[發(fā)明專利]構(gòu)建氣候變化綜合評(píng)估模型E3METL的方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210043266.9
• 申請(qǐng)日: 2022-01-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114417597A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段宏波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 段宏波
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 北京棘龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11740
• 代理人: 謝靜

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種構(gòu)建氣候變化綜合評(píng)估模型E3METL的方法和系統(tǒng)，包括所述模型CE3METL以拉姆齊內(nèi)生經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模型為內(nèi)核，通過(guò)耦合能源系統(tǒng)和簡(jiǎn)單氣候系統(tǒng)完成，具體構(gòu)建步驟如下：基于拉姆齊內(nèi)生經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)理論構(gòu)建經(jīng)濟(jì)部門的投入產(chǎn)出關(guān)系，投資消費(fèi)關(guān)系；改進(jìn)傳統(tǒng)Cobb?Douglas生產(chǎn)函數(shù)，將能源作為單獨(dú)的投入引入到投入產(chǎn)出關(guān)系中；將技術(shù)成本引入，碳稅和補(bǔ)貼等減排政策變量引入，修改經(jīng)典的Logistic技術(shù)擴(kuò)散曲線，同時(shí)考慮每種技術(shù)的資源潛力，構(gòu)建Logistic曲線組以刻畫多重能源技術(shù)演變；發(fā)展基于“干中學(xué)”和“研中學(xué)”的雙因素學(xué)習(xí)曲線，用以刻畫內(nèi)生技術(shù)進(jìn)步。該種構(gòu)建氣候變化綜合評(píng)估模型E3METL的方法和系統(tǒng)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及氣候變化綜合評(píng)估模型技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種構(gòu)建氣候變化綜合評(píng)估模型E3METL的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

氣候變化問(wèn)題是一個(gè)復(fù)雜的多領(lǐng)域交叉的科學(xué)問(wèn)題，因此，將經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、能源整合在同一框架下的氣候變化綜合評(píng)估模型是研究氣候變化問(wèn)題不可或缺的重要工具。經(jīng)過(guò)近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，氣候變化綜合模型逐漸成為研究氣候變化問(wèn)題的主流工具，通過(guò)將經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與氣候系統(tǒng)相連接，可以在綜合框架下對(duì)氣候政策和氣候影響進(jìn)行評(píng)估。

關(guān)于綜合氣候評(píng)估模型的研究，主流的建模方式可以歸納為自底向上和自頂向下兩類，自底向上的模型主要基于氣候變化減緩方案的評(píng)估，一般而言，不包含有太復(fù)雜的宏觀經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，而著重突出具體的技術(shù)；這類模型常用于針對(duì)行業(yè)問(wèn)題的研究，將各個(gè)行業(yè)估算進(jìn)行累計(jì)，各種政策激勵(lì)的最終結(jié)果主要都是通過(guò)技術(shù)路線的選擇來(lái)實(shí)現(xiàn)的，目前較為著名的此類模型有以 IEA為核心開(kāi)發(fā)的MARKAL模型(Nakicenovic et al，1998)和IIASA開(kāi)發(fā)的 MESSAGE模型(Messner et al，1995)等。自頂向下的模型主要注重宏觀經(jīng)濟(jì)與環(huán)境政策之間的交互，以經(jīng)濟(jì)學(xué)模型為出發(fā)點(diǎn)，以能源價(jià)格、經(jīng)濟(jì)彈性為主要經(jīng)濟(jì)變量，此類模型能較好的刻畫經(jīng)濟(jì)、能源和碳排放之間的關(guān)系，廣泛適用于宏觀經(jīng)濟(jì)分析、能源及減排政策方面的研究，這類模型的典型代表包括：CETA(Peck and Teisberg，1992)、DICE(Nordhaus，1993)、 RICE(Nordhaus，1994)和MERGE(Manne and Richels，1997)等。無(wú)論是自底向上還是自頂向下的建模方式，都有各自的優(yōu)勢(shì)和缺陷。例如，前者對(duì)技術(shù)的刻畫具有特定的優(yōu)勢(shì)，可以通過(guò)引入學(xué)習(xí)曲線，使技術(shù)的使用成本隨累積產(chǎn)量或裝機(jī)容量的增加而下降，有助于對(duì)技術(shù)改進(jìn)和先進(jìn)技術(shù)開(kāi)發(fā)的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行描述。然而其宏觀經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)過(guò)于簡(jiǎn)單，忽略了能源部門與其它部門的關(guān)系，不利于從全局的角度來(lái)考察技術(shù)變化對(duì)整個(gè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的影響；后者對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)以及各部門之間的相互聯(lián)系刻畫得較為詳細(xì)，但缺乏各種能源技術(shù)的具體描述，不能對(duì)能源系統(tǒng)內(nèi)重大技術(shù)進(jìn)步進(jìn)行模擬。

刻畫技術(shù)變化是模型構(gòu)建的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于自底向上的模型，早先的文獻(xiàn)主要通過(guò)外生設(shè)定目標(biāo)能源技術(shù)的使用成本降低的速率或影響能源效率的參數(shù)來(lái)引入技術(shù)變化，而在自頂向下的模型中，技術(shù)進(jìn)步往往靠隱含在生產(chǎn)函數(shù)中的全要素生產(chǎn)率系數(shù)來(lái)體現(xiàn)，即生產(chǎn)率會(huì)隨著部門本身的自然能源效率進(jìn)步(Autonomous Energy EfficiencyImprovement AEEI)而提高，自然能源效率進(jìn)步率一般外生給定。自上個(gè)世紀(jì)90年代以來(lái)，許多文獻(xiàn)開(kāi)始將技術(shù)變化設(shè)定為內(nèi)生過(guò)程引入到模型中來(lái)。Messner(1997)首次將技術(shù)變化內(nèi)生引入到其系統(tǒng)工程模型MESSAGE中，并通過(guò)學(xué)習(xí)曲線將能源技術(shù)的投資成本與累計(jì)裝機(jī)容量聯(lián)系起來(lái)，即投資成本將隨著累計(jì)裝機(jī)容量的增加而下降。生產(chǎn)成本會(huì)隨著累計(jì)生產(chǎn)的增加而呈指數(shù)下降的現(xiàn)象被稱為“基于實(shí)踐的技術(shù)學(xué)習(xí)”(learning by doing，LBD)，只考慮LBD這一單一因素的學(xué)習(xí)曲線被稱為單因素學(xué)習(xí)曲線(One-Factor LearningCurve，OFLC)。事實(shí)上，影響技術(shù)進(jìn)步和成本下降的因素有很多，LBD只是其中的一種，研發(fā)活動(dòng)便是另一典型的影響因素。在后來(lái)相關(guān)的研究中，學(xué)者們將RD影響學(xué)習(xí)的過(guò)程稱為“基于研發(fā)的技術(shù)學(xué)習(xí)”(learning by searching：LBS)。