[科普中国]-能源系统

能源系统，可以分为运输和固定两个分系统，每个系统内的供应、需求和分配设施都是高度相适配的。但相互之间却是独立的。

简介我们需要对一些重要研究领域进行深入研究，如提高能源利用效率，将电力输送、分配和存储系统与各种可再生能源进行有机整合等，以改善未来的能源供应状况。生物燃料、太阳能等技术依然处于研发阶段，尚不能真正满足人类的能源需求，因而必须进行持续不断的创新，改进并完善现有技术或者开发全新的技术方案。

能源系统是将自然界的能源资源转变为人类社会生产和生活所需要的特定能量服务形式（有效能）的整个过程。是为研究能源转换、使用规律的需要而抽象出来的社会经济系统的一个子系统。通常由勘探、开采、运输、加工、分配、转换、储存、输配、使用和环境保护等一系列工艺环节及其设备所组成1。

能源系统工程能源系统工程能源建设与发展的系统方案和配套实施过程。即对能源从资源开发以至转换、使用的整个过程，实行最优规则、最优设计、最优管理，形成满足经济社会发展所需的能源建设系统。我国于1981年成立能源系统专业委员会。它除了组织全国能源学术讨论会，还组织开展全国能源模型研究和能源软科学研究等。能源系统工程的特征和要求：（1）整体性。它吸收系统论、运筹学等学科的新成果，对能源相互联系、互相依赖、互相作用的多个组成部分作总体考察，合理安排，使能源建设的每个局部服从于整体目标，取得最佳效果。（2）科学性。通过严密方法和比较准确的数据，定量定性分析能源问题，制定科学的能源发展计划，明确能源建设各个阶段的任务，使能源与国民经济各部门之间协调发展。（3）实用性。20世纪60年代以来，工业发达国家应用系统工程（SE）方法，寻求能源总体的最优化；应用价值工程（AE）方法，使完成同样“功能”的成本最低。能源系统工程是现代经济管理的体现，是能源事业发展的必要条件2。

能源系统工程对能源系统进行规划、研究、设计、制造、试验和运用的一门组织管理与经营管理的优化技术。是系统工程的一个分支。以系统观点和系统思维方式为指导，运用现代数学方法、系统技术和电子计算机技术等建立能源模型，对能源系统进行仿真分析，策划能源开发、利用的综合化、高效化和最优化。主要内容包括能源预测、规划、计划、评价、可行性研究和各类系统分析等。能源系统工程在制定国家或地区能源规划、评价能源政策以及加强各级能源科学管理、促进能源有效利用等方面都具有非常重要的作用3。

总体能源系统总体能源系统以单一燃料输入为基础的某一座建筑物，一个综合建筑群，或一个工厂而设计的供应并分配电力、热能及制冷需求的系统4。

能源系统管理能源系统管理是能源开发利用的决策与实施过程中形成的系统化和科学化的管理活动。系统就是相互联系事物的集合。管理是对事物的疏导与控制，使之有序地运行。能源系统管理是使能源管理目标、管理内容、管理形式和管理手段达到统一协调和整体效能，它是系统论在能源工作中的运用。能源管理作为一个大系统，一般包括四个系统，即能源的物资资源、能源的人力资源、能源的信息资源、能源的物资装备等方面的管理。能源系统管理的目标任务和基本要求是，使能源资源合理开发和利用、合理的能源投资、节能的实施、能源的环境保护、能源创新和新能源的开发等等，以达到能源的总体平衡，能源与其他经济部门的相互促进、共同发展。管理形式包括有经济的、技术的、行政的和法律的等方面。能源系统管理在发达国家达到了较高的程度，是发达国家实现高度能源利用率的社会因素5。

能源系统效率能源系统效率是能源系统中开发、加工、转换、输送、贮存、分配、利用等所有环节效率的总体衡算。反映了能源系统有效和合理利用能源的状况。它受自然、技术、经济、管理、社会等多方面因素的影响6。

能源系统模型能源系统模型以各种能源为对象，研究能源的需求与供应之间关系的数学模型。利用各种能源之间具有可替代性的特点，把各种能源放在一起进行整体研究，进行各能源品种的合理分配，选择合理的能源工艺，合理改造能源设备，从而获得满足供求平衡的最佳的能源系统。能源系统模型对于制定一个国家或地区的能源发展规划、节能规划以及评价能源分配政策、能源技术政策和能源技术装备政策等方面均起着十分重要的作用3。

能源模型系统亦称“能源模型体系”。由若干个涉及到能源技术经济的相对独立而又彼此关联的模型所构成的体系。自20世纪70年代中期以后逐渐流行。一般由客观经济模型、产业部门关联模型（即投入产出模型）、能源系统模型、能源工业及市场模型等若干个模型耦合而成。通过各个模型之间的信息传递与反馈，进行多次迭代可达到整个系统的平衡，提供最优方案。能源模型系统可用以全面地、定量地研究一个国家或地区的能源经济问题，是进行能源系统分析的有力工具3。

源系统网络图源系统网络图根据各种能源从开采至最终消费的全过程中各个环节的实际能量流向，经简化、抽象而成的描述能源系统的一种图示模型。是表示能源系统结构关系的网络状流向图。图中常用直线段表示各相邻环节之间的实过程；当两相邻环节之间的中间过程不存在时，则用虚线段表示。线段上的箭头表示能源流向；线段上方和下方则标有过程能流量、过程效率、过程成本及过程环境污染因子等数据。能源系统网络图可描述一个国家、地区、部门或企业的能源系统的全貌，确切地表示系统的各种构成和主要特征，并可用以进行定量分析，是建立能源模型和进行系统仿真分析的重要工具3。

本词条内容贡献者为:

李勇 - 副教授 - 西南大学