碳中和背景下能源投入和碳投入回报评价研究

能源投入回报(EROI)和碳投入回报(CROI)是评价能源效率和碳效率的重要指标。梳理EROI和CROI的理论发展、评价方法和应用领域,归纳二者的相似性和关联性,提出未来的研究发展方向。对比发现,EROI和CROI同为效率指标,分别以系统内的能源流和二氧化碳流为基础;EROI与CROI在数值代表含义、评价结果对系统边界的敏感性和存在最小阈值等方面有很多相似点与关联性。在碳中和目标和能源转型背景下,传统能源与新能源项目耦合后的EROI评价、分子级EROI测算及EROI影响经济发展的背后机理,不同类型碳中和技术的CROI评价、最小CROI以及项目的EROI、CROI和净现值(NPV)多维评价等主题,成为未来重点研究方向。

基于能源投入回报方法的光伏治沙模式综合效益研究

本文以库布齐地区光伏治沙模式为研究对象,基于能源投入回报方法,探究其综合效益。构建路径包括发掘市场、创新模式、制定方案及联动产业;综合效益主要包括带动产业、保护自然资源、挖掘文旅资源和研发科技。研究表明,光伏治沙模式能有效解决沙漠化问题,同时也能促进区域经济社会发展,提高社会福利水平。

能源投入回报值(EROI)评价方法及其在我国大庆油田的应用

我国未来的能源生产问题关系到整个社会的可持续发展,对此做出准确的判断十分重要。近些年,国外研究界兴起了一种从净能源角度来评价能源生产的新方法——EROI（能源投入回报值）,而我国却少有研究。本文首先介绍了EROI方法的计算公式、两维计算标准及其命名;详细推导了利用Divisia指数取得能源质量因子的过程,说明了能源转换系数的取得;进而,以大庆油田为例进行计算,结果显示2001~2012年大庆油田的EROI值一直处于下降趋势;最后利用正交试验分析法,分析了影响大庆油田的EROI值的相关因素及其影响程度。

能源生产评价新方法——能源投入回报值

本文阐述了能源投入回报值(EnergyReturnOnInvestmentEROI)的产生及概念,分析了传统经济评价方法与EROI方法的区别与联系。基于对EROI方法的全面分析,又将这一名词重新定义为能源投入回报值,重点论述了EROI的2种基本公式、加权能源产出的计算方法、能源投入的3种类型、转换因子的确定。最后综合了国外对EROI的研究成果并指出EROI在我国的3种应用方向。

基于灰关联熵的中国农业能源投入与粮食产出关系研究

通过灰关联熵量化农业投入对农业产出的贡献,以探求在保证粮食产出的基础上,减少农业能源投入的科学路径。结论表明:农田灌溉、化肥、农药投入对粮食产出影响较大,但效率偏低;机械和机械用油投入的加大预示着农业生产效率的提高,可以弥补农业劳动力缺口。因此,目前中国在保证粮食产量基础上,减少农业能源投入的合理路径是提高灌溉、化肥、农药等农业能源投入的利用效率,并加速向有机化、精细化和低投入方向转变。

九块式能源投入产出模型与能源需求量预测

利用九块式能源投入产出表,将整个能源经济系统划分为能源部门和非能源部门,编制基年能源投入产出表并利用RAS法将能源投入产出表系数不断向前推进,从而得到预测年份的能源投入产出表,输入能源、人口和经济数据,预测未来一次能源消费总量和分量。以江苏省为例,预测了2010,2015和2020年的能源需求量,结果表明:能源消费总量与经济发展变化呈正相关关系;煤炭在能源消费结构中仍占主导地位,但下降空间巨大;能源供需缺口不断拉大,自给率持续下降;能源利用效率有较大幅度提高。

外向型经济与节能减排——基于能源投入产出表的实证研究

通过构建1997～2005年的能源投入产出表，计算了相应年份各部门出口贸易的完全能源密度和完全污染排放密度，并分两个阶段分解了影响其变化的因素。结果显示：中国出口贸易的完全能源密度与完全污染排放密度呈先降后升趋势，在两区间段影响因素有所不同。据此提出了相应的针对外向型经济节能减排的政策建议。

中国2007绿色能源投入产出表编制及应用分析

基于最新的全国42部门投入产出表,创新性地编制出2007年全国能源投入产出表、全国绿色能源投入产出表,并在此基础上通过分析比较两表间的影响力系数、感应度系数及能源部门环境成本弹性系数,结果表明:煤炭开采业、石油开采业、火电业和炼焦业对其他部门的制约程度更大;石油开采业、石油加工业、火电业和炼焦业对其他生产部门的"拉动"作用明显下降;天然气开采业的感应度系数和影响力系数有明显改善;煤炭开采业、石油开采业、火电业和石油加工业的生产成本受环境治理成本变化影响较大。鉴此,提出中国"十二五"期间能源产业结构调整的有关政策建议。

