多层网络视角下能源跨区域转移的优化配置与政策研究

In 2015, the global energy interconnection (GEI) was proposed by China to promote the transnational and trasregional allocation of energy resources. On December 2016, the released "13th Five-Year Plan for Enegry" pointed out that China's energy development has entered a new phase. The contradition of the optimized allocation of energy sources across provinces has been highlighted, making the optimal allocation of clean energy across the whole country become a major issue and challenge. Thus, this research will propose a theoretical model and a comprehensive evaluation for optimizing energy allocation and enery-saving targets on cross-regional energy transfer. Based on the analysis of local supply and demand structure, technology innovation, etc, this study establishes a multilayer coupling energy network model by considering different kinds of resources among regions, using input-output theory, complex network theory and multi-objective optimization modelling. Parameters including the behavior choices of various participants, energy conservation policies are considered in the constructed model. To study the key issues such as the coupling mechanism, drivers and optimal paths for reducing fossil fuels and promoting clean energy transformation. Based on the research results, to put forward the main directions, practical policy optimization and control programs for national low-carbon development at the regional level. To provide decision-making support for government, which makes this study a good theoretical value and practical significance.

2015年，中国提出“全球能源互联网”的倡议，以促进能源资源的跨国、跨地区配置。2016年12月，《能源发展“十三五”规划》亦指出我国能源发展进入新阶段，跨省区能源资源优化配置矛盾凸显，清洁能源在全国范围内的优化配置成为新时期发展的主要问题和挑战。为此，本研究拟针对多类能源的跨区域转移，提出从区域层面实现能源优化配置和节能目标的理论模型和综合评估体系。从分析区域能源供需主体能源结构、技术创新等复杂特征出发，采用投入产出理论、复杂网络理论和多目标优化方法，建立多区域、多能源品种、多时间尺度的相互耦合多层次网络模型，将各参与主体的行为选择、能源政策等作为参数融入到模型中，综合研究减少化石能源和促进清洁能源转型的耦合机理、驱动因素和最优路径等关键问题，提出促进区域层面低碳发展的主要方向和切实可行的政策优化与控制方案，为推动全球低碳转型提供决策支持。

本项目基于复杂网络理论、多区域投入产出理论、计量经济学方法，通过理论建模、计算机系统再现、实证分析和对策研究，建立了省际间、区域间、国家间化石能源、可再生能源与能源碳排放转移的多区域、多能源品种、多时间尺度的相互耦合多层次网络模型，揭示了减少化石能源和促进清洁能源转型的耦合机理、驱动因素和最优路径等关键问题。.在化石能源贸易方面，构建了融合不确定性的化石能源贸易多层网络模型，实证分析了化石能源贸易的演化规律、驱动机理，提出证据中心性(EVC)指标，识别化石能源贸易的核心关键节点，揭示驱动化石能源贸易演化的外部环境因素；在可再生能源贸易方面，定义了衡量贸易参与者之间竞争-合作关系的综合性指标，量化了可再生能源贸易者之间的竞合关系模式，构建了可再生能源贸易的竞合双层网络模型，识别具有绝对竞争力和合作力的国家，探究竞合关系形成的可持续发展动力，并揭示了区域集聚式的平衡状态；在能源碳排放转移方面，量化评估了经济增长、化石燃料消费、油价、人口规模、城市化水平、技术进步与碳排放之间的耦合关系，重点考察了人口迁移对中国省际间贸易隐含碳排放转移的影响，揭示了中国省际间人口迁移对隐含碳流动的驱动作用、区域影响异质性，引入了非线性的环境成本与经济收益不平等指数，构建贸易引起的环境不平等网络模型，揭示环境不平等分布的空间异质性。.本项目的研究为决策者制定区际间联合节能减排政策、倒逼双碳目标提供了坚实的理论基础与科学依据。提出了中国各地区需根据自身经济发展水平以及产业结构特性，有区别地加强以人口流动为重点的排放控制策略，以更好地促进和优化地区间联合节能减排政策。