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日志

能源环境政策评价中的模型耦合研究

已有 875 次阅读2011-2-25 17:05 |个人分类:环评

 

 

 

 

能源技术模型和经济模型的耦合应用


 

 

 

综述报告


 

 

 

 

 

 

能源环境政策评价中的模型耦合研究

 

 

 

 

 

(指导:胡秀莲 石敏俊, 顾问:戴彦德)

 

 

 

 

内容提要:本文综述了在能源和环境政策评价中常用的两种模型——自上而下的

能源经济模型和自下而上的能源技术模型的基本特点,并在此基础上对其中两种

最为主要的模型——可计算一般均衡模型(CGE)模型和动态能源优化模型以及

两种模型之间的连接方法进行了重点描述和分析,明确了从外部进行连接

的模型耦合方法所具备的优势,以及未来的研究重点和方向。

 

 

 

 

一、背景介绍

 

中国是世界的能源消费大国和温室气体排放大国,中国的能源和环境问题已

经不仅仅是自身的问题,而成为全世界所关注的话题。在过去的二十多年间,中

国巨大的能源消费支持了中国经济的快速增长,但也带来了大量的环境污染物和

温室气体的排放。中国目前不仅是世界能源消费第二大国,也是温室气体排放第

二大国,中国区域污染物排放的增长趋势在过去的几年间也没有得到有效的抑

制。考虑到中国在未来仍将要保持较快的经济增长速度,预计中国的能源消费量

和温室气体排放量仍然会不断上升,届时不仅在国内面临严峻的资源和生态环境

挑战,在国际上也面临着巨大的压力。

 

为了改善这种状况,中国政府对近期提出了要在十一五期间将 GDP

源强度降低 20%和主要污染物排放减少 10%的目标,以及到 2020 年增加可再生

能源、优质能源比例的战略和目标,对中远期提出了可持续发展的战略目标。中

国政府的这种积极态度和所采取的政策措施对改善我国能源利用的效率、减缓污

染物和温室气体的排放、恢复资源生态系统将起到很大的促进作用,但要使这些

政策措施的效果实现最优化,必须要了解它们在市场机制下的作用机制,并从量

化角度比较分析它们的成本和效益,从而为相关政策的制定者提供合理的参考和

建议。

 

国内外实现这种比较分析的常用方法是模型工具方法,而在分析能源、经济

 

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能源技术模型和经济模型的耦合应用


 

 

 

综述报告


 

 

环境协调发展问题时最常用和最重要的模型是能源环境政策评价模型。这种模型

一般来说可以分为两类,一类是能源经济模型,另一类是能源技术模型。前者以

经济学模型为出发点,集约地表现它们与能源消费与生产的关系,在宏观经济的

总体构架下考察经济、能源、环境部门之间的联系,以此来分析不同政策情景下

能源消费及环境排放的变化,并从中寻求能够实现能源、经济、环境协调发展的

政策方法和途径,一般也被称为自上而下模型;后者以反映能源消费和生产

的人类活动所使用的技术过程为基础,对能源消费和生产方式等进行预测,以此

来评价不同政策对能源技术选择及环境排放的影响,从中寻找能够实现能源、经

济、环境协调发展的政策及技术方法和手段,一般也被称为自下而上模型

 

从构建机理和模型框架来看,这两种模型在分析问题时都各有其特点。能源

经济模型更多地关注各经济部门之间的相互联系,能够反映不同经济部门之间的

贸易及反馈关系,但正因为如此,该类模型需要对部门进行分类综合,也很难反

映部门内部的技术细节,因而无法实现对部门内部结构和技术组成的详细分析。

与此相反,能源技术模型在反映技术细节上具有很大的优势,在获得足够的数据

支撑以后,可以将技术的经济性、利用效率及环境排放水平等一系列信息纳入到

模型中,充分体现部门的产品结构和技术类型。但是,该类模型缺乏和忽略了经

济系统内的反馈关系,一些重要因素如部门产出服务量、能源价格等因素均在模

型外给定,从而容易导致一定程度的主观性和不确定性。因此,两种模型在方法

和构架上存在很大程度的互补性,如果能够实现两种模型之间的耦合,就可以兼

顾模型的宏观经济信息和微观技术信息,从而使模型结果更符合实际,增加模型

结果的可靠性。

 

