학술논문
东北三省"水-能源-碳"系统仿真模拟——基于系统动力学模型 / Simulation of water-energy-carbon in Northeast China based on system dynamics model
Document Type
Academic Journal
Author
Source
生态学报 / Acta Ecologica Sinica. 43(17):6999-7011
Subject
Language
Chinese
ISSN
1000-0933
Abstract
水资源和能源消费量及碳排放制约区域发展水平,也影响区域生态环境质量,区域多要素资源耦合作用与协同管理成为近年来的研究热点.水资源、能源和碳排放三个系统通过不同的流程相互连接,探究"水-能源-碳"系统耦合关系,是区域探索绿色协调发展的重要基础.以东北三省为研究对象,采用系统动力学研究方法,从自然、社会、经济三个维度来探索水-能源-碳三者的关联模式.以2001-2019年东北三省的水资源、能源、碳排放现状为基础数据,梳理三个子系统的耦合关系,并对未来二十年其发展变化仿真模拟.结果表明:(1)水资源、能源、碳排放在未来二十年均呈现增长的趋势,水资源增长趋势最快,在仿真情景5下,与2020年相比2040年水资源、能源消费量和碳排放量分别增长230.4％、210.7％和36.9％;(2)决策变量对"水-能源-碳"系统的影响程度依次是清洁节能＞产业调控＞国内生产总值(GDP)增长率,随着GDP增长率升高,水资源和能源消耗量、碳排放量升增加,随着产业转型升级,居民意识提高及清洁能源增加,水资源和能源消耗量、碳排放量减少.在综合调控情景下,未来水资源消耗量高于基础情景,能源消耗量和碳排放量则得到了良好的控制;(3)2020-2040年,水资源、能源消费量和碳排放量呈现强相关性,纽带关系呈协同优化方向改善,供需缺口减小,有效的缓解了环境压力;(4)情景3的能源结构调整和居民意识的提高可有效降低碳排放量,情景4产业结构的调整对水资源和能源的影响较为明显.情景5权衡经济发展与节能节水以减少碳排放,严格按照"双碳"目标,将水资源、能源向较高质量发展的可持续发展方向推进,更具参考性.研究结果有利于东北三省"水-能源-碳"系统可持续发展,促进经济发展水平.