能源系统工程与能源回弹效应课件

能源系能源系统工程与能源回工程与能源回弹效效应王王兆兆华ppt能源系统工程与能源回弹效应王兆华ppt能源系统工程与能源回弹1主要内容主要内容能源系统建模能源系统建模2能源回弹效应能源回弹效应3政策启示政策启示4能源系统工程能源系统工程1主要内容能源系统建模2能源回弹效应3政策启示4能源系统工程12能源系统工程能源系统工程pp能源系能源系能源系能源系统统是是是是涉及政治、涉及政治、涉及政治、涉及政治、经济经济、社会、社会、社会、社会、环环境、气候等境、气候等境、气候等境、气候等多多多多领领域的复域的复域的复域的复杂杂系系系系统统。p能源系统包括能源能源系统包括能源勘探、开发、生产、加工、转换、勘探、开发、生产、加工、转换、运编、分配、储备、使用以及环境保护等多个环节运编、分配、储备、使用以及环境保护等多个环节，每个环节又由国民经济的若干部门组成。每个环节又由国民经济的若干部门组成。p 能源系统工程的研究对象是能源系统，可以在能源系统工程的研究对象是能源系统，可以在能源能源预测、能源规划、能源系统分析预测、能源规划、能源系统分析等方面发挥重要作等方面发挥重要作用。用。能源系统工程3能源的利用过程能源的利用过程能量运输能量运输 可被工艺利用的能量形式可被工艺利用的能量形式 降质了的能量降质了的能量 能量回收能量回收环境排放环境排放能源生产能源生产 能量利用能量利用 原原 料料 产产 品品 能源的利用过程能量运输 可被工艺利用的能量形式 降质了的能量4能源系统工程的任务能源系统工程的任务 能能源源系系统统工工程程可可以以对对世世界界、国国家家、地地区区、企企业业等等能能源源系系统统进进行行预预测测、分分析析、规规划划、管管理理、评价等。评价等。能源需求预测能源需求预测 能源供应预测能源供应预测 能源发展规划能源发展规划 能源的合理分配和使用能源的合理分配和使用 能流分析能流分析 能源、经济和环境的大系统分析能源、经济和环境的大系统分析 5能源系统工程的任务 能源系统工程可以对世界、国家、地5能源流图能源流图-以以2008年中国为例年中国为例能流图：反映一个系统的输入能源构成、转换情况、消耗及输出构成的图形能流图：反映一个系统的输入能源构成、转换情况、消耗及输出构成的图形Source:Liao H.et al.能源流图-以2008年中国为例能流图：反映一个系统的输入能源6能源系统建模能源系统建模p对能源系能源系统（从能源的开采、（从能源的开采、转化、运化、运输到最到最终能能源需求）的模源需求）的模拟，通，通过系系统模模拟仿真仿真来来预测各部各部门能源的供能源的供应能力、能源价格、需求量以及宏能力、能源价格、需求量以及宏观经济参数，从而参数，从而为国家制定能源国家制定能源战略和决策提供政策支略和决策提供政策支持是能源系持是能源系统工程的工程的首要任首要任务能源系统建模7能源系统建模能源系统建模能源系统模型：用各种能源系统模型：用各种能源系统模型：用各种能源系统模型：用各种数学方法数学方法数学方法数学方法建立的，可在计建立的，可在计建立的，可在计建立的，可在计算机上获得算机上获得算机上获得算机上获得定量结果定量结果定量结果定量结果的有关能源系统的各种理论的有关能源系统的各种理论的有关能源系统的各种理论的有关能源系统的各种理论模型。模型。模型。模型。注：注：注：注：这些模型不但能够揭示系统内部各种因这些模型不但能够揭示系统内部各种因这些模型不但能够揭示系统内部各种因这些模型不但能够揭示系统内部各种因素之间的关系，而且能够反映能源系统与外部边素之间的关系，而且能够反映能源系统与外部边素之间的关系，而且能够反映能源系统与外部边素之间的关系，而且能够反映能源系统与外部边界的关系（经济、环境、交通等）。由于研究目界的关系（经济、环境、交通等）。由于研究目界的关系（经济、环境、交通等）。由于研究目界的关系（经济、环境、交通等）。由于研究目标的不同，于是形成了多种不同的能源模型，如标的不同，于是形成了多种不同的能源模型，如标的不同，于是形成了多种不同的能源模型，如标的不同，于是形成了多种不同的能源模型，如能源需求模型、能源供应模型、能源投资模型等。能源需求模型、能源供应模型、能源投资模型等。能源需求模型、能源供应模型、能源投资模型等。能源需求模型、能源供应模型、能源投资模型等。