国外对这两种模型以及相互之间耦合的研究已经有多年的历史,已经积累了

相当的经验和具备了很高的水平。国内在能源评价模型方面的研究在近些年也发

展迅速,很多国内研究机构通过与国外机构合作或是独立研究先后开发完成了多

个以中国为主要分析目标的能源政策评价模型,在政策分析、技术评价、预测预

警等领域发挥着越来越大的作用。但相比而言,国内对能源经济模型和能源技术

模型的研究还处于起步阶段,对两者之间耦合的研究更是少之又少,因此,这也

是未来我国在能源环境政策评价领域亟待研究的一个重点。下文将首先对前述两

类模型的分类及特点进行简单评述,然后围绕模型耦合的相关研究进行展开分

析。

 

 

 

 

二、主要的能源环境政策评价模型介绍1,2

 

如前所述,传统的能源政策评价模型包括能源经济模型和能源技术模型两大

 

 

 

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能源技术模型和经济模型的耦合应用


 

 

 

综述报告


 

 

类,而每类中按照具体的模型构架基础的不同又可以分为若干子类。

 

能源经济模型是以经济学理论为出发点,集约地表现它们与能源消费与生产

的关系。按照模型所基于的经济理论不同,这类模型又可以分为投入产出模型、

宏观计量经济学模型、一般均衡模型(CGE ):

 

1 投入产出模型:该模型利用几组联立方程将经济部门间的复杂关系表示

出来,以总需求为已知,并为如何满足该需求提供了相当详细的部门信

息。传统的投入产出模型经过适当的扩展就可以应用于能源和环境政策

分析,并主要用来分析能源和环境政策产业效果,但由于模型方程中的

系数是固定的,难以描述与能源环境政策相关的要素替代、技术变化以

及行为变化,因此在分析政策的宏观影响时受到限制。

 

2 宏观计量经济模型:该模型通过经济变量之间在过去的统计关系来预测

经济行为,并突出了与政策相关的短期动态机制。该模型中均衡机制的

实现是通过数量的调整而非价格,并利用时间序列数据通过计量经济技

术估计模型参数。尽管如此,该模型在得出对政策变化的预期反应时,

并未考虑主体可能做出的有效率或者预见性的反应,因此,仅适合于少

量政策变化的短期或中期预测。

 

3 可计算一般均衡模型:简称为 CGE 模型,是在近 30 年间发展起来的经

济模型。它以微观经济理论为基础,基于微观经济学原理构建经济代理

人的行为,来模拟不同行业或部门间的复杂的、基于市场的相互作用关

系。该模型通过在消费者对商品和服务的需求同生产者的供给间达成平

衡的过程中,以消费者和生产者分别寻求福利或利润最大化为假设基

础,对市场均衡价格进行模拟。该模型具有坚实的理论基础和强大的模

拟功能,但同样也具有很多无法克服的缺点,如模型参数由校准而得、

模型无法反映系统从一种均衡到另一种均衡状态的具体过程、技术信息

无法在模型中得到细化等等,这些在后文还会重点描述。总的来说,CGE

模型适合于长期比较静态分析,是目前在能源环境领域尤其是气候变化

政策评价领域应用最广泛的一种能源经济模型,世界上一些有名的 CGE

模型包括温室气体排放预测与政策分析模型(EPPA)、 GLOBAL2001、温

室气体减排政策地区与全球影响评价模型(MERGE)、一般均衡环境模型

GREEN)等等。

 

与能源经济模型正好相反,能源技术模型是以反映能源消费和生产的人类活

动所使用的技术过程为基础,对能源消费和生产方式等进行预测的模型,大致也

可以分为三类:

 

 

 

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能源技术模型和经济模型的耦合应用


 

 

 

综述报告


 

 

1 综合能源系统仿真模型:该模型包含了对能源供应和需求技术的详细表

述,供应和技术的发展通过外生的情景假设驱动,这类假设也经常与技

术最佳模型和计量经济预测有关。该模型比较适合于中短期研究。

 

