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基于碳排放总量控制的低碳经济发展优化模型研究

范英英  
【摘要】:全球性气候变暖已成为迫在眉睫的世界性环境问题,由其导致的一系列不良环境影响和危害已严重威胁人类的生存环境甚至生命健康。针对减缓气候变化的方法与措施,世界各国已达成高度统一,即控制碳的排放以减少温室气体带来的温室效应,从而有效缓解全球性气候变化。作为平衡碳排放量减小与经济发展之间关系的最佳发展模式,低碳经济由此提出并受到广泛青睐,我国也于哥本哈根大会上承诺在2020年实现单位GDP碳排放量较2005年降低40-45%的碳减排目标,世界各国由传统经济向低碳经济转型已成为世界经济的发展趋势。 如何更合理地在不影响经济发展进程的前提下,科学地提高社会低碳经济发展水平是低碳经济发展研究的关键所在。在经济发展中,碳排放量受不同行业、不同能源消耗量影响较大,如何对不同行业、不同能源消耗量进行评价与规划成为低碳经济发展规划与构建的主要控制手段,是将低碳经济由概念向可操作性转变的关键所在,也是低碳城经济展优化及评价研究的基础,为我国在哥本哈根大会上承诺在2020年实现单位GDP碳排放量较2005年降低40-45%碳减排目标的实现、低碳经济发展基本战略及有效策略的制定提供了科学依据及参考。 本文以低碳经济理论为基础,以碳排放总量控制为视角,从结构减排、技术减排等方面构建基于碳排放总量控制的低碳经济发展碳排放控制优化指标体系,分别以行业、能源消耗种类为基础筛选低碳经济发展的优化指标,指标体系实际可操作性更强,实现了指标体系以及评价研究从理论研究向实际应用的转换,更加突出了指标体系的实际应用功能;结合低碳经济发展现状及现有统计数据,在控制优化指标体系构建的基础上,运用区间规划数学方法分别建立基于结构减排的碳排放总量控制优化模型和基于技术减排的碳排放总量控制优化模型。 首先,在保持经济增量不变的条件下,以低碳经济发展碳排放总量最小为目标函数,以基于结构减排的低碳经济发展碳排放总量控制指标体系的指标层作为决策变量,选取我国在哥本哈根会议上承诺的2020年单位GDP温室气体减排目标、社会经济增速不变、行业经济增长量等作为约束条件,分别构建基于传统线性规划和区间规划方法的确定性和不确定性低碳经济发展碳排放总量控制优化模型,选取确定性和不确定性参数及约束条件,获得基于结构减排的低碳经济碳排放总量最小值的优化决策方案,旨在维持经济增长的同时以最小的碳排放量获得最优的低碳经济发展方案,在满足国家碳减排目标的同时,为低碳经济发展碳排放量的控制提出建设方案与建议;在结构减排优化的基础上,将行业指标层进一步细化,以能源类别为单位,从技术减排的角度深入构建基于技术减排的低碳经济碳排放总量优化指标体系,在结构减排优化方案的基础上,以GDP增加值和行业经济增长量等为约束条件,碳排放总量最小为优化目标,构建基于技术减排的低碳经济碳排放总量优化模型,运用区间数学规划方法求解获得能源最佳优化配置方案,为低碳经济发展中碳排放量调控从技术减排的角度提供科学决策支持;以结构减排和技术减排确定性和不确定性优化方案以及基准年数据为评价依据,对低碳经济发展碳排放量优化效果进行综合评价,分析不同优化方案的优点与不足;将优化模型应用于案例省以验证模型的可行性,案例省优化方案与全国优化方案的优化效果较为一致,因此,基于结构减排和技术减排的碳排放总量控制优化模型具有较强的科学性和合理性,为协调能源、经济和环境的关系提供了理论支持。


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