能源系统建模能源系统模型：用各种数学方法建立的，可在计算机上8目前的主流能源系统模型目前的主流能源系统模型pp20202020世纪世纪世纪世纪70707070年代中期，由于能源供应安全问题受到各石油进口年代中期，由于能源供应安全问题受到各石油进口年代中期，由于能源供应安全问题受到各石油进口年代中期，由于能源供应安全问题受到各石油进口国的高度重视，而诞生了一系列用来国的高度重视，而诞生了一系列用来国的高度重视，而诞生了一系列用来国的高度重视，而诞生了一系列用来研究能源规划及预测能研究能源规划及预测能研究能源规划及预测能研究能源规划及预测能源供应和需求的模型源供应和需求的模型源供应和需求的模型源供应和需求的模型，如，如，如，如MARKALMARKALMARKALMARKAL(the Market Allocation(the Market Allocation(the Market Allocation(the Market Allocation of Technologies Model)of Technologies Model)of Technologies Model)of Technologies Model)模型、模型、模型、模型、EFOMEFOMEFOMEFOM(Energy Flow (Energy Flow (Energy Flow (Energy Flow Optimization Model)Optimization Model)Optimization Model)Optimization Model)模型、模型、模型、模型、MEDEE MEDEE MEDEE MEDEE(Model Demand Energy(Model Demand Energy(Model Demand Energy(Model Demand Energy Europe)Europe)Europe)Europe)模型等；模型等；模型等；模型等；pp80808080年代中期，随着第二次石油危机的结束，世界石油市场趋年代中期，随着第二次石油危机的结束，世界石油市场趋年代中期，随着第二次石油危机的结束，世界石油市场趋年代中期，随着第二次石油危机的结束，世界石油市场趋于平稳，全球气候变暖成为决策者关注的最有意义的问题之于平稳，全球气候变暖成为决策者关注的最有意义的问题之于平稳，全球气候变暖成为决策者关注的最有意义的问题之于平稳，全球气候变暖成为决策者关注的最有意义的问题之一，一，一，一，因此能源环境模型成为这一时期能源模型的主流因此能源环境模型成为这一时期能源模型的主流因此能源环境模型成为这一时期能源模型的主流因此能源环境模型成为这一时期能源模型的主流，如，如，如，如AIM AIM AIM AIM(Asian-Pacific Integrated Model)(Asian-Pacific Integrated Model)(Asian-Pacific Integrated Model)(Asian-Pacific Integrated Model)模型、模型、模型、模型、LEAPLEAPLEAPLEAP(Long (Long (Long (Long Range Alternative Model)Range Alternative Model)Range Alternative Model)Range Alternative Model)模型、模型、模型、模型、EFOM-ENVEFOM-ENVEFOM-ENVEFOM-ENV(Energy Flow (Energy Flow (Energy Flow (Energy Flow Optimization Model)Optimization Model)Optimization Model)Optimization Model)模型等模型等模型等模型等目前的主流能源系统模型20世纪70年代中期，由于能源供应安全9目前的主流能源系统模型目前的主流能源系统模型pp90909090年代以后，随着世界各国能源需求量的逐渐增加，能源在年代以后，随着世界各国能源需求量的逐渐增加，能源在年代以后，随着世界各国能源需求量的逐渐增加，能源在年代以后，随着世界各国能源需求量的逐渐增加，能源在世界经济中扮演的角色越来越重要，各国为实现可持续发展世界经济中扮演的角色越来越重要，各国为实现可持续发展世界经济中扮演的角色越来越重要，各国为实现可持续发展世界经济中扮演的角色越来越重要，各国为实现可持续发展的目标，所关注的焦点已经从单一的能源问题转变为多个重的目标，所关注的焦点已经从单一的能源问题转变为多个重的目标，所关注的焦点已经从单一的能源问题转变为多个重的目标，所关注的焦点已经从单一的能源问题转变为多个重点领域（能源经济、能源环境、能源技术、能源安全），因点领域（能源经济、能源环境、能源技术、能源安全），因点领域（能源经济、能源环境、能源技术、能源安全），因点领域（能源经济、能源环境、能源技术、能源安全），因此，此，此，此，这一时期的能源模型多为能源这一时期的能源模型多为能源这一时期的能源模型多为能源这一时期的能源模型多为能源-环境环境环境环境-经济模型经济模型经济模型经济模型，如，如，如，如CGECGECGECGE (Computable General Equilibrium Model)(Computable General Equilibrium Model)(Computable General Equilibrium Model)(Computable