第一篇 理论及模型研究 3
第1章 能源与城市可持续发展 3
1.1 城市可持续发展及其影响因素 3
1.1.1 城市可持续发展 3
1.1.2 城市可持续发展的影响因素 5
1.2 城市能源系统 7
1.2.1 城市能源系统定义 7
1.2.2 城市能源系统构成 9
1.3 能源系统与城市可持续发展的内在关系 11
1.3.1 能源系统对城市运行的影响 11
1.3.2 城市可持续发展中的能源制约 13
1.4 城市能源系统研究的基本内容 14
1.4.1 预测类：城市能源供应、能源需求及环境排放预测 15
1.4.2 评价类：城市能源安全评价预警研究 16
1.4.3 优化类：城市能源结构优化调整研究 17
1.4.4 规划类：城市低碳发展路径及可持续能源规划研究 18
1.5 城市能源系统分析的基础理论 19
1.5.1 能源系统分析方法 19
1.5.2 能源系统模型 27
第2章 城市能源需求预测模型 30
2.1 城市能源需求预测方法概述 30
2.1.1 部门分析法 30
2.1.2 经济计量分析 30
2.1.3 投入产出分析法 30
2.1.4 系统动力学模型 31
2.1.5 灰色系统理论 31
2.1.6 神经网络模型法 32
2.2 北京能源需求预测系统动力学模型 34
2.2.1 系统动力学模型原理与结构 34
2.2.2 北京能源系统动力学模型的结构 36
2.2.3 电力预测模块 38
2.2.4 石油需求预测模块 41
2.2.5 天然气需求预测模块 41
2.2.6 煤炭需求预测模块 42
2.3 北京能源需求预测的LEAP模型 44
2.3.1 LEAP模型的基本原理 44
2.3.2 北京LEAP模型的结构 47
2.3.3 能源消费部门和行业的划分 49
2.4 能源投入产出模型 51
2.4.1 北京能源环境投入产出模型的设计 52
2.4.2 未来年份“附加能源和污染物的投入产出表”的编制方法 56
2.4.3 终端需求结构和最终需求向量的预测方法 58
2.4.4 未来年份的能耗和污染物排放的预测方法 62
2.4.5 北京能源投入产出模型的应用方法 65
第3章 北京能源系统结构优化模型 70
3.1 城市能源供应系统概述 70
3.1.1 城市能源供应系统 70
3.1.2 城市能源供应系统优化问题 72
3.2 MARKAL模型的基本原理及结构 74
3.2.1 MARKAL模型简述 74
3.2.2 MARKAL模型的基本原理 75
3.2.3 MARKAL模型的应用分析 76
3.3 北京MARKAL模型设计 77
3.4 RES网络结构及能源技术 79
3.5 北京MARKAL模型的能源结构 81
3.6 模型数据收集处理 83
3.6.1 能源基础数据 83
3.6.2 数据收集处理要求 83
3.7 能源供应技术划分与数据核算 84
3.7.1 发电供给技术参数 85
3.7.2 供热技术参数 86
第二篇 现状及外部趋势分析 91
第4章 北京能源供应能力分析与能源消耗现状 91
4.1 煤炭供应能力展望 91
4.1.1 未来煤炭供应能力影响因素分析 91
4.1.2 未来北京煤炭供应能力预测 94
4.2 电力供应能力展望 95
4.2.1 未来电力供应能力影响因素分析 95
4.2.2 未来北京电力供应能力预测 101
4.3 油品供应能力展望 103
4.3.1 未来油品供应能力影响因素分析 103
4.3.2 未来北京油品供应能力预测 107
4.4 天然气供应能力展望 109
4.4.1 未来天然气供应能力影响因素分析 109
4.4.2 未来北京天然气供应能力预测 113
4.5 其他能源供应能力展望 115
4.5.1 生物质能 115
4.5.2 地热能 116
4.6 北京能源消费历史概况 117
4.7 分行业能源消费现状及特点 118
4.8 分品种终端能源消费现状及特点 120
4.8.1 煤炭 121
4.8.2 石油 122
4.8.3 天然气 125
4.8.4 电力 128
4.8.5 热力 130
4.9 能源利用效率现状 131
4.9.1 能源强度 131
4.9.2 能源消费弹性系数 133
第5章 北京人口与经济发展趋势预测 135
5.1 城市发展的系统动力学分析 135
5.2 城市人口规模预测的系统动力学模型 138
5.2.1 人口模块的主要结构及假设 138
5.2.2 人口模块的主要变量及关系 141
5.3 城市经济发展预测的系统动力学模型 142
5.3.1 经济模块的主要结构及假设 142
5.3.2 经济模块的主要变量及关系 145
5.4 北京人口和经济发展的预测分析 146
5.4.1 人口规模及结构预测 146
5.4.2 经济规模及结构预测 149
第6章 北京产业行业结构演变趋势分析 151
6.1 北京产业结构演进状况 151
6.2 工业内部的行业结构情况 154
