该文受全球能源互联网集团有限公司科技项目（52450018000M）、国家重点研发计划（2016YFB0900501）资助

原文发表在《全球能源互联网》2019年第1期，欢迎品读。

作者：江涵¹，高艺¹，李隽¹，高源²，徐鹏飞¹，张艳²，吕明³

单位：1.全球能源互联网发展合作组织；2.国网经济技术研究院有限公司；3.北京联合大学

构建区域能源互联网能带来经济、社会、资源、环境等方面的效益，传统评价方法难以定量研究且无法处理多因素间的复杂反馈关系。以反馈控制理论为基础的系统动力学能够处理多因素相互作用问题，可开展定量分析及政策模拟。本文分析了构建区域能源互联网带来的上述4个方面的效益及相关影响因素，归纳了各因素间的关系和反馈机制，并构建了基于系统动力学的区域能源互联网综合效益评价模型。案例多场景分析表明，该模型可有效实现区域能源互联网综合效益量化评价。

根据系统动力学建模的一般步骤，首先确定系统的边界，将评价区域能源互联网效益的系统动力学模型分为经济、环境、资源和社会4个子系统，分别刻画了4个方面的综合效益。

1.1 经济效益子系统

区域能源互联网建设和发展会促进投资，带动区域经济增长。区域能源互联网经济效益的主要影响因素包括电力投资、碳权限收益、单位供电成本等。经济子系统中的反馈关系详见图1，图中的“+”代表正相关关系，“-”代表负相关关系。

⬆ 图1 经济效益子系统

1.2 环境效益子系统

区域能源互联网的建设将促进清洁能源的大规模开发和利用以及新能源汽车发展，这将减少CO2、SO2等气体排放，减少水污染和燃油污染。因此，区域能源互联网涉及的环境效益主要包括污染物减排、温室气体减排以及电动汽车发展3个方面。环境子系统中的反馈关系详见图2。

⬆ 图2 环境效益子系统

1.3 资源效益子系统

区域能源互联网的建设可以促进清洁能源发展，减少当地化石能源消耗，减少耗水量，提高区域资源利用效率。区域能源互联网涉及的资源效益主要包括提升一次能源转化利用效率、节约水资源、减少化石能源消耗等。资源子系统中的反馈关系详见图3。

⬆ 图3 资源效益子系统

1.4 社会效益子系统

区域能源互联网建设需要大量劳动力和技术人才，可提高当地就业率，同时电网发展对减少无电人口、减少贫困、提高居民生活及医疗水平等方面都具有积极影响。因此，区域能源互联网涉及的社会效益主要包括新增就业及减少无电人口等方面。社会子系统中的反馈关系详见图4。

⬆ 图4 社会效益子系统

1.5 区域能源互联网综合效益评价流程

本研究采用回归分析法和层次分析法量化区域能源互联网所带来的经济、社会、环境、资源等各方面的综合效益。整体评价流程如图5所示。

⬆ 图5 综合效益评价流程

根据区域能源互联网发展特征以及东南亚十国（柬埔寨、老挝、缅甸、泰国、越南、文莱、印度尼西亚、菲律宾、马来西亚、新加坡）的未来发展政策，提出3种发展情景：高清洁能源发展情景、清洁能源与火电均衡发展情景和高火电情景。将区域GDP年度增速与各种发展模式相互组合，形成9种区域能源互联网组合方案，如表1所示。

表1 区域能源互联网情景调控政策组合方案

根据表1所示的区域能源互联网情景调控政策组合方案，设定相应的控制参数进行模拟，调整模型中的相关变量得到各方案下各变量的模拟结果。对比不同情景下的九种方案，经济、资源、环境、社会以及区域能源互联网综合5个效益指数受经济发展水平和清洁能源发展水平的共同影响。在高GDP增速和高清洁能源情景下，5个效益指数上均具有明显优势，预计至2050年，方案11的综合效益指数达到0.79，在9种组合方案中最高；在中GDP增速情景下，高清洁能源发展情景综合效益仍然处于优势地位，而均衡发展情景能够既节约清洁能源建设投资成本，又具有较好的经济、社会、资源、环境效益，4个指数分别为0.59、0.40、0.69、0.72；在低GDP增速情景下，高清洁能源情景综合效益最好，但其相对优势相比中高GDP增速情景有所下降，而在投资受限制的情况下，均衡发展情景可作为备选方案。

⬆ 图6 不同情景下区域能源互联网综合效益指数模拟结果

针对区域能源互联网综合效益量化评估这一涉及多变量、多重反馈复杂系统的分析，本文采用系统动力学方法，构建了区域能源互联网综合效益分析模型。该模型能够统一处理密切关联而又存在矛盾的多个子问题。进一步开展东南亚区域能源互联网多情景敏感度分析，结果表明该模型可以实现区域能源互联网综合效益量化评价，为区域能源互联网的规划和发展研究提供参考依据。