基于碳排放約束的河北省能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究

1、華分套力去皆碩士學(xué)位論文基于碳排放約束的河北省能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究Research on Optimization of Energy ConsumptionStructure in Hebei Province Based on Carbon EmissionConstraints周慶偉2019年3月學(xué)校代碼：10079密級：公開國內(nèi)圖書分類號(hào)：F206 國際圖書分類號(hào)：338.2碩士學(xué)位論文基于碳排放約束的河北省能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究碩士 fijK究生導(dǎo)師申請學(xué)位學(xué)科專業(yè)所在學(xué)院答辯日期授予學(xué)位單位周慶偉王敬敏教授管理學(xué)碩士管理科學(xué)與工程 管理科學(xué)與工程 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院2019年3月華北電力

2、大學(xué)Classified Index: F206U.D.C: 338.2Thesis for the Master DegreeResearch on Optimization of Energy ConsumptionStructure in Hebei Province Based on Carbon EmissionConstraintsCandidate:Supervisor:Academic Degree Applied for:Subject:Speciality:School:Date of Defence:Zhou QingweiProf. Wang JingminMaster

3、 of ManagementBusiness AdministrationManagement Science and EngineeringSchool of Economics and ManagementMarch, 2019Degree-Conferring-Institution:North China Electric Power University華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：此處所提交的碩士學(xué)位論文基于碳排放約束的河北省能源消費(fèi)結(jié) 構(gòu)優(yōu)化研究，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，在華北電力大學(xué)攻讀碩士學(xué)位期間獨(dú)立進(jìn)行研究 工作所取得的成果。據(jù)本人所知，論文中除己注明部分外不

4、包含他人已發(fā)表或撰寫過的 研究成果。對本文的研究工作做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均己在文中以明確方式注明。 本聲明的法律結(jié)果將完全由本人承擔(dān)。作者簽名：虱衣罕 日期:州年3月X日華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文使用授權(quán)書基于碳排放約束的河北省能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究系本人在華北電力大學(xué)攻讀 碩士學(xué)位期間在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的碩士學(xué)位論文。本論文的研究成果歸華北電力大學(xué)所 有，本論文的研究內(nèi)容不得以其它單位的名義發(fā)表。本人完全了解華北電力大學(xué)關(guān)于保 存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和 電子版本，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)華北電力大學(xué)，可以采用影印、縮印或掃 描等復(fù)制手

5、段保存、可以公布論文的全部或部分內(nèi)容。本學(xué)位論文屬于（請?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打: 保密口，在年解密后適用本授權(quán)書不保密M作者簽名：去年日期:列？年3月用導(dǎo)師簽名;摘要摘要隨著全國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，全國煤炭、石油等高碳排放能源的消費(fèi)量居高不下， 二氧化碳的排放量也與日俱增，氣候變暖帶來的一系列副作用已經(jīng)開始威脅到人們 的正常生存環(huán)境和生命健康。如何控制碳排放，清潔綠色發(fā)展成為人們?nèi)找骊P(guān)注的 重要課題。河北省能源消費(fèi)主要以高碳排放的煤炭為主，新能源消費(fèi)比例偏低，能 源消費(fèi)結(jié)構(gòu)相對不合理，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和大規(guī)模城市化建設(shè)產(chǎn)生大量的能源需求, 由此導(dǎo)致河北省的環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重。為了實(shí)現(xiàn)河北省的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)

6、可持續(xù)發(fā) 展，亟需對其能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。在此背景下，本文首先通過河北省能源平衡表、河北省歷年能源消費(fèi)數(shù)據(jù)對河 北省的能源現(xiàn)狀進(jìn)行分析，分析發(fā)現(xiàn)河北省能源自給率低、煤炭消費(fèi)比重高、清潔 能源及天然氣消費(fèi)比重過低等問題；之后本文找出經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口數(shù)量、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、 能源結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平等對河北省能源消費(fèi)的可能影響因素，并利用相關(guān)分析法證明 了這些因素確實(shí)與河北省能源消費(fèi)有很強(qiáng)的相關(guān)程度，各影響因素與能源消費(fèi)的相 關(guān)系數(shù)均在0.9以上；本文將深度學(xué)習(xí)方法LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型引入能源消費(fèi)的預(yù) 測中，將之前確定的影響因素作為輸入向量構(gòu)建了河北省能源消費(fèi)預(yù)測模型，通過 調(diào)整確定LSTM模型的內(nèi)部參數(shù)，參數(shù)

7、確定后對模型進(jìn)行30次測試，測試結(jié)果的 平均誤差為0.703%,證明所構(gòu)建的LSTM模型有很好的預(yù)測精度；最后根據(jù)預(yù)測 結(jié)果構(gòu)建了基于經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、能源協(xié)調(diào)發(fā)展的河北省能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化模型， 將環(huán)境污染治理成本最小和碳排放成本最小作為優(yōu)化目標(biāo)，將煤炭、油類、天然氣 和一次電力及其它能源的消費(fèi)量作為決策變量，通過對模型的求解，闡明了未來河 北省能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化發(fā)展方向，提出了碳排放約束下河北省能源發(fā)展的優(yōu)化建議， 對河北省的可持續(xù)發(fā)展有重要意義。關(guān)鍵詞：能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)；碳排放；LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；多目標(biāo)決策模型AbstractWith the rapid development of the na

8、tional economy, the consumption of high-carbon energy such as coal and oil in the country is still high, and the emission of carbon dioxide is increasing day by day. A series of side effects caused by climate warming have begun to threaten peoples normal living environment and healthy. How to contro

9、l carbon emissions, clean green development has become an important topic of increasing concern. The energy consumption in Hebei Province is mainly based on high-carbon emissions, the proportion of new energy consumption is low, the energy consumption structure is very unreasonable. Rapid economic d