General Equilibrium Model)模型、模型、模型、模型、3Es 3Es 3Es 3Es(Macroeconomic,Energy and Environment Sub-model)(Macroeconomic,Energy and Environment Sub-model)(Macroeconomic,Energy and Environment Sub-model)(Macroeconomic,Energy and Environment Sub-model)模模模模型、型、型、型、MESSAGEMESSAGEMESSAGEMESSAGE(the Model for Energy Supply Systems (the Model for Energy Supply Systems (the Model for Energy Supply Systems (the Model for Energy Supply Systems Alternative Model)Alternative Model)Alternative Model)Alternative Model)模型；以及混合能源模型，如模型；以及混合能源模型，如模型；以及混合能源模型，如模型；以及混合能源模型，如NEMSNEMSNEMSNEMS (the national Energy Modeling Systems)(the national Energy Modeling Systems)(the national Energy Modeling Systems)(the national Energy Modeling Systems)模型、模型、模型、模型、IIASA-IIASA-IIASA-IIASA-WECE3WECE3WECE3WECE3(the IIASA-WECES Energy Economic Environment (the IIASA-WECES Energy Economic Environment (the IIASA-WECES Energy Economic Environment (the IIASA-WECES Energy Economic Environment Model)Model)Model)Model)模型等。模型等。模型等。模型等。p最具代表性的能源系最具代表性的能源系统模型是模型是NEMS(National Energy Modeling Systems)模型模型目前的主流能源系统模型90年代以后，随着世界各国能源需求量的10美国国家能源建模系统（美国国家能源建模系统（1993）National Energy Modeling System（NEMS)11美国国家能源建模系统（1993）National Ener11NEMS 能源系统模型能源系统模型ppNEMSNEMSNEMSNEMS（the National Energy Modeling Systemthe National Energy Modeling Systemthe National Energy Modeling Systemthe National Energy Modeling System）模型是美国能源部模型是美国能源部模型是美国能源部模型是美国能源部1993199319931993年开发的，目的是通过模年开发的，目的是通过模年开发的，目的是通过模年开发的，目的是通过模拟美国市场来分析能源和环境问题对美国经济的拟美国市场来分析能源和环境问题对美国经济的拟美国市场来分析能源和环境问题对美国经济的拟美国市场来分析能源和环境问题对美国经济的影响。包括影响。包括影响。包括影响。包括4 4 4 4个供应模块、个供应模块、个供应模块、个供应模块、2 2 2 2个转化模块、个转化模块、个转化模块、个转化模块、4 4 4 4个最终个最终个最终个最终需求模块、需求模块、需求模块、需求模块、1 1 1 1个宏观经济模块、个宏观经济模块、个宏观经济模块、个宏观经济模块、1 1 1 1个世界能源市场个世界能源市场个世界能源市场个世界能源市场模块和模块和模块和模块和1 1 1 1个集成模块，共个集成模块，共个集成模块，共个集成模块，共13131313个模块，个模块，个模块，个模块，每个模块之间每个模块之间紧密联系紧密联系。研究方法研究方法研究方法研究方法主要是主要是主要是主要是线性规划线性规划线性规划线性规划理论。理论。理论。理论。p NEMS NEMS综合考虑综合考虑了宏观经济、财政因素、世界能源了宏观经济、财政因素、世界能源市场、资源可获得性和成本、行为和技术选择标市场、资源可获得性和成本、行为和技术选择标准、能源技术的成本和运行特性以及人口统计资准、能源技术的成本和运行特性以及人口统计资料，反应了能源的生产、进口、转化、消费以及料，反应了能源的生产、进口、转化、消费以及价格的情况，价格的情况，是对现实能源系统进行模拟和仿真是对现实能源系统进行模拟和仿真是对现实能源系统进行模拟和仿真是对现实能源系统进行模拟和仿真的复杂巨系统。