2 部门预测模型:利用大量相对简单的技术来预测能源供应和需求,适合

于单个时间段或者动态与反馈随着时间引起不同程度的变化,主要内容

是能源系统的技术特征及有关财政或直接成本的数据。

 

3 动态能源优化模型:也称为部分均衡模型,该模型以能源供给与需求技

术的详细信息为基础,以能源系统的总成本最小化为目标来计算能源市

场的局部均衡。该类模型在设定服务量的情况下,对不同能源供应和利

用技术的经济成本(包括投资成本和运行成本)经过贴现后进行对比,

以系统总成本最小的组合作为模型的优化解,并在此基础上计算得出能

源构成、环境排放等一系列数据。该类模型的特点是对能源系统的全部

能源载体从开采、加工、转换到最终利用的全部或部分工艺过程的技术

经济状态都有比较详细的描述,因此可以提供能源系统规划中的主要内

容,并用来对能源的开发利用前景、能源开发及利用技术的经济评价、

能源间相互替代的可能性和经济性、能源利用中的环境问题等一系列问

题进行分析。因此,该模型是目前在能源和环境政策评价中运用最为广

泛的能源技术模型,代表的模型包括以国际能源组织(IEA)为核心开

发的 MARKAL 模型、日本国立研究所(NIES)开发的 AIM-技术模型、法

国开发的 EFOM 模型、国际应用系统分析研究所(IIASA)开发的 MESSAGE

模型等。

 

从以上的描述中可以发现,目前应用最广泛的能源经济模型和能源技术模型

分别是 CGE 模型和动态能源优化模型,而这两种模型在机理和模型构架上正好具

有一定互补性:前者能较好地反映国民经济各部门之间的相互作用,但对能源技

术的描述比较抽象,缺乏足够的细节;后者对各种工艺技术流程有较为详细的描

述,但没有将能源部门和其它经济部门有机的结合起来,无法反映它们之间的相

互影响和反馈。因此,从上世纪 70 年代开始,国内外有很多学者开始关注如何

实现这两类模型的扩展或相互连接(耦合),并试图以此为基础实现对能源环境

政策的全面评价,下面就对这两种模型的耦合研究进行评述。

 

 

 

 

三、能源环境政策评价模型的耦合研究

 

(一) CGE 模型和动态能源优化模型的互补性3

 

CGE 模型在对能源环境政策进行评价时,具有很多别的模型所没有的优点:

 

 

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能源技术模型和经济模型的耦合应用


 

 

 

综述报告


 

 

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CGE 模型是把经济系统作为一个整体,强调了经济系统各部门、各变量

之间的相互作用,因此能更确切地描述能源部门与其它各种经济部门之

间的相互影响,这是局部均衡模型一般所难以做到的;

 

CGE 模型将价格激励机制引入了模型中,能够将生产、需求、价格和国

际贸易等有机地结合在一起,并模拟在混合经济(即既有市场机制的作

用,又有政府的干预)的条件下,不同行业和消费者对政策冲击所带来

的相对价格变动的反应,而一般的投入产出模型难以做到这一点;

 

CGE 模型建立在坚实的微观经济理论基础之上,且把宏观和微观变量有


机地结合在一起,与宏观计量经济模型相比具有更牢固的分析基础,适

应性也更强。

 

但与此同时,CGE 模型在分析能源和环境政策时,也有一些无法克服的局

限性:


 

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CGE 模型对数据的需求量较大,而大多数 CGE 模型仍采用对某单一年

度的基准数据集来进行参数校正,这样就使得 CGE 模型对基准年度的

数据非常敏感,所获得分析结果的可靠性会受到影响。但最近几年,也

有人用取某一阶段平均值的方法来建立基准数据集,或是用计量方法来

估计模型行为方程的参数,这样可以在一定程度上弥补这一缺陷。

 

CGE 模型的动态机制还不太完善,目前大多 CGE 模型采用递推动态处

理机制,但这类机制被认为在短期模型中具有合理性,对长期模型而言

则显得不够合理。

 