10、evelopment and large-scale urbanization have generated a large amount of energy demand, which has led to an increasingly serious environmental pollution problem in Hebei Province. In order to realize the environmental and economic sustainable development of Hebei Province, it is urgent to optimize i

11、ts energy consumption structure.In this context, this paper first analyzes the energy status of Hebei Province through the energy balance table of Hebei Province and the energy consumption data of Hebei Province over the years. It is found that Hebei Province has low energy self-sufficiency rate, hi

12、gh proportion of coal consumption, and the proportion of clean energy and natural gas consumption. Low-level issues; Afterwards, this paper finds out the possible factors affecting energy consumption in Hebei Province, such as economic development, population, industrial structure, energy structure

13、and technology level, and uses relevant analysis methods to prove that these factors are indeed very different from energy consumption in Hebei Province. The correlation coefficient between each influencing factor and energy consumption are all above 0.9; this paper introduces the deep learning meth

14、od LSTM neural network model into the prediction of energy consumption, and uses the previously determined influencing factors as input vectors to construct energy consumption in Hebei Province. The prediction model is determined by adjusting the internal parameters of the LSTM model. After the para

15、meters are determined, the model was tested 30 times. The average error of the test results is 0.703%, which indicates that the LSTM neural network model has higher prediction accuracy. Finally, based on the prediction results, a multi-objective optimization model of energy consumption structure in

16、Hebei Province based on coordinated development of economy, environment and energy was constructed, which minimizes the cost of environmental pollution control and minimizes the cost of carbon emissions. The consumption of coal, oil, natural gas and primary electricity and other energy sources is us

17、ed as a decision variable to solve the model. It clarifies the future development direction of energy structure in Hebei Province, and puts forward the optimization proposal for energy development in Hebei Province under the constraint of carbon emission, which is of great significance to the sustai

18、nable economic development of Hebei Province.Keywords: Energy consumption structure; Carbon emission; LSTM neural network; Multi-objective decision model目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark23 o Current Document 摘要IAbstractI HYPERLINK l bookmark31 o Current Document 第1章緒論1 HYPERLINK l bookmark34 o C

19、urrent Document 研究背景及意義1 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document 1.2研究現(xiàn)狀2 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 1.2.1能源需求預(yù)測研究現(xiàn)狀2 HYPERLINK l bookmark43 o Current Document 1.2.2能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究現(xiàn)狀3 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 1.2.3碳約束與經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究現(xiàn)狀4 HYPERLINK l bookmark49 o Current Document 1.3

20、論文的主要研究內(nèi)容5 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 1.3.1論文研究內(nèi)容5 HYPERLINK l bookmark55 o Current Document 1.3.2論文的結(jié)構(gòu)6 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 1.4論文的倉0新點(diǎn)6 HYPERLINK l bookmark63 o Current Document 第2章相關(guān)理論與河北省能源消費(fèi)現(xiàn)狀介紹7 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 2.1相關(guān)概念7 HYPERLINK l

21、bookmark69 o Current Document 2.1.1能源種類的劃分7 HYPERLINK l bookmark85 o Current Document 2.1.2能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)8 HYPERLINK l bookmark88 o Current Document 2.2相關(guān)理論基礎(chǔ)8 HYPERLINK l bookmark91 o Current Document 2.2.1低碳經(jīng)濟(jì)理論8 HYPERLINK l bookmark94 o Current Document 2.2.2可持續(xù)發(fā)展理論9 HYPERLINK l bookmark101 o Current Doc

22、ument 2.3河北省能源現(xiàn)狀分析102.3.1能源發(fā)展現(xiàn)狀分析102.3.2河北省能源結(jié)構(gòu)分析14 HYPERLINK l bookmark104 o Current Document 2.3.3河北省能源碳排放現(xiàn)狀15 HYPERLINK l bookmark107 o Current Document 2.4本章小結(jié)16 HYPERLINK l bookmark110 o Current Document 第3章河北省能源消費(fèi)預(yù)測18 HYPERLINK l bookmark113 o Current Document LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)18 HYPERLINK l bookmark11

23、6 o Current Document 3.2河北省能源消費(fèi)影響因素的篩選及分析20 HYPERLINK l bookmark119 o Current Document 3.2.1河北省能源消費(fèi)影響因素的識(shí)別20 HYPERLINK l bookmark127 o Current Document 3.2.2基于相關(guān)分析的河北省能源消費(fèi)影響因素分析23 HYPERLINK l bookmark147 o Current Document 3.3基于LSTM的河北省能源消費(fèi)預(yù)測25 HYPERLINK l bookmark153 o Current Document 3.4本章小結(jié)27 HY

24、PERLINK l bookmark156 o Current Document 第4章河北省能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化29 HYPERLINK l bookmark159 o Current Document 4.1模型構(gòu)建29 HYPERLINK l bookmark162 o Current Document 4.1.1基本假設(shè)29 HYPERLINK l bookmark169 o Current Document 4.1.2多目標(biāo)決策模型29 HYPERLINK l bookmark172 o Current Document 4.2模型數(shù)據(jù)處理31 HYPERLINK l bookmark1

25、75 o Current Document 4.3約束條件實(shí)證分析33 HYPERLINK l bookmark182 o Current Document 4.4模型求解34 HYPERLINK l bookmark188 o Current Document 4.5本章小結(jié)36 HYPERLINK l bookmark191 o Current Document 第5章河北省能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化發(fā)展的建議37 HYPERLINK l bookmark194 o Current Document 5.1加強(qiáng)能源替代，降低煤炭需求37 HYPERLINK l bookmark197 o Current