的复杂巨系统。的复杂巨系统。的复杂巨系统。NEMS 能源系统模型NEMS（the National E12能源系统建模的发展趋势能源系统建模的发展趋势pp发发展展展展趋势趋势：从上世：从上世：从上世：从上世纪纪7070年代才开始出年代才开始出年代才开始出年代才开始出现现独立的能源模型，独立的能源模型，独立的能源模型，独立的能源模型，但随着但随着但随着但随着经济经济的的的的发发展和展和展和展和计计算机技算机技算机技算机技术术的的的的进进步，已步，已步，已步，已经发经发展展展展为为大大大大规规模模模模的能源模型系的能源模型系的能源模型系的能源模型系统统。目前的能源模型多从宏目前的能源模型多从宏目前的能源模型多从宏目前的能源模型多从宏观观和和和和战战略的略的略的略的层层面上面上面上面上研究能源研究能源研究能源研究能源问题问题，并将能源供需系，并将能源供需系，并将能源供需系，并将能源供需系统统置于国家宏置于国家宏置于国家宏置于国家宏观经济观经济模型的模型的模型的模型的基基基基础础上，上，上，上，一方面以国民一方面以国民一方面以国民一方面以国民经济经济的的的的发发展来确定展来确定展来确定展来确定对对能源的需求，另能源的需求，另能源的需求，另能源的需求，另一方面又分析能源系一方面又分析能源系一方面又分析能源系一方面又分析能源系统对统对国民国民国民国民经济经济的影响，能源模型正在向的影响，能源模型正在向的影响，能源模型正在向的影响，能源模型正在向巨型化巨型化巨型化巨型化和和和和复复复复杂杂化化化化的方向的方向的方向的方向发发展。展。展。展。pp在建模方法、数学方程的求解、全局最在建模方法、数学方程的求解、全局最在建模方法、数学方程的求解、全局最在建模方法、数学方程的求解、全局最优优化化化化处处理方面理方面理方面理方面应该应该考考考考虑虑能源回能源回能源回能源回弹弹效效效效应应的影响的影响的影响的影响能源系统建模的发展趋势发展趋势：从上世纪70年代才开始出现独13主要内容主要内容能源系统建模能源系统建模2能源回弹效应能源回弹效应3政策启示政策启示4能源系统工程简介能源系统工程简介1主要内容能源系统建模2能源回弹效应3政策启示4能源系统工程简14节能节能 节节约约能能源源消消费费，即即从从能能源源生生产产开开始始，一一直直到到最最终终消消费费为为止止，在在开开采采、运运输输、加加工工、转转换换、使使用用等等各各个个环环节节上上都都要要减减少少损损失失和和浪浪费费，提提高高其其有有效效利利用用程度。程度。经济的角度经济的角度节节 能能能源的角度能源的角度 通通过过合合理理利利用用、科科学学管管理理、技技术术进进步步和和经经济济结结构构合合理理化化等等途途径径提提高高能能源源利利用用效效率率，以以最最少少的的能能耗耗取得最大的经济效益。取得最大的经济效益。15节能 节约能源消费，即从能源生产开始，一直到最终15能源效率能源效率 我国能源利用效率低，节能潜力巨大我国能源利用效率低，节能潜力巨大。与与发发达达国国家家相相比比，我我国国的的能能源源利利用用效效率率很很低低，每每单单位位能能源源消消耗耗生生产产的的GDPGDP，仅仅相相当当于于发发达达国国家家的的1/41/4左左右右。例例如如，20102010年年，我我国国能能源源消消费费占占世世界界能能源源消消费费总总量量的的20%20%，但但GDPGDP却却不不足足世世界界的的10%10%；我我国国人人均均能能源源消消费费与与世世界界平平均均水水平平基基本本相相当当，但但人人均均GDPGDP仅仅为为世世界界平平均均水水平平的的50%50%；我我国国GDPGDP总总量量与与日日本本基基本本相相当当，但但能能源源消消费费是是日日本本的的4.74.7倍倍；我我国国能能源源消消费费总总量量与与美美国国基基本本相相当当，但但经经济济总总量量仅仅为为美美国的国的37%37%。p 提高能源效率是否真能有效地节约能源吗？是否会出提高能源效率是否真能有效地节约能源吗？是否会出现能源效率提高而能源消费却回弹的情况？现能源效率提高而能源消费却回弹的情况？16能源效率 我国能源利用效率低，节能潜力巨大。1616中国能源效率规划中国能源效率规划p“十一五十一五”规划提出规划提出20102010年相比年相比20052005年单位年单位GDPGDP能源消耗下降能源消耗下降20%20%，实际完成实际完成19.06%19.06%p“十二五十二五”规划中再次制定了节能减排的量化指标，即规划中再次制定了节能减排的量化指标，即2015 2015 年相比年相比2010 2010 年单位年单位GDP GDP 能耗下降能耗下降16%16%17中国能源效率规划“十一五”规划提出2010年相比1717中国能源消耗中国能源消耗1820002010年：能源消费年均增长8.4%。