域污染物总量44、强度效率指标、强度效率指标//能源转换效率能源转换效率能源转换效率指一定时期内能源经过加工、转换后产出的各种能源产品的数量与同期转换后，产出的各种能源产品的数量与同期内投入加工转换的各种能源数量的比率。计算公式：能源转换效率能源转换效率＝能源加工转换产出量/能源能源转换效率能源转换效率＝能源加工、转换产出量/能源加工、转换投入量×100%44、强度效率指标、强度效率指标//能源消耗强度能源消耗强度能源消耗强度是指一个国家或地区的人均能源使量是评价生活水平指标能源使用量，是评价人民生活水平的指标。计算公式：计算公式：能源消耗强度能源消耗强度＝能源消耗量/人口数55、结语、结语对环境-经济系统进行能流分析，其目标就是弄清经济社会与自然环境之间的关系，在更好利用能源的同时保护环境。能流分析在过去20年间的发展非常缓慢，没有析在年非常一个完善的研究框架和分析指标。本研究借鉴物质流分析和能值分析，提出了能流分析的研究框架和分析指标，并对以往能流分析在单位统一上存在的争议进行了处理。作为社会代谢研究不可缺少的一部分，能流分析必将会获得快速发展。如何将能流分析与物质流分析进行整合，从而更究会代这是个值得究好地研究社会代谢，这将是一个值得深入研究的内容。TheendTheendThanks!