26、 Document 5.1.1清潔取暖37 HYPERLINK l bookmark200 o Current Document 5.1.2 淘汰落后產(chǎn)能37 HYPERLINK l bookmark203 o Current Document 5.2完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，保障低碳能源供應(yīng)38 HYPERLINK l bookmark206 o Current Document 5.2.1電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)38 HYPERLINK l bookmark209 o Current Document 5.2.2燃?xì)饩W(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)39 HYPERLINK l bookmark212 o Current D

27、ocument 5.2.3熱力網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)39 HYPERLINK l bookmark215 o Current Document 5.2.4可再生能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)39 HYPERLINK l bookmark218 o Current Document 5.3推廣節(jié)能技術(shù)40 HYPERLINK l bookmark221 o Current Document 5.3.1建筑節(jié)能40 HYPERLINK l bookmark224 o Current Document 5.3.2交通節(jié)能41 HYPERLINK l bookmark227 o Current Document 5.4發(fā)展

28、清潔能源新技術(shù)41 HYPERLINK l bookmark233 o Current Document 第 6 章研究成果和結(jié)論43 HYPERLINK l bookmark241 o Current Document 參考文獻(xiàn)45 HYPERLINK l bookmark302 o Current Document 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果49 HYPERLINK l bookmark321 o Current Document 致謝50第1章緒論1.1研究背景及意義能源是社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保障。自新世紀(jì)開始，傳統(tǒng)化石能源一直在 全球能源消費(fèi)中占主導(dǎo)地位，但是通過科學(xué)

29、家的預(yù)測未來全球煤炭僅供再開采200 年，石油可供開采30-40年，天然氣為60年。而新能源的開采和利用還沒有實(shí)現(xiàn)規(guī) ?；胍孕履茉磥碇纹鹑蚰茉吹南倪€需要大量的時(shí)間和成本的付出。因 此，為了控制二氧化碳的排放量、推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促進(jìn)未來經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和能 源的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，有必要采取適當(dāng)?shù)拇胧?，探索進(jìn)一步的優(yōu)化方案。我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展逐步步入轉(zhuǎn)型期，第三產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展開始占據(jù)越來越重要的 地位，是我國未來經(jīng)濟(jì)增長的主要?jiǎng)恿碓础?016年國家相關(guān)部門印發(fā)能源生產(chǎn) 和消費(fèi)革命戰(zhàn)略(2016-2030)，戰(zhàn)略中提出今后的十余年的時(shí)間是我國完成現(xiàn)代化 建設(shè)的重要發(fā)展階段，能源的發(fā)展就不再是總

30、量的擴(kuò)張而是向高效、高質(zhì)量發(fā)展。 我國的能源消費(fèi)量將繼續(xù)增長，主要一方面，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，人均能源 消費(fèi)量將逐漸增多。另一方面經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，粗放式的能源消費(fèi)行為將不復(fù) 存在，能源消費(fèi)增量的需求實(shí)現(xiàn)主要依靠清潔能源。為了實(shí)現(xiàn)這一戰(zhàn)略目標(biāo)有必要 重新規(guī)劃能源布局和設(shè)計(jì)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。河北省2016年能源消費(fèi)量為29794.4萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，煤炭消費(fèi)量為25328.2萬噸 標(biāo)準(zhǔn)煤，煤炭消費(fèi)量占比85.01%,相較于2010年煤炭消費(fèi)占比下降4.7%；油品消 費(fèi)2571.2萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占比8.63%,較2010年增加了 1.08%；天然氣消費(fèi)935.5萬 噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占比3.14%,較2010年

31、增加了 1.63%； 一次電力及其他能源的消費(fèi)量從 2010年的1.03%提高至2016年的3.22%,對比以前的發(fā)展來說一次電力及其他能 源近幾年發(fā)展較快。河北省2016年的能源產(chǎn)量僅有消費(fèi)量的22.7%,能源供給缺口 巨大。河北省的能源結(jié)構(gòu)不合理，煤炭消費(fèi)占比過高，大量化石能源的消耗給環(huán)境 造成了極大破壞。河北省的經(jīng)濟(jì)水平增速較快，但能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)亟待優(yōu)化。隨著河北省經(jīng)濟(jì)的快 速增長，工業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和居民生活消費(fèi)對化石能源需求量的不斷增加，導(dǎo)致因消費(fèi) 能源而產(chǎn)生的污染物增加了城市的二氧化碳排放成本和環(huán)境污染治理成本，進(jìn)而抑 制了經(jīng)濟(jì)的增長。所以，如果按照政府規(guī)劃，河北省GDP水平要實(shí)現(xiàn)2020

32、年較2010 年翻一番以上的預(yù)期，則必須協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)、能源與環(huán)境的發(fā)展關(guān)系，優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié) 構(gòu)，減少碳排放總量，才更有利于河北省實(shí)現(xiàn)中長期可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。研究河北省能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)基于碳排放的優(yōu)化問題，能保證現(xiàn)有能源供應(yīng)量下實(shí) 現(xiàn)能源資源的有效配置，能緩解能源消費(fèi)過程中所帶來的環(huán)境惡化壓力，對現(xiàn)代能 源體系的構(gòu)建具有重要的理論支撐，對河北省生態(tài)環(huán)境、能源戰(zhàn)略和經(jīng)濟(jì)發(fā)展均具 有重要的理論意義。近年來，隨著河北省能源消費(fèi)量的增加給環(huán)境帶來的問題日益 加劇，已逐漸制約了河北省社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展。研究如何優(yōu)化河北省的能源消費(fèi) 結(jié)構(gòu)，減少碳排放量，對緩解因能源消費(fèi)給環(huán)境帶來的巨大承載壓力和促進(jìn)河北省 經(jīng)濟(jì)