其中前五年年均增长10.2%，后五年年均增长6.6%。中国能源消耗1820002010年：能源消费年均增长8.418能源回弹效应能源回弹效应p能源能源“回回弹效效应”(energy rebound effect)是指能源是指能源效率提高所取得的能源效率提高所取得的能源节省部分被省部分被扩张性能源消性能源消费的行的行为部部分或全部分或全部抵消抵消。p能源能源回回弹效效应广泛存在广泛存在，但，但未引起未引起足足够的的重重视。如，。如，斯特斯特恩恩报告告基本忽略基本忽略了回了回弹效效应的存在；的存在；IPCC在在2007 年年发布的布的第四次第四次气候气候评估估报告也告也仅仅注意到大量的文献开始注意到大量的文献开始关关注注回回弹效效应；大部分国家大部分国家的政府都是通的政府都是通过能源消能源消费模型直接模型直接预测能源效率和能源能源效率和能源节省之省之间的关系，回的关系，回弹效效应未能未能纳入入政政策策视野。野。p非常罕非常罕见的一个成功例子的一个成功例子：英国政府在：英国政府在21 世世纪初鼓励英国初鼓励英国家庭安装隔家庭安装隔热设施的施的过程中考程中考虑了回了回弹效效应的影响，从而比的影响，从而比较准确地准确地预计了隔了隔热设施在施在实际中可能达到的中可能达到的节能效果能效果p交通、生交通、生产制造、生活消制造、生活消费、建筑等、建筑等领域广泛存在回域广泛存在回弹效效应。19能源回弹效应能源“回弹效应”(energy rebound19以中国城镇居民用电为例研究回弹效应20以中国城镇居民用电为例研究回弹效应2020能源回能源回弹效效应？21p什么是能源回什么是能源回弹效效应？能源能源效率效率的的提高提高使得能源服务的使得能源服务的有效价格降低有效价格降低，从而，从而增加增加了能源了能源服务的服务的需求需求，进而，进而部分或全部部分或全部地地抵消抵消了能源效率提高所导致的能了能源效率提高所导致的能源消费的减少（微观）源消费的减少（微观）技术进步在技术进步在提高提高能源使用能源使用效率效率节约能源的同时也节约能源的同时也促进促进了了经济增长经济增长反过来反过来增加增加了对了对能源能源的的需求需求，最终最终使因效率提高而节约的能源被使因效率提高而节约的能源被经济增长所经济增长所抵消抵消（宏观）（宏观）能源回弹效应？21什么是能源回弹效应？21Jevons Paradoxp杰文斯悖杰文斯悖论(Jevons Paradox)1865年，年，Stanley Jevons 在其在其论文文“煤炭煤炭问题”中提出：中提出：“通通过经济地使地使用燃料而减少消耗的想法是荒用燃料而减少消耗的想法是荒谬的，事的，事实恰恰相反，恰恰相反，.pKhazzoom-Brookes Postulate Khazzoom(1980)首次指出能源效率提高首次指出能源效率提高不一定不一定会会导致能源需求致能源需求下降下降,能能源效率提高可能会源效率提高可能会导致能源服致能源服务的增加的增加,从而使能源消从而使能源消费的的实际减少与减少与单位能位能源服源服务所消耗能源的减少并所消耗能源的减少并不是同比例不是同比例变化。化。Brookes(1978)认为能源效率提高会能源效率提高会导致致经济增增长,经济增增长反反过来使能来使能源消源消费增加。增加。Khazzoom-Brookes Postulate即当真即当真实的能源价格不的能源价格不变时,技技术进步引起步引起的能源效率提升的能源效率提升会增加而不是减少会增加而不是减少能源消能源消费 22Jevons Paradox杰文斯悖论(Jevons Par22杰文斯和他出版的煤炭问题23杰文斯和他出版的煤炭问题2323Jevons paradox24Jevons paradox2424回弹效应的经济机制回弹效应的经济机制pGreening(2000)基于存在一种完善的市基于存在一种完善的市场机机制尤其是能源市制尤其是能源市场机制假机制假设，将回，将回弹效效应的的经济机机制分制分为三大三大类:直接回直接回弹效效应:能源使用效率的提高降低能源服能源使用效率的提高降低能源服务的有效的有效价格，价格，进而增加此种能源的消而增加此种能源的消费，这将抵消由能源效率提高将抵消由能源效率提高引致的能源消引致的能源消费的减少量的减少量 间接回接回弹效效应：能源服能源服务价格的降低同价格的降低同时将引致其他将将引致其他将能源作能源作为生生产要素的要素的产品、服品、服务价格的降低，价格的降低，进而引致而引致对这些些产品需求的增加。品需求的增加。经济系系统层面回面回弹效效应：能源使用效率提高能源使用效率提高对整体整体经济 的回的回弹效效应25回弹效应的经济机制Greening(2000)基于存在一25Summary of characteristics and results from macro side rebound effect(Dimitropoulos 2007)Author/yearCountryProductionRebound%CommentsSemboja(1994)KenyaCD-L170-350Simulations for energy production and useDufournaud et al.