析
在国家“3060”碳达峰碳中和的政策背景下，如何寻求经济-能源-环境的平衡有效发展是国家、省份、城市及园区等不同级别经济体的重要课题。根据国家政策、当地能源结构、能源技术发展⽔平以及相关碳排放指标制定合理有效的低碳能源发展规划需要以科学准确的能源环境发展预测模型为⽀撑，定量预估节能减排等政策效果。
采⽤部门分析法建⽴的LEAP（Long Range Energy Alternatives Planning System/ Low emission analysis platform，长期能源可替代规划模型）是⼀种⾃下⽽上的能源-环境核算⼯具，由斯德哥尔摩环境研究所和美国波⼠顿⼤学联合研发。该模型与情景分析法紧密结合，可⽤于预测不同发展条件下中长期能源供应、能源供应转换、能源终端需求及污染⽓体排放（温室⽓体CO2等），综合考虑⼈⼝、经济发展、交通运输周转量、技术、价格等因素对能源-环境发展的影响。
LEAP模型允许研究者根据研究⽬的、数据可获取度、研究对象特点等灵活构建模型结构，⼗分适⽤于能源数据不全⾯情况，现已⼴泛应⽤于国家、区域、部门、⾏业的能源战略研究中。掌握该模型不仅有助于⾼校及科研院所⼯作⼈员从事能源系统评价诊断、低碳节能发展技术研判等能源系统⼯程相关⼯作，也可为政府决策提供技术⽀持。特别是可应⽤于风光储、氢能⼀体化利⽤策略在全社会能源供应系统中
的作⽤、电动汽车对终端能源需求及碳排放的影响等热点问题。
本⽂旨在帮助科研及相关⼯作者快速掌握LEAP模型操作及应⽤，结合实例来全⾯掌握能源供应转换、能源需求及碳排放预测中的基础数据搜集及处理、能源平衡表核算、模型框架构建、模型操作、情景设计、结果分析、优化、预测结果不确定性分析等
以国内典型能源输⼊型省份、城市为例，深⼊浅出的介绍不同级别对象时根据数据结构构建合适的能源⽣产、转换、消费及碳排放预测模型，根据研究⽬的合理设计情景以量化不同低碳化能源发展政策效果，并采⽤蒙特卡洛法进⾏了预测结果的不确定性分析。结合软件⾃带例⼦，对关键部门及重点关注技术，如⼯业能源消耗、交通部门碳排放、新能源发电系统及发电成本最优化等，也进⾏了重点解析⽰范。理论与操作紧密结合有助于学员快速掌握模型使⽤并可灵活套⽤于⾃⾝研究中。
能源需求及碳排放预测⽅法
投⼊产出法 系统动⼒学模型 灰⾊系统理论 计量经济分析法 神经⽹络模型
部门分析法：LEAP模型为代表，模型结构如下
-能源需求为活动⽔平和活动强度之积
其中ED是总的能源需求量，AL是活动⽔平，EI是能源强度；i，j 和 k分别代表不同的部门、设备和燃料。
LEAP软件操作基础
LEAP软件安装与注册
LEAP软件设置、主要模块及基本操作
LEAP软件模型构建基本原理和数据结构
人人车回应异常情景分析法
介绍情景分析法原理及其与LEAP模型的结合使⽤。
新款五菱汽车能源及碳排放数据获取⽅式
经济、⼈⼝：统计年鉴
supersports能源：⾏业年鉴、统计年鉴能源篇、政府报告、电⼒消费、发展规划、标准规范等
温室⽓体排放：统计年鉴、技术标准、实验数据、⽂献报告等
结合情景分析法的基本能源供应、需求及排放预测模型构建
案例整体描述
基本参数设置：标准单位（标吨煤、净现值）、基年、基期、参考情景等
需求侧模型构建 -需求树形图绘制
-基年账户数据录⼊：城镇居民及农村家庭能源消费数据（家庭数及各能源品种消费强度）
-参考情景创建：预测年内⼈⼝结构及能源消费强度变化率