33、中長期的發(fā)展均具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。1.2研究現(xiàn)狀1.2.1能源需求預(yù)測研究現(xiàn)狀在以往的研究中，已經(jīng)有很多方法和技術(shù)被應(yīng)用在能源需求預(yù)測上，其中較 為常見的有計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和灰色預(yù)測模型等。文獻(xiàn)U-2利用ARIMA 分別對土耳其的能源需求量和芬蘭的電力需求量以及電力價(jià)格做了預(yù)測；Akpinar and Yumusak應(yīng)用指數(shù)平滑的方法和ARIMA模型對城市的天然氣需求量進(jìn)行了預(yù) 測，Taspinar4利用改進(jìn)的ARIMA模型對土耳其的天然氣消費(fèi)量進(jìn)行預(yù)測；Boran 提出滾動(dòng)灰色預(yù)測模型對土耳其的天然氣需求進(jìn)行了預(yù)測；張婷向構(gòu)建了基于灰色 神經(jīng)預(yù)測和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組合的預(yù)測模型，以灰色預(yù)

34、測的結(jié)果和影響因素作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 預(yù)測模型的輸入變量，對2020年的能源需求量進(jìn)行了預(yù)測；HaldenbilenS將GA模 型應(yīng)用的交通能源預(yù)測中口】；Kumar and Jain,提出了灰色馬爾科夫模型對印度的能 源消費(fèi)進(jìn)行了預(yù)測罔；文獻(xiàn)Wi分別對灰色模型做出了不同的改進(jìn)，以提升其在能源 需求預(yù)測中的精確度。隨著時(shí)代的發(fā)展，AI方法逐漸被應(yīng)用到能源需求預(yù)測模型中；其中常見的有 ANN方法，如Hamzageb和Kutay利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對電力能源消費(fèi)進(jìn)行了預(yù)估， 并將預(yù)測結(jié)果與RA模型進(jìn)行對比，證明了所提出模型的準(zhǔn)確性。Sozen等人利 用ANN模型預(yù)測了未來的凈能源消費(fèi)量Ml； GeemZW,

35、等人用ANN模型對South Korea的能源需求進(jìn)行了預(yù)測回；Yu-Rong Zeng,等人利用差分改進(jìn)的BPNN模型 對中國的總能耗和美國的電能消耗進(jìn)行了預(yù)測，預(yù)測結(jié)果表明提出的模型相對于傳 統(tǒng)的反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相比有更好的準(zhǔn)確性；Brown提出了 ANN網(wǎng)絡(luò)模型對天 然氣需求進(jìn)行預(yù)測，并將預(yù)測結(jié)果與傳統(tǒng)的回歸模型進(jìn)行對比，驗(yàn)證了所提出模型 的準(zhǔn)確性U7-18； Ruiz提出改進(jìn)的ENN模型對建筑能源需求進(jìn)行預(yù)測I。除此之外，還有其他幾種智能技術(shù)。這其中有群體智能優(yōu)化算法，如Behrang MA,等人應(yīng)用蜂群算法對伊朗的能源需求進(jìn)行了預(yù)測，并通過與其他模型對比結(jié) 果證明所提出模型預(yù)測的精確

36、性2。； Baskan et al.利用基于ACO優(yōu)化算法的預(yù)測模 型對Turkey的能源需求進(jìn)行預(yù)測】；Toksari MD利用ACO模型對Turkey的能源 需求和電力能源需求分別進(jìn)行了預(yù)測22-23。文獻(xiàn)24提出了改進(jìn)的粒子群算法(PSO), 并對傳統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，對中國的碳排放進(jìn)行預(yù)測；Amjadi等人，構(gòu)建了通 過粒子群算法改進(jìn)的線性和非線性預(yù)測機(jī)制，對伊朗的電力需求進(jìn)行了預(yù)測，預(yù)測 結(jié)果表明PSO算法是有用的優(yōu)化模型25】；武群麗等人將蝙蝠算法和高斯擾動(dòng)算法 等算法提出新的組合模型(BGA-SA),利用所提出的模型對中國的能源需求量進(jìn)行 預(yù)測mi。近期以來，深度學(xué)習(xí)的方法被越

37、來越多的應(yīng)用的預(yù)測中，這其中LSTM因 其在時(shí)間序列預(yù)測中的優(yōu)異表現(xiàn)而被廣泛應(yīng)用。1.2.2能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究現(xiàn)狀目前有關(guān)于能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的研究相對較少，這類研究主要集中于能源結(jié)構(gòu)不合 理的國家。我國能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究方面。李美瑩27從能源供給的角度出發(fā)，用綜合 評價(jià)模型評價(jià)了我國低碳化水平，用ARIMA、灰色GM(1,1)和指數(shù)平滑三種模型進(jìn) 行結(jié)合預(yù)測了我國2015-2020的能源產(chǎn)生量，設(shè)立不同情境研究能源供給結(jié)構(gòu)低碳 化的預(yù)測與分析，建立多目標(biāo)約束的能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型，又分析了我國能源生產(chǎn)結(jié) 構(gòu)的合理路徑，最終提出了能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)合理發(fā)展的對策。董煒/I在低碳轉(zhuǎn)型背景下，設(shè)計(jì)了基準(zhǔn)情景與約束情景

38、，對我國的2015-2020 年的能源消費(fèi)量進(jìn)行預(yù)估，構(gòu)建了能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的多目標(biāo)優(yōu)化模型，基于政府與各 個(gè)企業(yè)的委托-代理內(nèi)在聯(lián)系，構(gòu)建政府與高碳能源消費(fèi)企業(yè)之間的多任務(wù)委托代理 模型，提出相關(guān)的政策建議。陸彬29】分析了能源結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟(jì)增長間的關(guān)系，二氧化碳排放與能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)之 間的關(guān)系，提出了影響能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的主要影響因素，結(jié)合多目標(biāo)模型對不同地區(qū) 的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行優(yōu)化探究。國外的能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究方面。Canyurt利用GA模型對土耳其化石燃料需求 進(jìn)行了預(yù)測，并探究能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式I。】； John Symons通過對二氧化碳稅和消費(fèi) 需求的不同組合情況的研究，預(yù)測英國的碳排放量變化