传统的 CGE 模型中有关能源部门的信息非常有限,能源替代和转换过

程仅通过替代弹性函数关系来实现,因此,无法反映政策实施对部门和

技术影响的具体过程以及详细的技术选择的类型。

 

CGE 模型中能够反映部门和技术之间变化的最为关键的两个参数分别


Elasticity of substitution, ESUB

Automotive Energy Efficiency Index, AEEI),但这两个参数在传统的

CGE 模型中通常被设定为常数值,并根据历史数据回归得到,这样忽视

了各种经济行为体(生产者和消费者)对新政策和技术的适应潜力,因

此也容易高估能源和环境政策的实施成本;

 

CGE 模型相类似,动态能源优化模型也存在它的优缺点。该类模型的优

点是:


 

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对能源部门的描述非常详细,包括从能源开采端一直到终端利用端的全

 

 

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能源技术模型和经济模型的耦合应用


 

 

 

综述报告


 

 

部过程(一般也被称为参考能源系统,RES),从而可以充分了解能源生

产及利用各个阶段的结构变化情况,并因地制宜得采取相应的政策措

施;


 

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对能源相关的技术的描述足够详细,不仅包含了技术的经济信息,如技


术的投资成本、运行成本、补贴及税收等,还包含了技术的物理信息,

如技术的各种投入的份额、利用效率、市场最大占有率等等。这样可以

充分反映各能源相关部门现有的技术水平及未来的技术选择,了解技术

进步对未来能源和环境排放的影响。但与此同时,这也对模型输入数据

的数量和质量提出了很高的要求。

 

该类模型的缺点则主要表现在:


 

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模型的服务量等数据往往由外生给定,一方面有容易受到模型运行者主

观判断的影响,另一方面也难以反映与其它经济部门的相互反馈关系,

特别是当产品价格变化时所带来的这种部门间的相互影响在模型中无

法体现;

 

模型的目标函数是成本最小化,但这种成本通常是基于单纯的技术经济

成本进行比较,而忽略一些其它成本如风险成本、实施管理成本、信息

成本等,这样在分析整个系统的成本和政策的实施成本时容易造成偏

差;

 

模型在进行技术选择时仅仅是基于对成本的比较,并没有考虑其它一些

影响因素如消费者喜好、产品质量、同类技术之间的实际替代性等,相

应获得的技术选择分析也会与实际情况产生出入;

 

技术模型需要大量的输入数据,而且部门及技术分类越是详细,所要求


的数据量也越是庞大,但限于模型运算能力以及数据的可获得性,很多

数据不得不采取平均化的处理方式,这样就使得同类技术在不同条件

下、不同区域中所表现出的不同特征得不到反映;

 

总体说来,CGE 模型和动态能源优化模型应用于能源环境政策评价时有各

自的优缺点。一般来说,前者能够更好地反映宏观层面上的相互影响,但更容易

造成对政策实施成本的高估;后者能更多地体现政策实施中的技术变化历程和细

节,但往往容易造成对政策实施成本的低估。因此,这两种模型在应用中具有较

强的互补性,将两种模型进行连接也是过去几十年来在能源环境政策评价模型领

域的热点研究内容之一。

 

 

 

 

 

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能源技术模型和经济模型的耦合应用


 

 

 

综述报告


 

 

(二) CGE 模型和动态能源优化模型的耦合

 

CGE 模型和动态能源优化模型的耦合从原理上来说,可以分成以下两种4

 

一是建立混合模型:


 

混合模型可以分为一般混合模型和 MCP 混和模型 5,


6, 7,前者以一种模型


CGE 模型或动态能源优化模型均可)为主,但设法将另一种模型的信息简化

处理后纳入到前一种模型中;后者是改变 CGE 模型中的运算解模块,通过引入

混合互补问题模式(Mixed Complementarity Problem, MCP)来实现将宏观经济反

馈关系和微观能源技术信息在模型中的结合。混和模型方法的研究起始于上世纪

90 年代,目前总的来说仍处于研究和探索阶段。

 