(1994)SudanCES54-59Households only,well structured,extensive sensitivity analysisVan Es et al.(1998)HollandCES15Bottom-up feed database,explicit representation of efficiency improvementsGrepperud and Rasmussen(2004)NorwayCES100Focused on limiting emissions with a tax on coal useHanley et al.(2005)ScotlandCES120Open region approach with major energy exportsAllan et al.(2007)UKCES30-50Extensive sensitivity analysisAbbreviations:CD:CobbDouglas,L:Leontief,ESUB:elasticity of substitution(s),CES:constant ESUB26Summary of characteristics and26pOECD国家基于国家基于计计量模型估量模型估计计的居民能源消的居民能源消费长费长期直接回期直接回弹弹效效应统计应统计(Sorrell 2009)End-use Range of values in evidence base(%)Best guess(%)No.of studiesDegree of confidencePersonal automotive transport 3-8710-3017HighSpace heating0.6-6010-309MediumSpace cooling1-261-262LowOther consumer energy services0-411，称称为回火效回火效应(Backfire effects)p如果如果RE=l，称称为完全回完全回弹效效应 (Full rebound effects)p如果如果RE1，称称为部分回部分回弹效效应 (Partial rebound effects)p如果如果RE=0，称称为零回零回弹效效应 (Zero rebound effects)p如果如果RE1，称为回火效应(Backfire33城镇居民生活用电影响因素城镇居民生活用电影响因素p城城镇居民生活用居民生活用电消消费的影响因素分析的影响因素分析（1）人口增）人口增长（2）居民生活水平）居民生活水平（3）节能能设备引入及旧引入及旧设备的更新的更新换代代（4）生活方式及居民）生活方式及居民节能能态度度（5）电价价（6）气温）气温本研究本研究选取取（1)(2)(5)(6)四个影响因素作四个影响因素作为解解释变量量对城城镇居民用居民用电消消费进行建模行建模34城镇居民生活用电影响因素城镇居民生活用电消费的影响因素分析334模型构建模型构建35在在Haas和和Biermayr(2000)的基的基础上上进一步引一步引入人口入人口变量量，将，将计量模型量模型设定定为：其中，其中，为常数常数项，为待估待估计的参数，的参数，为随随机机误差差项。式中，式中，表示第省第表示第省第t年城年城镇居民居民电力消力消费量；量；表示第省第表示第省第t年年 城城镇居民人均可支配收入；居民人均可支配收入；表示第省第表示第省第t年民用年民用电价格；价格；表示第省第表示第省第t年城年城镇居民人口数；居民人口数；表示第表示第i省第省第t年度日数年度日数模型构建35在Haas和Biermayr(2000)的基础上35p对度日的度日的说明：度日分明：度日分为两种两种类型，型，采暖度日采暖度日(heating degree day)和和降温度日降温度日（cooling degree day）（）（Kadioglu M，Sen Z1999）。）。计算公式如下算公式如下（Sailor J David2001）：）：这种方法工作量太大，所需数据不容易种方法工作量太大，所需数据不容易获得得，对上述方法上述方法进行改行改进得到得到：式中式中HDD为某一年的采暖度日某一年的采暖度日值；CDD为某一年的降温度日某一年的降温度日值；为月平均温度；月平均温度；为采暖度日数的基采暖度日数的基础温度温度（5度）度）；为为降温度日数的基降温度日数的基础础温度温度（26度）；度）；M为每每月的天数；月的天数；rd，如果月平均温度高于基，如果月平均温度高于基础温度，温度，则为1，否，否则为0。