基于可再生能源替代的經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展模型

1、基于可再生能源替代的經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展模型文章來(lái)源 畢業(yè)論文網(wǎng) 基于可再生能源替代的經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展模型的畢業(yè)論文怎么寫，小編為你提供一篇范文參考，希望您喜歡！ 摘 要：以可再生能源在總能源消費(fèi)中所占比例作為替代率，討論了可再生能源替代問(wèn)題在整體經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的作用基于經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源需求、溫室氣體(ghg)排放、替代率等要素，建立了可再生能源替代的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型運(yùn)用最優(yōu)控制理論，在期望替代路徑給定的條件下，求解再生替代能源產(chǎn)業(yè)理論上的最優(yōu)發(fā)展策略最后，根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)，得出我國(guó)實(shí)現(xiàn)2020年可再生能源發(fā)展規(guī)劃的動(dòng)態(tài)優(yōu)化路徑，使之在滿足經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展對(duì)能源需

2、求的前提下，系統(tǒng)要素配置最優(yōu)、化石能源使用量和ghg排放最少關(guān)鍵詞：經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)；ghg排放；可再生能源；替代率；動(dòng)態(tài)優(yōu)化策略1 引 言在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中，能源作為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展最基本的物質(zhì)基礎(chǔ)之一，發(fā)揮著不可替代的重要作用但現(xiàn)代社會(huì)對(duì)化石能源的過(guò)分依賴，使其在現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)體系中同時(shí)扮演兩個(gè)不同的角色一方面，能源支持世界各國(guó)，特別是發(fā)展中國(guó)家在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)過(guò)程中必須的、不斷擴(kuò)大的能源需求，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)整體經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)呈正效應(yīng)；另一方面，化石能源生產(chǎn)和消費(fèi)的不斷增加，導(dǎo)致溫室氣體(ghg)等環(huán)境污染的加劇，造成氣候突變等大量不確定的、自然和人為的重大災(zāi)難?此時(shí)，能源產(chǎn)業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展又呈現(xiàn)出負(fù)效應(yīng)&nbs

3、p;化石能源使用對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的負(fù)效應(yīng)，以及其作為耗竭性資源的稀缺性，將對(duì)以化石能源為基礎(chǔ)的現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)產(chǎn)生重大影響，并使系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性變得脆弱對(duì)此，國(guó)外學(xué)者已有大量深入研究在國(guó)內(nèi)，王海建建立了有關(guān)能源資源約束、環(huán)境污染的內(nèi)生經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)數(shù)學(xué)模型，致力于在化石能源的使用和經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展中尋找最優(yōu)穩(wěn)定解；于渤等則提出了考慮能源耗竭、污染治理的經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)模型，指出開(kāi)發(fā)化石能源的替代產(chǎn)品是經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期穩(wěn)定增長(zhǎng)的必然選擇.應(yīng)該指出，這些研究和數(shù)學(xué)模型均未考慮可再生能源替代問(wèn)題、其在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的作用，以及其對(duì)整個(gè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)可能產(chǎn)生的重大影響 一般認(rèn)為，化石能源資源的有限性和耗竭性是對(duì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的重大威脅

4、之一本文認(rèn)為，這恰恰是大力發(fā)展可再生替代能源產(chǎn)業(yè)的重大契機(jī)作為新興綠色產(chǎn)業(yè)，其市場(chǎng)化發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力就在于有限供應(yīng)所造成的能源價(jià)格上漲，以及各國(guó)政府為控制溫室氣體排放所采取的強(qiáng)有力的財(cái)政稅收政策近年來(lái)，生物柴油、燃料酒精、風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能等綠色能源產(chǎn)業(yè)在歐美等國(guó)家的蓬勃發(fā)展，無(wú)不得益于高昂的能源價(jià)格和政府的財(cái)政支持哺 可以認(rèn)為，可再生清潔能源必將最終替代化石能源，使能源產(chǎn)業(yè)從現(xiàn)行的生產(chǎn)一污染一治理模式，轉(zhuǎn)為資源一生產(chǎn)一再生資源模式，即所謂的第三范式但是，由于受到市場(chǎng)價(jià)格、技術(shù)水平和開(kāi)發(fā)成本的限制，可再生能源替代之路是一個(gè)長(zhǎng)期艱苦的過(guò)程像京都議定書對(duì)ghg減排給定路線圖一樣，社會(huì)決策者可以