二是对模型的外部连接:

 

从外部对两个独立的 CGE 模型和动态能源优化模型进行耦合,即实现所谓

连接。这种方法从 20 世纪 70 年代就开始有人进行研究,但由于两类模

型在行为假设和核算模式上的不同,如何实现连接过程中的一致性仍是目前面临

的一个主要的挑战;

 

由于混合模型方法更多地是关注数学公式的推导及对具体问题的分析,应用

实例较为有限,也不是本文所关注的模型耦合的重点,因此,下文将主要对后一

种模型耦合方式进行较为详细的介绍。

 

 

 

 

1、混合 CGE 模型——CGE 模型的技术细化和扩展

 

在一般混合模型当中,最常用的是将能源技术模型的信息进行处理后纳入到

CGE 模型的一般框架中,成为一般混合 CGE 模型,典型的如 Ian Sue W in20068

将电力部门的技术细节纳入到了一个美国 CGE 模型的框架中,对实施碳税后电

力部门技术替代边际成本,以及相应的一般均衡效应进行了分析;McFarland, et al

20049将两种配备碳捕获和埋存(CCS)的发电技术的信息纳入到由 MIT

发的全球 CGE 模型——“排放预测和政策分析EPPA)中,并分析了不同情

境下这两种技术的市场份额和成本有效性等。

 

混合 CGE 模型与传统 CGE 模型的主要区别在于能源生产部门的生产结构设

计,下面以 Ian Sue Wing2006)的研究为例说明一般混合 CGE 模型的基本思

想。在该研究中,一般的经济部门延续了传统 CGE 模型中能源生产部门的产出

框架(如图 1 所示),部门的总产出是各种投入之间的多层次的不变替代弹性

CES)生产函数的结合。对于第 i 个非一次生产部门,在第一层次,总产出分

 

 

 

91

g


 

 

 

 

能源技术模型和经济模型的耦合应用


 

 

 

综述报告


 

 

别资本(K)和劳动力(L)的组合投入(KL)与能源(E)和资料(M)组合

投入(EM)之间的 CES 生产函数,其中前者 KL 为一次投入要素对部门产出的

贡献,EM 为中间投入要素对部门产出的贡献;在第二层次,KL 又是 K L

CES 函数组合,EM 则是 E M CES 函数;在第三层次,E 是各种不同能源

投入 Ei CES 生产函数,M 同样。对于资源性部门,自然资源投入被作为一个

核心因素引入生产结构的首层,产出于是成为资源投入 vRj 和资本、劳动力、能

源、资料组合(KLEM)之间的 CES 生产函数。


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A)非一次部门


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B)一次(资源)部门


 

 

 

 

1:非电力生产部门产出结构

 

 

 

 

对于电力部门,产出函数进行了调整。如果按照传统的 CGE 模型,总电力

产出是化石燃料发电部门(F)和非化石燃料发电部门(NF)产出的 CES 函数,

如图 2A)所示;但按照混合模型框架,总电力产出成为发电(GEN)、输

配电(TD)以及管理行为(OH)的 CES 生产函数,而其中发电部门产出是各

种发电技术 yθ* CES 生产函数,而每种技术则是劳动力、资本及能源或资源投

入的列昂惕夫生产函数,如图 2B)所示。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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能源技术模型和经济模型的耦合应用


 

 

 

综述报告


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2A)传统 CGE 模型构架——电力部门

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2B)混合 CGE 模型构架——电力部门

 

在实际研究中,混合 CGE 模型将技术信息纳入到了 CGE 模型中,扩充了

CGE 模型的技术描述部分,可以将技术进步等因素反映在模型中,但由于引入

了技术间替代弹性,因此对数据的需求量增大,很多数据不太容易获取,因此,

目前的研究也仅仅是局限于对某一个部门进行技术细节的描述(如前述案例仅将

电力部门进行了技术细滑),而且技术的分类往往也不能太多。而且,该类模型

还存在诸如替代弹性参数的设定带有一定的随意性和主观性、不同技术之间的替

代弹性差别大、技术的长期和短期资本替代弹性差别大等问题,在今后的研究中

还需要进一步改进。

 