某一年年度日某一年年度日值：DD=HDD+CDD模型构建模型构建36对度日的说明：度日分为两种类型，采暖度日(heating d36p本研究以能源消本研究以能源消费的价格的价格弹性性测算回算回弹效效应时，假假设价格是下降价格是下降的的（根据根据对称性假称性假设），而，而实际价格是波价格是波动的，的，为解决解决该问题价价格的格的变化分解成三部分（化分解成三部分（Dargay 1992和Gately 1993)：历史最高价格史最高价格 价格下降价格下降 价格上升价格上升 模型构建模型构建其中：则原计量模型可分解为：测算出的系数 即为长期回弹效应37本研究以能源消费的价格弹性测算回弹效应时，假设价格是下降的（37模型构建模型构建电价分解图例电价分解图例38模型构建电价分解图例3838p误差修正模型：误差修正模型：误差修正模型误差修正模型（Error Correction Model,ECM)常常被用来估算常常被用来估算短期短期弹性性。在在长期期协整模型的基整模型的基础上可以得到残差序列上可以得到残差序列 ，将其作，将其作为误差修差修正正项，短期回弹计量模型短期回弹计量模型可以建立以下面板误差修正模型：测算出的系数 即为短期回弹效应39误差修正模型：误差修正模型（Error Correction3940变量变量含义含义测度方法测度方法I居民生活水平居民生活水平实际人均可支配收入实际人均可支配收入(元元)P人口规模人口规模人口数人口数(万人万人)PE价格水平价格水平用电实际价格用电实际价格(元元)DD气温气温度日度日E能源消费能源消费居民用电量（亿千瓦时）居民用电量（亿千瓦时）表1 各变量含义及测度方法变量说明变量说明注：采用注：采用PPP法法计算计算1996-2010年各省人均可支配收入及电价，引用年各省人均可支配收入及电价，引用Brandt 和和 Holz（2006）计算出的）计算出的2000年中国各地区的购买力平价，计年中国各地区的购买力平价，计算出算出1996-2010年各省的购买力平价，气温选取各省会城市气温为各省代年各省的购买力平价，气温选取各省会城市气温为各省代表表40变量含义测度方法I居民生活水平实际人均可支配收入(元)40u中国中国统计年年鉴u中国能源中国能源统计年年鉴u中国物价年中国物价年鉴u中国人口中国人口统计年年鉴uBrandt L and Holz C A.2006.Spatial Price Differeences in China:Estimates and Implications.Economic Development and Cultural Change 55(1):43-8641数据来源数据来源中国统计年鉴41数据来源41实证分析实证分析42用用普通最小二乘估计法普通最小二乘估计法估计的长期协整面板模型为：估计的长期协整面板模型为：以以 、和和 的协整回归稳定的协整回归稳定残差误差序列残差误差序列 作为误差修正项，建立的误差修正模型作为误差修正项，建立的误差修正模型如下：如下：实证分析42用普通最小二乘估计法估计的长期协整面板模型为：以42实证分析实证分析估计的模型形式估计的模型形式残差序列的单位根检验残差序列的单位根检验变量回归系数t检验置信概率检验方法统计量置信概率0.94775720.409140.0000LLC检验-4.74502*0.0000-0.079360-0.8535810.3938IPS检验-4.09720*0.0000-0.741594-5.0099170.0000ADF-Fisher检验119.251*0.00000.6701633.3466870.0009PP-Fisher检验124.998*0.00000.2612634.5745070.00000.1386985.6695050.0000常数项8.1709939.9774850.0000调整的0.984765D.W.值1.091550F统计量830.2236注：注：*表示拒绝表示拒绝“存在面板单位根存在面板单位根”的原假设的原假设43价格下降时的弹性价格下降时的弹性大于大于价格上升时的弹性价格上升时的弹性在在5%的显著水的显著水平上平上残差项不存在自相关残差项不存在自相关长期协整模型估计长期协整模型估计实证分析估计的模型形式残差序列的单位根检验变量回归系数t检验43实证分析实证分析VariableCoefficientStd.Errort-StatisticProb.0.8703670.07779411.188080.00000.3387310.1042473.2493130.0013-0.7248890.171297-4.2317710.00000.1613460.2141040.7535870.45160.1876540.0779222.4082410.01650.0800020.0137605.8139430.00000.0313200.0439560.7125310.4766-0.4014460.040157-9.9968330.0000Weighted