5、根據(jù)對(duì)現(xiàn)狀的評(píng)估和對(duì)未來(lái)的預(yù)測(cè)，給出期望的可再生能源替代化石能源的路線圖 本文擬研究可再生替代能源產(chǎn)業(yè)理論上的動(dòng)態(tài)優(yōu)化發(fā)展策略，使之在確保經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的前提下，全社會(huì)不可再生化石能源的使用量最少，即意味著ghg排放最少2 模型的建立21 含能源投入的生產(chǎn)函數(shù)鑒于能源是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可完全替代的限制性要素，本文將能源作為宏觀經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)函數(shù)中一個(gè)單獨(dú)的投入要素；考慮到我國(guó)勞動(dòng)投入對(duì)生產(chǎn)函數(shù)幾乎沒(méi)有影響，為討論方便，這里假定勞動(dòng)力總數(shù)為常數(shù)并標(biāo)準(zhǔn)化為1；假設(shè)生產(chǎn)函數(shù)為cobb-douglas型且規(guī)模報(bào)酬不變，其中，y為國(guó)民經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的產(chǎn)出、k為資本存量、層為能源投入總量，它們均為時(shí)間t的函數(shù)

6、，a是綜合技術(shù)進(jìn)步系數(shù)，a、p是彈性系數(shù)22 可再生替代能源及開(kāi)發(fā)投資f為第t年年投入市場(chǎng)的可再生清潔能源總量；y(f)為每年島(t)在社會(huì)總的年度能源消費(fèi)中所占的比例，簡(jiǎn)稱替代率，滿足為第t年度對(duì)替代可再生能源產(chǎn)業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)的總投資，g為單位投資的可再生能源產(chǎn)出率23 考慮化石能源污染的國(guó)民經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)實(shí)際產(chǎn)出式(1)中未計(jì)算化石能源使用產(chǎn)生污染給經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)造成的負(fù)面影響鑒于全球ghg排放80以上來(lái)自于化石能源利用，這里引入能源污染損失函數(shù)d(y)，其定義為由于能源的開(kāi)發(fā)和使用過(guò)程中排放ghg等污染物而造成實(shí)際國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出減少的影響系數(shù)，滿足0<d(y)≤1由于可再生能源不增加環(huán)境負(fù)擔(dān)

7、，甚至有助于自然吸收大氣中已過(guò)量的ghg等污染物，因此，本文認(rèn)為d(y)是替代率y(t)的函數(shù)，它隨著y(t)值的增加而增大24 資本的積累、消費(fèi)和投資設(shè)c為社會(huì)消費(fèi)總量，q是消費(fèi)系數(shù),假設(shè)用于可再生替代能源的開(kāi)發(fā)和投資經(jīng)費(fèi)來(lái)源于社會(huì)總消費(fèi)，如部分地將原本付給外國(guó)石油商的資金投資到生物燃料產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā).k為可再生能源產(chǎn)業(yè)年總投資占社會(huì)全年總消費(fèi)的比例.25 動(dòng)態(tài)優(yōu)化模型其意義在于滿足經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展對(duì)能源總需求的同時(shí)，化石能源的使用量最小其中,d為貼現(xiàn)率，t為社會(huì)計(jì)劃者根據(jù)可再生能源替代化石能源的路線圖，預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)某個(gè)替代率目標(biāo)y(t)的年限3 期望替代路徑下的優(yōu)化發(fā)展策略q為經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)所消耗能源全部為化