6.3 服务业内部的行业结构情况 157
6.4 北京产业、行业结构趋势的Logistic预测 158
6.4.1 三次产业结构预测 158
6.4.2 工业内部行业结构预测 159
6.4.3 服务业内部行业结构预测 162
第三篇 情景预测与系统优化 167
第7章 北京能源需求分析的情景设定 167
7.1 情景分析方法 167
7.1.1 情景分析方法概述 167
7.1.2 情景研究的基本思路 167
7.2 基准情景的设定 168
7.2.1 人口规模的基准情景 169
7.2.2 经济总量和产业结构的基准情景 169
7.2.3 北京交通情况的基准情景 170
7.2.4 各部门能耗的基准情景 172
7.3 其他情景的设定 175
7.3.1 经济增长减速情景（EC） 175
7.3.2 发展公共交通情景（TR） 176
7.3.3 新能源汽车的推广使用（NEC） 177
7.3.4 汽车燃料效率提高情景（FE） 177
7.3.5 加大建筑物节能力度情景（BET） 178
第8章 北京未来能源需求的情景预测 179
8.1 基准情景下的能源需求量预测 179
8.1.1 能源需求总量 179
8.1.2 能源利用水平的演变趋势分析 184
8.2 分品种能源需求趋势分析 187
8.2.1 电力需求趋势分析 187
8.2.2 煤炭需求趋势分析 190
8.2.3 石油需求趋势分析 191
8.2.4 天然气需求趋势分析 192
8.2.5 可再生能源利用情况分析 194
8.3 最终需求变动对能源消耗的影响分析 196
8.3.1 最终使用增加带来的能源消耗分析 196
8.3.2 调入、进口产品对减轻北京能源环境压力的影响 197
8.4 六类主要部门的能源需求分析 198
8.4.1 分部门能源需求总量预测 198
8.4.2 第一产业分品种能源需求预测 200
8.4.3 工业分品种能源需求预测 201
8.4.4 交通部门分品种能源需求预测 202
8.4.5 居民生活分品种能源需求预测 202
8.4.6 商业及服务业分品种能源需求预测 204
8.5 北京38个行业的能源需求分析 204
8.5.1 各行业未来能源需求总量比较 205
8.5.2 各行业完全能耗系数 206
8.5.3 各行业的乘数效应分析 209
8.5.4 各行业的能源消费主系数分析 210
8.6 其他情景下的能源需求预测分析 210
8.6.1 发展公共交通情景（TR）的预测分析 210
8.6.2 经济增长减速情景（EC）的预测分析 212
8.6.3 几种组合情景下的预测结果 214
第9章 北京能源消费环境排放的情景预测 222
9.1 北京大气环境现状 222
9.1.1 城市大气环境概述 222
9.1.2 北京能源消费污染物排放现状 224
9.1.3 北京环境容量需求分析 228
9.2 基准情景下二氧化碳排放的预测与分析 232
9.2.1 二氧化碳排放量的预测结果 233
9.2.2 北京二氧化碳排放强度预测 234
9.2.3 人均二氧化碳排放量预测 235
9.2.4 分部门碳排放分析 237
9.2.5 北京主要行业的碳排放分析 238
9.2.6 北京居民生活碳排放演变趋势 240
9.3 基准情景下其他污染物排放预测与分析 242
9.3.1 二氧化硫排放量的预测结果 242
9.3.2 氮氧化物排放量的预测结果 244
9.3.3 烟粉尘和甲烷排放的预测结果 247
9.4 经济增长减速情景下污染物排放预测 248
9.4.1 二氧化碳排放的预测分析 248
9.4.2 二氧化硫排放的预测分析 250
9.4.3 氮氧化物排放的预测比较 251
9.5 发展公共交通情景（TR）下污染物排放预测 252
9.5.1 二氧化碳排放预测分析 252
9.5.2 二氧化硫排放的预测比较 254
9.5.3 氧化亚氮排放的预测比较 256
9.6 几种组合情景下的预测结果 257
9.6.1 二氧化碳排放的多情景分析 257
9.6.2 二氧化硫排放的多情景分析 261
9.6.3 氮氧化物排放的多情景分析 264
第10章 北京能源供应系统优化分析 268
10.1 能源供应系统现状 268
10.1.1 电力供应系统现状 268
10.1.2 热力供应系统现状 269
10.1.3 一次能源供应现状分析 270
10.2 情景设定 272
10.2.1 基准情景的设定 272
10.2.2 其他情景的设定 273
10.3 基准情景下的北京能源供应结构分析 274
10.3.1 初始能源供应结构分析 274
10.3.2 能源供应技术结构分析 276
10.3.3 污染物排放量分析 278
10.4 多情景的分析结果比较 279
10.4.1 初始能源供应结构的比较分析 280
10.4.2 污染物排放量的比较分析 283
参考文献 287