LEAP模型能源、电力、农业、交通、等行业应用
第一章、LEAP建模理论基础
1.1能源需求及碳排放预测方法 [☆理论]
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：
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
温室气体排放量为活动水平和排放因子之积：
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
1.2 LEAP软件操作基础 （基础操作）[☆理论]
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[☆理论]
介绍情景分析法原理及其与LEAP模型的结合使用。
1.4 能源统计制度、碳排放清单编制方法及数据获取方式[☆理论]
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；
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。
第二章、基于LEAP模型的能源需求预测模型构建
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
第三章、基于LEAP模型的能源供应预测模型构建
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
- 区分化石燃料储备、可再生能源产量
3.2.7 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
4.1 结合情景分析法的基本排放预测模型构建
4.1.1 排放模块主要功能和计算方法
4.1.2 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
4.1.3 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
4.1.4 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
4.2 结合情景分析法的非能源来源排放预测模型构建
4.2.1 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
4.2.2 案例整体描述及基础参数设置
4.2.3 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
4.2.4 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
4.2.5 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
5.1 基于LEAP的典型能源输入型城市能源需求预测实例操作
5.1.1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。
5.1.2 基年能流图绘制
5.1.3 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)
5.1.4 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
5.1.5 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
5.2 基于GREAT模型的省市一级能源政策分析和排放评估示例
5.2.1 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
5.2.2 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
5.2.3 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
5.2.4 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
5.2.5 情景设计及结果分析
5.3 LEAP用于碳达峰预测注意事项
5.3.1 省级温室气体排放编制指南解读
5.3.2 省级温室气体排放排放部门划分与能源消费统计的区别
5.3.3 排放因子和折标煤系数统一
5.3.4 碳排放强度、减排空间、非化石能源占比等指标设定
第六章、LEAP模型成本效益分析专题
6.1基于LEAP模型的成本效益分析简介
6.1.1 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
6.1.2 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
6.2 示例整体描述
6.2.1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
6.2.3 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
6.2.4 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
7.1 基于库存周转率法的交通部门建模
7.1.1 库存周转率法含义及使用
- 销售量
- 库存量
7.1.2 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
7.2 示例整体描述
7.2.1 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）
7.2.2 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
7.2.3 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
7.2.4 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
7.2.5 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）
7.2.6 结果分析
第八章、LEAP模型电力系统优化专题
8.1 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
8.2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
8.2.1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
8.2.2 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
8.2.3 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
8.2.4 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
8.2.5 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
8.3 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
8.4 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
原文地址：https://blog.csdn.net/summerwuya/article/details/144368226
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