[发明专利]考虑空气质量改善的电能替代目标测算方法

说明书

本发明公开了一种考虑空气质量改善的电能替代环境保护政策目标测算方法，包括以下步骤：测算各地区PM2.5达标约束下空气污染物的环境容量；根据空气流动跨界输送矩阵，修正得到考虑空气污染物流动的各地区PM2.5达标约束下的环境容量；计算得各地区空气污染物需减排量；根据电力行业火电发电占比情况，确定电力代替终端能源的减排量；根据中各地区空气污染物需减排量和中电力替代终端能源的减排量，确定各地区电能主要替代方向以及替代目标。本发明科学测算满足环境保护政策目标下，电能替代其他终端能源电量，支撑政府部门科学制定电能替代环保政策，从源头上破解资源困境、环境难题，实现能源可持续发展。

技术领域

本发明涉及能源政策制定，具体涉及考虑空气质量改善的电能替代目标测算方法。

背景技术

改革开放以来，在经济高度繁荣的同时，我国面临着日益严重的环境污染问题。2017年，我国能源消费总量达到44.9亿吨标准煤，且能源消费以煤炭为主，占比高达60.4％。与此同时，我国节能减排压力也逐渐加大，近年来雾霾天气频发，尤以京津冀地区最为突出，甚至多次出现超过6级的极重度污染天气。2013中国绿色电能高峰论坛上披露的一项研究成果表明，直燃煤(油)是造成环境污染的重要因素(PM2.5中的50％～60％源于燃煤，20％～30％来自燃油)，改进能源消费方式、缓解环境压力迫在眉睫。

电能替代能够通过大规模集中转化煤、油、气等常规终端能源，提高燃料使用效率、减少空气污染物排放(主要包括SO₂、NOx和一次PM2.5的排放)，对改善终端能源消费结构、提升环境质量具有积极作用，是有效缓解大气污染、调整能源结构的重要方式。

与售电、电改类似，政策的支持是电能替代发展的最关键因素，而近几年行业的飞速发展也证明了这一点。电能替代政策可以分为中长期政策和短期政策，中长期政策包括环保类政策和规划类政策，短期政策包括价格类政策和补贴类政策。其中规划类政策主要是对能源领域各方面进行统筹规划的电能替代政策，环保类主要是有关环境保护、减少污染方面的电能替代政策，补贴类政策主要是有关财政补贴的电能替代政策，价格类政策主要是与价格有关(如供电服务价格、电动汽车充电服务价格)的电能替代政策。

但是目前没有科学的测算方法能够根据环境保护政策空气质量改善目标测算电能替代现有终端能源(如柴油、煤油、煤炭、汽油等)的替代电量，从而支撑政府部门科学制定环保政策，推进电能替代快速发展，更好地促进节能减排，推动生态文明建设。

有鉴于此，急需提供一种考虑空气质量改善目标的电能替代电量测算方法，使用电能替代终端能源，帮助中央及地方政府科学制定、落实电能替代终端能源相关环保政策。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供了一种考虑空气质量改善的电能替代目标测算方法，包括以下步骤：

S1、根据世界卫生组织空气质量标准和过渡期目标，测算各地区PM2.5达标约束下空气污染物的环境容量；

S2、根据空气流动跨界输送矩阵，修正得到考虑空气污染物流动的各地区PM2.5达标约束下的环境容量；

S3、根据各地区废气中空气污染物排放值以及步骤S2中环境容量的差值，计算得各地区空气污染物需减排量；

S4、根据电力行业火电发电占比情况，确定电力代替终端能源的减排量；

S5、根据步骤S3中各地区空气污染物需减排量和步骤S4中电力替代终端能源的减排量，确定各地区电能主要替代方向以及替代目标。

在上述方法中，所述步骤S2的问题转化为最优化问题进行，具体为：