 

 

 

2CGE 模型与动态能源优化模型的外部连接

 

上面所述的混合 CGE 模型是将技术模型的信息纳入到了 CGE 模型中,实质

是一种的连接方式,但这种方式在处理技术细节时受到数据量的局限,还

 

93

 

 


 

 

 

 

能源技术模型和经济模型的耦合应用


 

 

 

综述报告


 

 

是很难获得很详细的技术分析结果,因此,更为常用的一种连接方式,也是在能

源和环境政策评价模型中研究最早的一种连接和耦合的方式,是将 CGE 模型与

动态能源优化模型进行外部的连接,即通过双方输入和输出结果之间的多

次反馈和参数的调整,实现两种模型参数的近似一致性,找到一种使两种模型都

能接受的均衡状态,并在此基础上根据需求进行相应的结果分析。

 

Messner. S & Schrattenholzer L.(1998)10曾采用类似的方法将 MESSAGE 模型

和宏观计量模型——MACRO 模型进行了联立,但对动态能源优化模型和 CGE

模型进行联立的最为典型的研究是 Schafer A & Jacoby H. D. 2003 年所完成的


11。他们将一个动态能源优化模型——MARKAL


交通模型和一个多部门、多区


域的 CGE 模型——EPPA 进行了连接,其连接(耦合)框架如图 3

图中,白色箭头表示对模型间参数进行调整以保证模型一致性的过程,黑色箭头

表示的是不同情景的设置。在整个连接的框架中, EPPA 模型给出了多部门、多

区域的经济增长、技术变化和环境排放量,MARKAL 交通模型则分析了在一定

经济水平、交通需求及燃料价格条件下,能够满足所需交通服务量的技术构成。

另外还有一个分割模型 Modal-Split 用来实现两个模型间参数的对接。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3EPPA-MARKAL 模型耦合框架

 

在这个框架中,EPPA 模型是一个包含 14 个生产和消费部门和 12 个区域的

CGE 模型。消费部门即民用部门有 3 个,分别是私人交通、公共交通和其它商

品和服务部门,其中私人交通门内部存在工业品和燃料的替代。消费部门之间均

CES 替代关系,其嵌套结构如图 4 所示。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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能源技术模型和经济模型的耦合应用


 

 

 

综述报告


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4EPPA 中的 CES 嵌套结构

 

在几个模型连接的过程中,要保持三个方面的一致性:1MARKAL 模型与

 

EPPA 模型中使用的贴现率要基本一致;2s OP 表达了私人交通和公共交通之间

 

的替代关系,要与 Modal-split 中对应模式间的替代关系保持一致;3 s RO 反映

 

了私人交通中交通燃料与其它投入之间的替代关系,要与 MARKAL 模型中对应

的替代关系保持一致,对于公共交通也要保持类似的一致性。

 

模型的具体连接(耦合)过程如下:1)由 EPPA 模型给出交通部门的活动

水平值,包括经济参数(价格和税收)和交通需求量;2)将获得交通需求量通

Modal-split 模型转化为 MARKAL 模型所需要的分类型的交通需求量,并同时

EPPA 输出的价值量数据转化为物理量数据(在该研究中采取了价值量和物理

量相对基年同比例变化的模式);3)对于给定的交通需求量,在不同燃料价格水

平下运转 MARKAL 模型,得出私人交通和公共交通中燃料和其它投入的替代弹

性,输入到 EPPA 模型中进行调整;4)重新运转 EPPA 模型,获得新的交通需

求量,重复过程 1)和 2),获得新的交通需求量和分别由 EPPA 模型和 MARKAL

模型运转得到的交通能耗量,两者对比获得能源效率提高系数(AEEI),据

EPPA 模型中的 AEEI 值;5)多次重复 1)、 2)、 4)步,直到由两个模型获得

的私人交通和公共交通的能耗量接近(差异值在设定的一致性范围之内),此时

即可完成模型的耦合分析过程,获得均衡状态,并输出结果。

 