39、，并以此為依據(jù)分析英國的 能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。我國各省市能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究方面。張麗麗32分析了各國家不同的能源消費(fèi)發(fā) 展戰(zhàn)略，接下來進(jìn)一步對比分析了國內(nèi)有特點(diǎn)的幾個(gè)省市的能源結(jié)構(gòu)，提出了針對 浙江省能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化發(fā)展的具體建議。侯宇33通過對北京市的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)分析，建立了基于馬爾科夫預(yù)測的北京市 的結(jié)構(gòu)改進(jìn)模型并進(jìn)行實(shí)證研究，控制碳強(qiáng)度，建立了三種不同的情景模式，其中“有能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)約束”的情景碳排放強(qiáng)度降低效果理想。范佳佳34針對京津冀地區(qū)的情況，通過時(shí)間序列等多種算法探究能源消費(fèi)和經(jīng) 濟(jì)增長之間的關(guān)系，從而預(yù)測能源消費(fèi)量和改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，最終提出節(jié)能降耗 的對策。用GA算法實(shí)現(xiàn)BP算法的提

40、升，引入了模糊多目標(biāo)粒子群算法對相應(yīng)的 改進(jìn)模型求解。張春蓮35】首先用能流圖分析了河北省的能源情況，結(jié)構(gòu)優(yōu)化目標(biāo)以河北省能 源發(fā)展十二五規(guī)劃，河北省節(jié)能減排十二五規(guī)劃綜合確定，進(jìn)一步通過回歸分 析，偏相關(guān)分析確立能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的多目標(biāo)決策模型，用GA算法求解了該模型, 提出能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化發(fā)展的對策。廖祥賓36對能源替代效應(yīng)對低碳能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行了研究，構(gòu)建了基于 超越對數(shù)生產(chǎn)函數(shù)的能源代替彈性模型，之后從能源替代角度出發(fā)研究能源消費(fèi)結(jié) 構(gòu)的優(yōu)化路徑，構(gòu)建基于ELC （環(huán)境學(xué)習(xí)曲線）模型的能源消費(fèi)總量預(yù)測模型，之 后基于碳夾點(diǎn)完成對江蘇省能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的路徑分析。1.2.3碳約束與經(jīng)濟(jì)發(fā)展

41、研究現(xiàn)狀低碳經(jīng)濟(jì)就是研究如何在碳排放的約束下保持經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，“低碳經(jīng)濟(jì)這 一概念是由德國政府在2003年首次提出的，2007年美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家指出如果每個(gè)國 家能將GDP的1%用于發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，那么每年由惡劣氣候帶來的經(jīng)濟(jì)損失可以減 少2%到20%o隨后英國、日本等國都開始發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)。國外學(xué)者對于低碳經(jīng)濟(jì)的研究。Ann Daniel和Daniel Kammen對全球溫室 氣體的控制提出了幾種建議措施：給予政策和稅收優(yōu)惠以支持低成本碳排放項(xiàng)目的 推廣；中短期內(nèi)，以不同國家的溫室氣體產(chǎn)生量為重點(diǎn)控制對象；在長期，諸多國 家應(yīng)該大力合作，以期達(dá)到低碳經(jīng)濟(jì)下的合理生活。Nicholas Stem通過經(jīng)

42、濟(jì)學(xué)原 里的分析，認(rèn)為各國目前之間的努力已經(jīng)在一定程度上遏制了全球變暖進(jìn)程。到 2050年，在全球經(jīng)濟(jì)增長了 3至4倍時(shí)，溫室氣體的排出量減少1/4。UgurSoytas 等人通過VAR模型分析美國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源消耗和碳排放量之間的相互作用， 碳排出量增長的主要驅(qū)動(dòng)力是能源消耗的增加。因此優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、推廣清潔能源 利用以及提升能源效率能夠有效的達(dá)到節(jié)能減排的目的的。Koji Shimada等設(shè)計(jì)了 針對低碳經(jīng)濟(jì)可針對不同地區(qū)計(jì)算碳排放量的公式，并將此公式應(yīng)用到日本的不同 地區(qū)。分析結(jié)果證明，土地的合理規(guī)劃，清潔能源的推廣利用和居民用能方式的改 變可以有效的減少碳排放印OMao Hak 等通

43、過研究認(rèn)為，合理的制定低碳發(fā)展計(jì)劃能夠幫助控制柬埔寨的 碳排放量，進(jìn)而達(dá)到其可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。Calderon等四對哥倫比亞的能源系統(tǒng)和 碳排放之間的影響關(guān)系作了調(diào)查，研究結(jié)果表明碳稅的征收可以促進(jìn)清潔能源的應(yīng) 用，最終會(huì)減少能源消耗量。Jong-Soo Lim, Yong-Gun Kim 43通過實(shí)際研究發(fā)現(xiàn), GDP的增長可以建立在碳排放量保持不變的基礎(chǔ)上，而要實(shí)現(xiàn)這一效果需要在增加 碳稅的同時(shí)給予研發(fā)補(bǔ)貼，以促進(jìn)企業(yè)改進(jìn)用能技術(shù)。R.Quentin Graftom44等人研 究發(fā)現(xiàn)對生物能源進(jìn)行經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼能有效的減少二氧化碳的排放量。國內(nèi)學(xué)者對于低碳經(jīng)濟(jì)的研究。低碳技術(shù)及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的作用方面