8、石能源時(shí)，所產(chǎn)生的ghg等污染造成社會(huì)總產(chǎn)出損失的損失率i即為在考慮經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)及ghg排放控制的情況下，期望替代路徑y(tǒng)(t)所對(duì)應(yīng)的優(yōu)化動(dòng)態(tài)投資策略4 我國(guó)實(shí)際數(shù)據(jù)的案例分析41 參數(shù)的選取 根據(jù)2005年國(guó)家統(tǒng)計(jì)公報(bào)數(shù)據(jù)，并參考張明慧文的估算方法，我們回歸分析了我國(guó)19852006年數(shù)據(jù)，求出q=0541，p=0510，a=0742(標(biāo)準(zhǔn)誤差為0.108、0.368和0.015)其中，y、k的單位為億元，e的單位為萬(wàn)噸標(biāo)煤；綜合燃料酒精和水電的投資產(chǎn)出參數(shù)，取平均投資產(chǎn)能比為g=002萬(wàn)噸標(biāo)煤，億元；另取p=0.03 據(jù)國(guó)家可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，到2020年，我國(guó)要

9、力爭(zhēng)可再生能源消費(fèi)量達(dá)到能源消費(fèi)總量的15%以21305年為起始年份，2020年為目標(biāo)年份，按規(guī)劃提供的數(shù)據(jù)，我們有y=0075，e=16748.9，y=015最后，參考于渤等文，取損失率為q=2942 結(jié)果分析和政策建議 上述結(jié)果表明，如果社會(huì)按動(dòng)態(tài)投資策略投資并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能，年度可再生能源總產(chǎn)出就可優(yōu)化路徑增長(zhǎng)最終，實(shí)現(xiàn)國(guó)家可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，在2020年將可再生能源占總能源消費(fèi)的比例從2005年的75提高到15；并在最大限度地減少化石能源的使用和ghg排放的同時(shí)，確保我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)的持續(xù)、健康發(fā)展按照該計(jì)算結(jié)果，如果平均投入產(chǎn)能比保持不變，20052010年的可再生能源產(chǎn)業(yè)投資

10、年平均增長(zhǎng)率應(yīng)不低于143；20102015、20152020年平均增長(zhǎng)率分別應(yīng)為165、156，均須遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我國(guó)未來(lái)可能的gdp增長(zhǎng)率 假設(shè)存在理性的社會(huì)計(jì)劃者，以行政和財(cái)政的手段，引導(dǎo)國(guó)民經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)按上述的最優(yōu)動(dòng)態(tài)投資軌跡，每年遞增地投資進(jìn)行可再生清潔能源的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)，就能確?？稍偕茉磳?duì)化石能源的替代比例按指定的路徑上升；在保證整體經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期持續(xù)發(fā)展的同時(shí)，控制源于化石能源開(kāi)采和使用造成的ghg排放等環(huán)境退化問(wèn)題運(yùn)用各種行政和財(cái)政手段的基本目的，就是將化石能源的市場(chǎng)價(jià)格維持在適當(dāng)?shù)母呶?，使替代能源產(chǎn)業(yè)有利可圖并穩(wěn)定發(fā)展比如，可以通過(guò)控制開(kāi)采和進(jìn)口化石能源許可證的發(fā)放、提高污染排放標(biāo)

11、準(zhǔn)、增加資源開(kāi)采稅和燃油稅等措施影響化石能源價(jià)格；與此同時(shí)，對(duì)替代能源產(chǎn)業(yè)予以減免稅、補(bǔ)貼等財(cái)政支持 總之，政府和社會(huì)計(jì)劃者如果運(yùn)用自己對(duì)市場(chǎng)能源價(jià)格的影響力，引導(dǎo)和控制可再生能源產(chǎn)業(yè)按上述的優(yōu)化策略進(jìn)行發(fā)展，就可以在0一t期內(nèi)，使經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中發(fā)展、能源和源于能源的ghg排放諸關(guān)系系統(tǒng)動(dòng)態(tài)最優(yōu)化，并實(shí)現(xiàn)可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃的能源經(jīng)濟(jì)目標(biāo) 對(duì)于可再生能源產(chǎn)業(yè)的投入產(chǎn)出延時(shí)和折舊問(wèn)題、能源污染損失的閥值和函數(shù)的不連續(xù)等問(wèn)題，我們擬作進(jìn)一步研究并另文討論5 結(jié) 論可再生能源替代傳統(tǒng)的化石能源，是解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源需求、ghg排放三者關(guān)系困局，實(shí)現(xiàn)能源循環(huán)經(jīng)濟(jì)的必然途徑需要在市場(chǎng)和政策諸因素的驅(qū)