以图表⽅式查看结果
供应侧模型构建
-能源输⼊、转化模型框架图绘制
-基年账户数据录⼊：发电、输配电、天然⽓输配等模块设置
-参考情景创建：电⼚建设、发电效率、能源运输效率等年度变化情况
-
查看各发电⽅式电⼒贡献率等结果
温室⽓体及其他空⽓污染物排放模型构建
-污染物排放因⼦录⼊及TED数据库使⽤
-查看各⼤⽓污染物预测结果
能源流动情况诊断
-基于能源流动图分析该案例能源供应、消费及排放现状
-研判参考情景下能源及排放发展态势
量化节能政策效果：电⼒需求侧管理情景分析
-节能政策：⾼效照明、输配电损失减少、电⼒系统负荷系数改进
-输⼊各节能措施下能源强度的预测年内变化率
-查看结果并与参考情景结果⽐较
丰田进口车型不同部门、情景下的细化需求侧模型构建
细化需求侧部门模型：⼯业、交通及商业建筑
⼯业 -细化为能源密集型产业（钢铁和制浆造纸）和其他所有⾏业
-基年账户数据录⼊：活动⽔平（产值或产量）、活动强度（过程热、电⼒、油⽓煤等化⽯能源消耗强度）
-参考情景创建：使⽤Time Series Wizard设置各参数预测年变化情况
-结果查看及分析
交通部门
-细化为客运交通（⼩汽车、公共汽车及铁路）及货运交通（公路货运及铁路货运）
-基年账户数据录⼊：活动⽔平（周转量、运输⾥程）、活动强度（单位⾥程耗油量、能源强度）
三轮车跑得快-参考情景创建：周转量、轿车占⽐以及⼈均货运需求增长率、能源效率提⾼率
-结果查看及分析
商业建筑
-细化为多种燃料和技术下的采暖、制冷、供电等有效能源分析
-基年账户数据录⼊：活动⽔平（建筑⾯积）、活动强度（终端能源消费等价热值、供热技术效率）、燃料消费⽐例等-参考情景创建：建筑⾯积、能源强度及供热技术效率变化率
-结果查看及分析
总体能源需求分析
-分部门、⼦部门、能源品种、年份、情景下能源需求预测
不同能源品种、情景下的细化供应侧模型构建
细化能源转换模型：⽊炭⽣产、电⼒、炼油和煤炭开采
炭⽣产
-建⽴标准模块：炭产量、不同技术转换效率
电⼒⽣产
-调整发电系统容量以配合电量需求：⽔电、煤电、燃油发电炼油
-炼油⼚效率、产品种类及各产品产量
煤炭开采
-煤炭开采能⼒、煤矿⼚效率
资源
-区分⽣产资源、进⼝资源
-区分化⽯燃料储备、可再⽣能源产量
能源系统图、能源平衡表分析⽐较
案例能源供应、转换、需求及排放现状分析
数据搜集及模型结构划
基年能流图绘制
情景设置 -基础情景：能源需求在过去的基础上⾃然发展(BS)
-不同经济增速情景：⾼、低经济增长速度(HGDP、LGDP)
-不同产业结构情景：⾼、低第⼆产业占⽐(HIS、LIS)
-节能情景：技术进步及设备升级引起的能源强度降低(ES)
-综合情景：综合考察GDP增速、第⼆产业占⽐及能源强度变化(MBS、MSS)结果对⽐q车网
-定量分析GDP增速、产业结构及节能⽬标对该市能源需求的影响
-重点部门节能政策效果量化
-能源发展情况研判及政策建议
交通运输部门燃料消耗及温室⽓体排放建模
基本参数和结构设置
基年账户数据录⼊
-轿车、运动多功能车（SUV）数量（分为柴油车、汽油车、混合动⼒车及电动车）-车辆年龄及库存销售量函数关系
-车辆耗油量及耗油量与车辆年龄关系 -车辆⾏驶⾥程数
基年账户排放因⼦录⼊
-⼆氧化碳、氮氧化物、⼀氧化碳及可吸⼊颗粒
-根据各车型输⼊其排放因⼦
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