44、，劉兆征Ml通 過對技術(shù)、管理等幾個(gè)方面的研究，說明了我國現(xiàn)在發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的重要性。石敏 俊等人46的研究表明，低碳技術(shù)的創(chuàng)新能夠提高能源效率，促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換, 能夠有效的幫助節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。陳詩一等47研究結(jié)果表明不同產(chǎn)業(yè)占比的低 碳化對整體經(jīng)濟(jì)的低碳發(fā)展有重要意義。馬濤等48通過實(shí)證分析，證明了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 的變化對能源消耗量和碳排放有重要作用。景躍軍等49的研究表明，優(yōu)化能源消費(fèi) 結(jié)構(gòu)，提升清潔能源、天然氣的總體消費(fèi)占比對降低碳排放有重要意義。碳稅及碳交易政策作用方面。張漢江閱等研究表明征收碳稅能夠有效地降低碳 排放。趙黎明研究發(fā)現(xiàn)政府的碳稅政策能夠有效的影響企業(yè)決策，初始免費(fèi)的碳

45、排放權(quán)和合理的碳稅體系對降低二氧化碳的排放有一定的影響。謝鑫鵬等SI研究發(fā) 現(xiàn)，政府的不同碳交易政策也會(huì)對企業(yè)的節(jié)能減排有一定影響，如碳配額分派的不 同會(huì)使企業(yè)采用有差異的減排措施。令狐大智的研究表明，相對自由的碳配額分配 更能推動(dòng)企業(yè)的技術(shù)升級，進(jìn)而減少二氧化碳排放。政府政策補(bǔ)貼作用方面。樓高翔等23的研究表明增加補(bǔ)貼力度，同樣會(huì)使企業(yè) 向低碳、清潔化轉(zhuǎn)型，減少二氧化碳的排放。李軍等啊通過消費(fèi)者的能源消費(fèi)與碳 排放之間的關(guān)系探究，發(fā)現(xiàn)加強(qiáng)對使用者的監(jiān)督、引導(dǎo)，能夠改善其能源消費(fèi)行為 繼而推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。孫希波等Bl從群眾、企業(yè)和政府三個(gè)層面出發(fā)，分析他 們之間的不同的利益關(guān)系和決策動(dòng)機(jī)，

46、制定出能促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的激勵(lì)政策。曹 春輝等56從企業(yè)的角度出發(fā)，研究發(fā)現(xiàn)在當(dāng)前碳排放約束的發(fā)展背景下，企業(yè)選擇 適合自身發(fā)展的減排策略能夠提升其市場競爭力。1.3論文的主要研究內(nèi)容1.3.1論文研究內(nèi)容本文通過能源流程圖和河北省歷年的能源消費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出河北省能源 結(jié)構(gòu)中存在的不足和缺陷。然后利用相關(guān)分析法確定影響河北省能源消費(fèi)量的關(guān)鍵 影響因素，利用深度學(xué)習(xí)方法LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建能源消費(fèi)預(yù)測模型，將所找的影 響因素帶入到LSTM模型中對河北省的能源消費(fèi)量進(jìn)行預(yù)測。然后將能源消費(fèi)量的 預(yù)測結(jié)果作為約束條件之一，結(jié)合其他規(guī)劃要求，構(gòu)建了河北省能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的多 目標(biāo)決策模型。通過模型的

47、求解，闡明了未來河北省能源結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向，然后提 出了針對河北省能源發(fā)展的建議，以期能夠?yàn)槲磥砗颖笔〉哪茉窗l(fā)展提供方向指導(dǎo)。1.3.2論文的結(jié)構(gòu)本文的主要研究內(nèi)容可以分為以下幾個(gè)部分：第一章緒論。本章主要是對本文的整體研究思路進(jìn)行介紹，包括研究的背景及 意義，能源需求預(yù)測、低碳經(jīng)濟(jì)、能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的研究現(xiàn)狀，主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新 點(diǎn)等。第二章相關(guān)理論和河北省能源消費(fèi)現(xiàn)狀介紹，本章主要介紹了能源、能源結(jié)構(gòu)、 碳排放的相關(guān)概念，碳排放約束與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的理論，河北省的能源現(xiàn)狀等。第三章首先介紹了深度學(xué)習(xí)方法LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并利用相關(guān)分析方法確定 能源消費(fèi)的關(guān)鍵影響因素，構(gòu)建LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，然后用分

48、析得到的因素?cái)?shù)據(jù) 作為LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入向量，對河北省未來的能源消費(fèi)量進(jìn)行預(yù)測。第四章根據(jù)河北省的能源現(xiàn)狀和上一章的預(yù)測結(jié)果，構(gòu)建了河北省能源結(jié)構(gòu)優(yōu) 化的多目標(biāo)決策模型，利用遺傳算法對模型求解，得到河北省最優(yōu)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)， 并闡明未來河北省能源結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向。第五章 提出河北省能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)發(fā)展過程中的優(yōu)化建議，從降低煤炭需求、保 障低碳能源供給、推廣節(jié)能技術(shù)、研發(fā)新能源技術(shù)幾個(gè)角度提出。第六章研究成果和結(jié)論。本章是對全文內(nèi)容的總結(jié)，說明本研究所得出的結(jié)論 和闡述本文的研究成果，并總結(jié)本文的研究不足之處，對未來的延伸研究進(jìn)行展望。1.4論文的創(chuàng)新點(diǎn)論文將深度學(xué)習(xí)方法LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到能

49、源需求預(yù)測領(lǐng)域，通過大量 的測試數(shù)據(jù)分析說明論文構(gòu)建的LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有很高的預(yù)測精度，能夠?qū)崿F(xiàn)對河 北省能源消費(fèi)量的精準(zhǔn)預(yù)測。論文通過分析河北省的實(shí)際情況，構(gòu)建了針對河北省能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的 多目標(biāo)決策模型，通過模型的求解，闡明了未來河北省的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)發(fā)展的方向， 對促進(jìn)未來河北省的可持續(xù)發(fā)展有重要的現(xiàn)實(shí)意義。第2章相關(guān)理論與河北省能源消費(fèi)現(xiàn)狀介紹本章首先介紹了能源的相關(guān)概念和理論，然后介紹了河北省目前的能源狀況， 為下文的能源消費(fèi)量預(yù)測和能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供理論依據(jù)。2.1相關(guān)概念2.1.1能源種類的劃分關(guān)于能源的定義有多種，我國和國外均有對于能源的不同定義。（1）按來源劃分1）來自宇宙的能