能源投入回报法与折现现金流法的关联分析

能源投入回报法是一种新兴的能源资源开发评价方法,区别于以货币为衡量标准的折现现金流法,其关注能源资源开发过程中的能量流。本文从理论和数理公式两方面探索能源投入回报法与折现现金流法之间的关联,并对两者的衡量标准进行了分析,最后以大庆油田为例进行了实例研究。研究发现,仅通过折现现金流法对能源资源开发项目可行性进行的评价并不充分,从社会可持续发展的角度,社会需要源源不断的能源供应,而折现现金流法难以保证能源资源开发能够产出净能源;但是侧重能源的投入与产出的能源投入回报法并没有形成具有普遍性的公认判断标准,所以针对同一种能源资源,能源投入回报值应该作为一种辅助指标,结合折现现金流的衡量标准,共同对能源资源开发项目的可行性进行判断。

农业生产中的能源投入结构优化分析

随着生产力水平的提高,农业对能源投入的需求不断增强。在我国农业生产中,投入的能源主要是柴油和电力。近年来,由于石油价格的上涨,导致农业生产成本持续增加,影响了农业机械的使用和农民收入的增加,因此要调整和优化能源投入结构,提高石油利用效率,增加电力投入,发展生物能源,不断优化农业生产中的能源投入结构,提高能源的利用效率。

基于不确定性分析的不同制氢方式能源投入回报研究

氢能被认为是未来能够替代化石能源的最具前景的清洁能源之一.从能源投入产出的角度,使用能源投入回报(EROI)方法对两种化石能源制氢(煤和天然气)和两种可再生能源制氢(太阳能和风能)的EROI进行量化研究.结果显示,不考虑环境投入时煤、天然气、太阳能和风能4种制氢方式的EROI均值分别为0.78,0.60,4.0和5.69,考虑环境投入时EROI均值分别为0.69,0.58,3.7和5.58.通过不确定性分析,得出影响化石能源制氢EROI的关键因素是原料投入量,可再生能源制氢EROI主要取决于发电效率.综合考虑能源资源禀赋和CCS技术之后,煤制氢相较于天然气制氢优势会进一步提升,但两者仍不可持续,可再生能源制氢环保优势显著且具可持续性,是未来制氢产业发展的方向.

不变价格能源投入产出表的编制与应用

能源投入产出表是用来客观把握行业间能源投入产出关系及其变化规律的主要工具。为保证不同年度的可比性,编制了以2010年为基期的2002年、2007年、2012年、2017年不变价格实物价值型能源投入产出序列表。该表与原有的能源投入产出表相比,将实物量和价值量综合考虑,并尝试在初始投入中纳入能源服务报酬。利用本文编制的能源投入产出表,通过测算综合能耗系数,对各行业单位产出能耗及其变动情况进行实证分析,结果表明:2002—2017年,其他制造业、化学工业、非金属矿物制品业的直接综合能耗显著下降;化学工业、非金属矿物制品业、金属冶炼及压延加工业、水的生产及供应业是高能耗行业;建筑业、交通运输设备制造业是大幅拉动能源消费的间接能耗行业,其完全综合能耗是直接综合能耗的10余倍。

分工演化、人力资本积累与能源投入需求

在对分工演化与能源投入需求进行理论上的重新梳理后,构建了一个包括人力资本积累的研究框架,并利用世界投入产出数据库(WIOD)的数据进行相应的实证研究。实证研究表明:分工演化通过外包、产业转移等方式,在抑制发达国家能源投入需求的同时,却提升了发展中国家能源投入需求,因此,在节能减排过程中,发达国家理应承担更多的应有责任;分工演化对能源投入需求的影响更多的是表现在技术密集型行业,对中国能源投入需求的影响也是最大的,并且这种影响很可能具有长期效应;发展中国家的中等人力资本积累有助于提升能源利用效率,降低能源投入需求,但中、高等人力资本积累在调整产业结构、促进产业结构升级方面所起的作用可能并没有达到预期的效果,甚至可能陷入了"低技术均衡"。

以河南省为例论述能源投入量在减碳约束下基于加权目标规划方法的规范分析

该文采用加权目标规划的方法，以第Ⅰ、第Ⅱ、第Ⅲ产业发展速度不低于2005～2009年平均速度以及到2015年单位GDP碳排放比2005年降低25％为目标规划中的四个目标，规范分析了三部门对煤炭、石油、天然气的最优投入量。研究结果表明：能源贡献系数r对第Ⅰ产业的能源投入结构及三部门的能源投入量有直接影响，r越小，能源投入量越大，碳排放越多；通过提高三部门的能源贡献系数r来降低化石能源的投入量从而控制碳排放量。最后提出了一些建议。