相比较连接的混合模型,模型间的连接具有的优势是:1)有

更多的灵活性,两个模型可以单独运转,不会受到模型机构和数据的过多限制,

在未来也更容易对模型进行更新和升级;2)避免了混合模型所带来的额外运算

 

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能源技术模型和经济模型的耦合应用


 

 

 

综述报告


 

 

工作量以及可能存在的无优化解问题;3)增加了模型结果的透明性,更容易分

析不同情况下的技术细节和变化过程;4)较好地实现了对 CGE 模型中的两个关

键参数——替代弹性系数 ESUB 和能源效率提高系数 AEEI 的调整,并能够充分

反映调整背后所表达的技术变化过程。

 

但上述的模型连接方式也表现出一定的局限性,包括:1)由技术模

型得到的 ESUB 还存在一些问题,如没有考虑产品质量和消费者喜好等因素、没

有考虑长期和短期替代弹性的不同等等;2)技术模型中没有考虑技术的学习效

应,影响了所获得 AEEI 数值的可靠性;3)模型贴现率的设定还需要进一步的

研究。

 

 

 

 

四、结论和讨论

 

通过以上对能源经济模型和能源技术模型在能源和环境政策评价中的优缺

点的描述,可以看出,两种模型具有很强的互补性,如果能将两种模型进行连接

和耦合,将大大提高模型的分析能力和结果的可靠性。对于目前研究和应用较多

CGE 模型和动态能源优化模型来说,这种连接更有意义。

 

在通常所采用的两种连接方式中,对两种模型进行外部的连接具有较

多的优势,但未来需要重点从以下两个方面进行研究:一是模型连接的基

本构架相对清晰,但需要研究如何通过简化模式来实现两种模型在结构上的对

接,并突出所要关注的部门,如对电力部门进行重点分析;2)模型连接中的两

个关键参数——ESUB AEEI 是连接的重点,但如何获得这两个参数的可靠取

值仍需要进一步研究。在利用技术模型确定这两个参数时,也要特别关注技术的

学习效应、技术利用效率等对参数取值的影响。

 

 

 

 

参考资料目录


 

 

1

 

2


 

王灿等,2002,气候政策研究中的数学模型评述,《上海环境科学》,2002 年第 7

 

蒋金荷,姚愉芳,2002,气候变化政策研究中经济_能源系统模型的构建,数量经济技术


经济研究,2002 年第 7


 

3


庞军,石媛昌,2005,可计算一般均衡模型理论_特点及应用,《理论月刊》,2005 年第 3



 

4


Christoph Böhringer, Thomas F. Rutherford, 2007, “Combining bottom-up and top-down”,


Energy Economics, vol , 1-23

 

 

 

96

 


 

 

 

 

能源技术模型和经济模型的耦合应用


 

 

 

综述报告


 

 

 

5


 

 

Christoph Böhringer, 1998, “The synthesis of bottom-up and top-down in energy policy


modeling”, Energy Economics 20, 233-248


 

6


Boehringer, C., Hoffmann, T., Loeschel, A., 2003, “Dismantling nuclear power in Europe:


macroeconomic and environmental impacts”, ZEW Discussion Paper No. 03-15, University of

Mannheim.


 

7


Christoph W. Frei, et al, 2003, “Dynamic formulation of a top-down and bottom-up merging


energy policy model”, Energy Policy 31, 1017-1031


 

8


Ian Sue Winga, 2006, “The synthesis of bottom-up and top-down approaches to climate policy


modeling - Electric power technologies and the cost of limiting US CO2 emissions”, Energy

Policy 34, 3847-3869


 

9


J.R. McFarland, 2004, “Representing energy technologies in top-down economic models using


bottom-up information”, Energy Economics 25, 685-707


 

10


Sabine Messner, 2000, “MESSAGE–MACRO- linking an energy supply model with a


macroeconomic module and solving it iteratively”, Energy 25, 267-282


 

11


Andreas Schafer and Henry D. Jacoby2003“Technology Detail in a Multi-Sector CGE


Model: Transport Under Climate Policy”, Report for MIT Joint Program on the Science and Policy

of Global Change, Massachusetts Institute of Technology

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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