50、源（太陽能為主）。除了直接照射產(chǎn)生能量之外，地外能源也 是風(fēng)能、礦物能生成的根本。太陽提供了人類生存所需的絕大部分能量，其中植物 的光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化，繼而埋藏在地底經(jīng)過漫長的時(shí)間之后，形成了我們常見 的煤炭等化石燃料。而太陽能會(huì)轉(zhuǎn)化為風(fēng)能、水能等。2）來自地球本省的能量。地球本身含有豐富的熱能，原子核的不斷作用會(huì)產(chǎn)生 原子核能。地?zé)岬淖钪庇^的體現(xiàn)在生活中是火山噴發(fā)、溫泉等。地球的地幔層大部 分有巖漿組成，其厚度可達(dá)2900公里，這一部分也是火山爆發(fā)中巖漿的來源。而地 球最為核心的部分地核的最高溫可達(dá)2000度，由此可見地球自身熱能儲(chǔ)量巨大。3）在宇宙中天氣之間的相互作用同樣會(huì)生成能源，在地

51、球上最常見的是潮汐能。（2）按產(chǎn)生劃分1）一次能源一次能源指的是已經(jīng)存在，不需加工可以直接使用的能源。如煤炭等常見的化 石類能源，還包括太陽能、風(fēng)能等可以多次生成的能源。本文的能源消費(fèi)預(yù)測及能 源結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的能源指的是一次能源，且將其分類為煤炭、石油、天然氣、一次電 力及其他能源。2）二次能源二次能源說的是一次能源經(jīng)過改造成為其他形式的能源，例如：汽油、電力、 煤氣、沼氣、洗精煤等都被歸類于二次能源。（3）按污染程度劃分1）清潔能源清潔能源主要指的是太陽能，地?zé)崮?，風(fēng)能，潮汐能和核能等。2）非清潔能源非清潔能源主要指的是傳統(tǒng)的煤炭、石油、天然氣等。（4）按使用類型劃分1）常規(guī)能源常規(guī)能源指的是

52、技術(shù)相對完備，適宜范圍廣的能源。目前常見的是煤炭、石油、 天然氣和水能等，人們的日常生活中的經(jīng)常都可以用到。2）新型能源剛開始推廣應(yīng)用或者正處于研發(fā)階段的能源。新型能源中包含太陽能、風(fēng)能、 地?zé)崮堋淠艿仍S多正在研發(fā)或者推廣的能源。新型能源常見的特點(diǎn)是穩(wěn)定性較差、 具有間歇性，按目前的科學(xué)技術(shù)水平來說，大規(guī)模的應(yīng)用成本過高，只能根據(jù)不同 地域特點(diǎn)，有針對性的開發(fā)利用。但這種能源大部分是可再生、無污染的能源，且 儲(chǔ)量豐富，將來應(yīng)會(huì)成為主體能源。2.1.2能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)是指在一定時(shí)期內(nèi)，按消費(fèi)部門分類的能源消費(fèi)量和在整個(gè)能源 消費(fèi)量中占的比例，代表了一個(gè)國家或地區(qū)的主要能源消費(fèi)品種，以及

53、各能源品種 占比情況。能源的消費(fèi)模式直接影響能源的消費(fèi)結(jié)構(gòu)，而一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣 直接影響能源結(jié)構(gòu)的合理性，所以本文主要從該角度探究能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化問題。能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化實(shí)際含義的判斷可以有多種解讀。從能源規(guī)劃的角度來看， 能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化需要把經(jīng)濟(jì)的長期發(fā)展，經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和能源的共同穩(wěn)定進(jìn)步深 入考慮，統(tǒng)籌安排能源活動(dòng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的資源配置情況，以期達(dá)到科學(xué)高效的實(shí)施 目的;從能源利用效率來看，通過提高能源利用的水平和能源分配的水平，綜合市場 調(diào)節(jié)、政府宏觀調(diào)控和對環(huán)境的影響程度，可以達(dá)成能源高效利用。能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)是能源系統(tǒng)的關(guān)鍵構(gòu)造，是一個(gè)關(guān)系民計(jì)民生重要的且復(fù)雜的分 流體系。所以，基

54、于碳排放約束的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化需要依據(jù)能源部門的策略要求， 合理的分配各能源品種的消費(fèi)占比，以期實(shí)現(xiàn)能源總量和煤炭消費(fèi)量的控制、低碳 能源的大力發(fā)展以及減少碳排放達(dá)到預(yù)期規(guī)劃目標(biāo)的目的。2.2相關(guān)理論基礎(chǔ)2.2.1低碳經(jīng)濟(jì)理論低碳經(jīng)濟(jì)指的是在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，經(jīng)濟(jì)保持高增長水平的同時(shí)能源消耗量 低、環(huán)境污染小。要低碳經(jīng)濟(jì)，必定要對已有的能源經(jīng)濟(jì)模式進(jìn)行改進(jìn)，才能達(dá)到 能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境共同可持續(xù)發(fā)展的模式。要改變現(xiàn)有的化石能源為主要能源的能 源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，提升清潔能源的消費(fèi)占比。在整個(gè)能源的供應(yīng)環(huán)節(jié)、消費(fèi)環(huán)節(jié)都要實(shí) 現(xiàn)低碳化，以實(shí)現(xiàn)利益最大化同時(shí)環(huán)境污染最小的前進(jìn)目標(biāo)。低碳經(jīng)濟(jì)理論內(nèi)涵為能源消費(fèi)結(jié)