考虑能源投入的安徽省工业企业绩效研究——基于企业异质性视角分析

全球气候变化问题促使各国政府纷纷制定政策限制企业碳排放,能源因素成为衡量企业绩效的一个重要指标。文章以安徽省11 909个微观工业企业为研究对象,使用超效率DEA模型测算了各企业考虑能源投入的企业绩效值,并分析企业异质性对考虑能源投入的企业绩效的影响,研究表明:安徽省工业企业考虑能源投入的绩效值偏低,且受企业异质性显著影响,企业异质性对处于不同绩效水平企业的影响程度不一致。规模方面,规模对绩效值的影响显著,但不存在严格的正相关关系;控股类型方面,国有企业对绩效值影响显著,外资控股企业影响不显著;行业类别方面,采矿业显著影响企业绩效,其他行业类型没有显著影响。

基于能源投入回报方法的光伏治沙模式综合效益分析

光伏治沙,既是荒漠化土地治理的新方案,又是光伏产业进一步的生态化发展,能够带来经济、生态等多方面的效益。从能源投入产出的角度,使用能源投入回报(EROI)方法对该模式的综合效益进行量化研究,并以实际项目为例,计算出不考虑环境投入时的EROI为8.83,考虑光伏系统生命周期污染物排放时的综合EROI为8.62,而煤电项目的EROI则为4.26。计算结果表明光伏治沙模式与传统的种植治沙和燃煤发电模式相比具有良好的综合效益,其能源利用效率更高。文章进行了不确定性分析,找出了影响该模式效益核算的关键因素,认为综合效益的增加有赖于光伏效率和污染物处理相关技术水平的进一步提高。

中国产业部门能耗强度及减物质化研究——基于2007年能源投入产出表

中国的经济增长方式具有明显的强物质化特征,传统的粗放型经济增长方式对环境造成了极大的影响,对经济的可持续发展构成极大的威胁,因此,实现产业部门的减物质化发展其意义十分重大。根据中国2007年能源投入产出表计算出中国产业部门单位产值的直接能耗、间接能耗及完全能耗,并由此将产业部门进行归类,从而探索出实现减物质化发展的有效途径。

中国发电行业的能源投入回报研究

随着我国"碳达峰、碳中和"目标的提出,能源转型成为我国面临的重要且紧迫的挑战,发电行业是能源领域里碳排放的重要来源.能源投入回报法1(EROI)是基于生物物理经济学的效率评价指标,本文基于能源投入回报法对我国发电行业的发展进行分析,综合能量与货币指标,测算得出2008年至2017年10年间的发电行业能源投入回报值及变化趋势.研究结果表明,10年间由于新能源电力的发展,我国发电行业EROI由2.21上升至4.11;在火电占比下降8%的情况下,发电行业能源投入回报值增长了85.97%,表明新能源电力将在实现"碳中和"路径中起到重要作用.

我国页岩气开发的能源投入回报研究——以涪陵页岩气为例

与常规天然气开采相比,页岩气开采增加了水力压裂过程,开采的能源投入也相应增加。页岩气开发、运输、存储过程中的甲烷泄漏远高于常规天然气,产生的温室效应更大,对气候变化影响显著。因此,页岩气开发的能源效率及其温室气体排放的影响成为需要深入研究的问题。文章从净能源角度,采用能源投入回报（EROI）方法,以涪陵页岩气为例,具体计算了页岩气生产的标准EROI（EROIstnd）,以及考虑生命周期温室气体排放治理的环境投入的EROI（EROIENI）。计算结果显示：页岩气的EROIstnd约为12.5,EROIENI约为8.3。通过EROI结果可以看出页岩气生产能源效率较高,同时,温室气体排放控制的环境投入对于EROI有较大的负面影响。政策建议为：政府应进一步加大页岩气扶持力度;控制页岩气开发过程中的损失;大力发展温室气体控制技术。

基于能源投入回报方法的我国页岩油生产效率评价研究——以抚顺页岩油为例

低油价背景下,页岩油的生产面临困境,政府应该如何看待页岩油产业的发展成为一个重要的问题。文章从净能源角度,采用能源投入回报（EROI）方法,以抚顺页岩油为例,分析了我国页岩油生产的能源效率,计算了页岩油生产的标准EROI（EROI_（stnd））,以及考虑生命周期温室气体排放治理的环境投入的EROI（EROIENI）。计算结果显示,页岩油的EROIstnd约为3.2-4,EROIENI约为2.2-2.7。通过EROI结果可以看出,页岩油生产能源效率较低,目前不宜大规模发展,同时考虑其EROI大于1,仍有净能源产出,以及国家保障石油供给安全的需要,国家可以把页岩油技术视为一种战略技术储备,侧重于支持页岩油生产技术以及相关温室排放控制技术的研发。