StatisticsR-squared0.188561Mean dependent var0.170509Adjusted R-squared0.173691S.D.dependent var0.177143S.E.of regression0.146741Sum squared resid8.225615F-statistic3.673759Durbin-Watson stat2.349597Prob(F-statistic)0.00000044价格下降时的弹性价格下降时的弹性大于大于价价格上升时的弹性格上升时的弹性各解释变量不存在自相关各解释变量不存在自相关误差修正模型估计误差修正模型估计在在5%的水平上大于的水平上大于2.33，表明通过检验，表明通过检验实证分析VariableCoefficientStd.Er44实证结果与讨论实证结果与讨论1 1、中国城中国城镇居民用居民用电存在存在明明显回回弹效效应，长期回期回弹效效应为0.740.74，短期回，短期回弹效效应为0.0.72。从。从节约节约能源的角度来看，能源的角度来看，单纯单纯地提高能源效率的技地提高能源效率的技术术和和政策并不像理政策并不像理论论上上预预期的那么有效，因此期的那么有效，因此不能不能将提高能源效率将提高能源效率作作为唯一唯一手段手段来来实现节实现节能或解决能源能或解决能源约约束束问题问题。2 2、无无论是是长期期还是短期，能源消是短期，能源消费在价格下降在价格下降时的的弹性性都大于都大于价格上升价格上升时的的弹性性，这这与与(Dargay(Dargay（19921992）；）；GatelyGately（19951995）；）；HaasHaas和和SchipperSchipper（1998)1998)）的的结果果截然不同截然不同。原因：原因：中国中国经济快速增快速增长，城，城镇居民可支配收入提高且居民可支配收入提高且电在中国是一在中国是一种种较便宜的能源便宜的能源，3、我国城我国城镇居民用居民用电直接回直接回弹效效应大小大小远远高于高于发达国家城达国家城镇居民用居民用电直直接回接回弹效效应原因：原因：中国正中国正处于于城市化城市化进程加速、居民消程加速、居民消费升升级阶段段实证结果与讨论1、中国城镇居民用电存在明显回弹效应，长期回弹45主要内容主要内容能源系统建模能源系统建模2能源回弹效应能源回弹效应3政策启示政策启示4能源系统工程简介能源系统工程简介1主要内容能源系统建模2能源回弹效应3政策启示4能源系统工程简46政策启示政策启示p政策启示政策启示：1 1、回回弹效效应应该作作为能源效率能源效率测算的另一个算的另一个标准准,全面开全面开发回回弹效效应测算模型的研究。算模型的研究。2 2、加快建立合理的能源价格体系的研究。一方面、加快建立合理的能源价格体系的研究。一方面估估计能源价能源价格提升格提升对回回弹效效应的抑制作用，确定能源价格提升的力度和的抑制作用，确定能源价格提升的力度和时机。机。另一方面另一方面充分研究能源价格政策充分研究能源价格政策对收入分配的影响，收入分配的影响，防止由于能源价格提升而加重低收入家庭的防止由于能源价格提升而加重低收入家庭的负担，加重不平担，加重不平等等现象。象。3 3、继续深入研究我国深入研究我国交通、建筑和工交通、建筑和工业等等领域是否存在回域是否存在回弹效效应并并测算其回算其回弹效效应的大小。的大小。47政策启示政策启示：4747政策启示政策启示p政策启示政策启示4 4、将将各各领域的域的回回弹弹效效应应作作为为一个一个评评价指价指标标贯彻贯彻落落实实到能源系到能源系统统工程的各任工程的各任务务之中，并之中，并评评价其价其实实施的施的实际实际效果效果。5 5、深入探索深入探索消消费者和生者和生产者行者行为反反应的研究，了解能源回的研究，了解能源回弹效效应的的发生机制生机制。（通。（通过专题的跟踪的跟踪调查研究，充分揭示消研究，充分揭示消费者者对各种能源消各种能源消费的行的行为反反应）6 6、由政府确定的能源价格及能源消由政府确定的能源价格及能源消费的外部成本是否会的外部成本是否会对能能源消源消费有影响及其影响的大小仍需要做有影响及其影响的大小仍需要做进一步的研究。一步的研究。48政策启示政策启示484849Paper Publishing:Zhaohua Wang,Milin Lu,ect.,Direct Rebound Effect on Urban Residential Electricity Use:an Empirical Study in China,submitted to Renewable&Sustainable Energy Reviews,2012.Many thanks!Welcome Comments49Paper Publishing:Many thank49谢谢观赏谢谢观赏谢谢观赏50