55、構(gòu)和轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式兩方面。從低碳角度考 慮，低碳經(jīng)濟(jì)的重點(diǎn)就是保持經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)增長，并且在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中要對能源 消費(fèi)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，降低高碳能源的利用比例，控制能源消費(fèi)帶來的二氧化碳排放。 在從經(jīng)濟(jì)角度考慮，要全力研發(fā)新的低碳技術(shù)，持續(xù)的對能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化, 以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)不斷增長的同時(shí)碳排放下降的目標(biāo)。低碳經(jīng)濟(jì)是社會(huì)建設(shè)應(yīng)該追求的重 要方向之一，政府應(yīng)該各與大量政策支持和引導(dǎo)。低碳經(jīng)濟(jì)的前進(jìn)模式是相對于原有高投入，高消耗，高污染，低收益的模式來 說的，低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式可以總結(jié)如圖2-1：222可持續(xù)發(fā)展理論可持續(xù)發(fā)展理論脫生于生態(tài)環(huán)境學(xué)。隨著經(jīng)濟(jì)水平的增長和對自然資源需求的 日益擴(kuò)大，人們

56、注意到環(huán)境危機(jī)日益凸顯，在此過程中產(chǎn)生了可持續(xù)發(fā)展理論。可 持續(xù)發(fā)展理念倡導(dǎo)人們在只求自身利益最大化的同時(shí)，也需要統(tǒng)籌兼顧社會(huì)經(jīng)濟(jì)的 發(fā)展、自然資源的利用情況以及環(huán)境的友好和諧相處。隨著可持續(xù)發(fā)展理論的進(jìn)步，現(xiàn)己廣泛應(yīng)用于各大領(lǐng)域。就本文的研究內(nèi)容， 可持續(xù)發(fā)展的核心應(yīng)用如下：第一，經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。提出的以經(jīng)濟(jì)發(fā)展為關(guān)鍵的可持續(xù)發(fā)展理念，是基 于傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展模式。經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，是在謀求經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長的條件下，提 高各經(jīng)濟(jì)體對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)力度和物料利用效率。可持續(xù)發(fā)展理念的提出目的，是扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)“三高”的發(fā)展模式，提倡以低碳消費(fèi)模式 為主。第二，環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展理念要求人

57、們的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)需要在 自然環(huán)境可承載的范圍內(nèi)進(jìn)行，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要限制和約束在環(huán)境可承擔(dān)的限度以 內(nèi)完成。環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的提出，是為了轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境發(fā)展相互矛盾 的發(fā)展模式，從根源上解決經(jīng)濟(jì)和環(huán)境發(fā)展中存在的歷史矛盾。第三，能源的可持續(xù)發(fā)展。能源是人類生活和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的基本條件，是經(jīng)濟(jì)可 持續(xù)發(fā)展的保障，是環(huán)境保持健康重要依據(jù)。雖然目前各個(gè)地區(qū)受經(jīng)濟(jì)水平和能源 稟賦等約束，經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對各能源品種的消費(fèi)需求顯示出較大的差異，各地區(qū)推進(jìn)能 源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和實(shí)現(xiàn)碳排放的目標(biāo)也存在一定程度的差異，但是在可持續(xù)發(fā)展的 龐大系統(tǒng)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、能源和環(huán)境的合理進(jìn)步，有助于推進(jìn)整個(gè)現(xiàn)代能源體系完 善。2.3

58、河北省能源現(xiàn)狀分析2.3.1能源發(fā)展現(xiàn)狀分析河北省2016年能源平衡表（實(shí)物量）如下表所示:表2-1河北省2016年能源平衡表項(xiàng)目煤合計(jì)（萬噸）原煤（萬噸）洗精煤（萬噸）焦炭（萬噸）油品合 計(jì)（萬 噸）天然氣（億立方米）電力 （億千 瓦小 時(shí)）其他能 源（萬 噸標(biāo) 煤）一.可供本地區(qū)消費(fèi)的 能源量28105.6428608.041391.532767.311788.5068.63892.05154.481.一次能源生產(chǎn)量6484.326484.32545.967.78258.12154.482.外?。▍^(qū)、市）調(diào)入 量25712.1022596.632811.763571.352477.8061

59、.04633.93進(jìn)口量境內(nèi)輪船和飛機(jī)在405.54405.543.05境外的加油量5.本?。▍^(qū)、市）調(diào)出 量（-）3526.451361.36725.991227.89出口量（-）境外輪船和飛機(jī)在237.24237.2441.3526.60境內(nèi)的加油量（-）8.庫存增（-）、減（+）量-732.63-641.21-58.87-36.7016.18-0.19接下表續(xù)表2-1項(xiàng)目煤合計(jì)原煤洗精煤焦炭油品合 計(jì)（萬 噸）天然氣（億立方米）電力（億千其他能 源（萬（萬噸）（萬噸）（萬噸）（萬噸）瓦小 時(shí)）噸標(biāo) 煤）二.加工轉(zhuǎn)換投入（-）產(chǎn) 出（+）量19614.4920912.301391.5353

60、12.18-82.08-1.102372.47-87.811.火力發(fā)電-8930.39-8864.70-3.13-0.012372.47123.532.供熱-1844.44-1793.72-4.65-0.90-5.003.洗選煤-1709.49-9995.655721.24.煉焦-7178.63-65.857112.785312.185.煉油及煤制油173.12#油品再投入量（-）-247.426.制氣#焦炭再投入量天然氣液化煤制品加工回收能48.46-192.38-0.1940.72三.損失量13.10196.70四.終端消費(fèi)量8491.167695.758079.41693.3167.53