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中国能源模型论坛(CEMF)第1期主题沙龙暨CIDEG第137期学术沙龙——MESSAGE模型的构建及应用
2016年10月19日

时间:2016年10月19日   上午10:00-12:00

地点:清华大学公共管理学院302会议室

讲座将介绍国际应用系统分析研究所(IIASA)及其在大型模型开发方面的工作,重点介绍大型能源综合规划模型MESSAGE模型的构建和原理,并以近年IIASA与中国矿业大学的合作研究成果为例,具体介绍MESSAGE模型的应用。

 

2016年10月19日上午,“中国能源模型论坛(CEMF)第1期主题沙龙暨CIDEG第137期学术沙龙”在清华大学公共管理学院302举行,来自于国际应用系统研究(IIASA)的高级研究员,Manfred Strubegger先生做了题为“MESSAGE模型的构建及应用”的专题演讲,详细介绍了IIASA开展的工作,及其所开发的大型能源综合规划模型MESSAGE(Model of Energy Supply Systems and their General Environmental Impact)的构建和原理。主题沙龙由CEMF项目主管黄海莉主持,并邀请中国矿业大学的徐向阳教授及清华大学能源环境与经济研究所的周胜副教授担任点评嘉宾。

Strubegger教授现场介绍MESSAGE模型

CEMF项目主管黄海莉主持本次学术沙龙

    讲座伊始,Strubegger先生从人口膨胀、气候变化及能源危机等角度阐述了世界范围内人类面临的挑战,进而印证了全球转变的重要性。Strubegger指出,作为应用系统研究的倡导者,自1972年于奥地利成立以来,IIASA的研究工作主要围绕食物与水、贫困与公平、能源与气候变化三个核心领域,通过系统的分析及开展跨学科研究,为全球转变的优化实现做着持续不断的努力。至今,IIASA已发展成为拥有22个成员国组织的重要研究机构,并开展了众多影响深远的跨领域研究。

     Strubegger 先生介绍到,“能源与气候变化”是IIASA自1976年开展能源项目以来的核心研究领域。其中,温室气体(GHG)的减排及可持续发展的实现是其发展的重要方向,同时也伴随着能源贫困、能源安全、食品安全与生物多样性、气候变化、水资源匮乏及空气污染等众多的挑战。对此,Strubegger认为,整合、链接不同领域、研究主题的模型,构建综合性评估工具,促进能源研究与其他研究的紧密整合,探寻可行的全球解决方案。

    随后,Strubegger介绍了MESSAGE模型,MESSAGE模型是Strubegger先生开发的重要研究模型,全称是能源供应系统及其环境影响模型(Model of Energy Supply Systems And their General Environmental Impact),模型通过整合Globiom、Gains、G4M、EPIC、MACRO等多个模型,综合考虑社会经济、全球变暖、能源进口与多样化、温室气体排放与空气污染等多项政策目标。该模型主要基于线性模型及混合整数规划模型进行成本最小化的最优产出测算,已成功地应用到全球能源系统的分析中。

    为说明MESSAGE模型的应用,Strubegger基于UNEP等机构和研究者数据,对各国基于《巴黎协定》所设定的INDC目标的实现努力进行了系统的分析和研究。首先,Strubegger回顾了能源转型的历史数据和变化趋势,设定到2100年能源类型转变的情景(由以煤炭、石油和天然气为主,转变为以核能与可再生能源为主),假定了温室气体排放的三种不同情境,以及不同升温预测情形下碳排放的变化曲线。同时,以包括中国、蒙古及部分东南亚国家的CPA(亚洲中央控制区及中国)区域为例,分析了继续保持现有经济增长模式和转换经济增长模式不同情况下,2050年该地区的能源投资情况。在这样一系列的情景设下,Strubegger指出INDC机制提供了实现全球减排目标的有效途径,并在推动国际合作方面取得了突出贡献,其中每五年一次的审核机制也保证了INDC目标实现过程的透明性及可测算性。但另一方面, MESSAGE模型的结论也表明,NDC有着多种实现的路径,减排目标与经济发展紧密相关,且部分减排目标发生了变化等等,因此“要想实现2度升温的全球目标,现在巴黎协定里所提出的措施是不够的”的结论,进而建议缔约各方应定期介绍其减排成果及对发展中国家的支持情况,并对NDC进行持续的调整。Strubegger强调,减排工作开展得越晚,就越难以实现既定的目标,政策成本也会随之水涨船高。

      Strubegger先生最后简要介绍了中国矿业大学与华东科技大学的一项基于MESSAGE模型的合作研究课题,课题将中国分成了东部、南部、东北、新疆-青海及晋-陕-蒙-甘-宁五个区域,通过整合煤炭开采模型,与运输、电力等多个模型,探索在中国如何更优化地实现二氧化碳减排目标、完成能源类型的更替等多重政策目标。

    讲座的最后,Strubegger先生简单介绍了GEA数据库,以及IIASA开展的青年学子培训项目。

    讲座结束后,来自于中国矿业大学的徐向阳教授及清华大学能源环境与经济研究所的周胜副教授进行了点评。徐向阳教授回顾了自己与IIASA及Strubegger先生展开过的研究合作,并充分肯定了MESSAGE模型的理论贡献及突出的现实意义。徐教授指出,与其他模型相比,该模型在中国高速发展的能源消费及环境恶化的趋势下具有突出的适用价值,也更适于开展国内不同区域间的比较研究,然而目前却没有得到充分的重视及使用。周胜副教授也给予MESSAGE模型积极的评价,指出模型在其从事煤炭开采等议题研究中所扮演的重要作用,同时也介绍了在模型分析过程中数据获取的重要作用及可能会面临的研究困境。在随后的谈论中,多位参会的年轻学者积极参与其中,结合MESSAGE模型的中国分析、数据获取、煤炭价格等议题提问,Strubegger先生逐一给出了信息充分的回应及启发性的建议,此外,他也指出IIASA会持续为年轻学者、在校学生等提供多类型的学习、实习及驻地研究机会,希望有志于此的学者有更多的交流合作,推动MESSAGE模型的发展及全球环境的持续改进。

中国矿业大学徐向阳教授现场点评

周胜副教授现场点评

    中国能源模型论坛(CEMF)由清华大学产业发展与环境治理研究中心(CIDEG)与美国环保协会(EDF)共同发起成立,旨在为国内外的专业建模团队和决策者提供一个互动交流的平台,推动能源、经济、环境和人类健康和气候变化等领域的对话,推动中国能源与环境模型的能力建设,提升中国能源与环境决策的科学水平。CEMF主题沙龙将不定期邀请国内外能源模型的专家举办讲座,促进国内外研究人员的对话与交流。

Strubegger教授与全体参会人员合影