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中国水-能源纽带关系双向消耗核算研究 被引量:8
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作者 曾萌 张园园 +3 位作者 王红瑞 杨亚锋 洪思扬 赵勇 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期159-165,共7页
针对经济社会发展中水与能源的消耗问题,从水资源开发利用过程中的能耗与能源生产过程中的水耗两个角度进行双向的定量分析,并采用双向核算法估算了全国主要能源产业生产现状总用水量与水资源利用的总耗能量,厘清了水与能源之间的纽带... 针对经济社会发展中水与能源的消耗问题,从水资源开发利用过程中的能耗与能源生产过程中的水耗两个角度进行双向的定量分析,并采用双向核算法估算了全国主要能源产业生产现状总用水量与水资源利用的总耗能量,厘清了水与能源之间的纽带关系。研究结果表明:水与能源之间存在着环环相扣的关系;6类能源中火力发电耗水量最大,水力发电次之,其后分别为原煤、原油、天然气,太阳能发电耗水量最小,2016年中国主要能源生产过程中耗水量约占全国用水总量的3.14%;水资源利用过程中地表水取水总能耗最大,非常规水源利用总能耗较小,2016年中国水资源利用过程中的能耗约占全国能源消耗总量的2.44%。 展开更多
关键词 -能源纽带关系 能源生产耗 资源利用能耗 定额法 双向消耗核算
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黑龙江省水-能源-粮食系统动力学模拟 被引量:17
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作者 王雨 王会肖 +1 位作者 杨雅雪 李红芳 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2020年第4期8-15,共8页
基于系统动力学理论,建立黑龙江省水-能源-粮食纽带关系仿真模型,对2010-2017年黑龙江省水资源的供需情况和能源、粮食的生产与消费进行模拟。通过设置和对比4种不同的发展方案,探究黑龙江省水-能源-粮食合理的配置方案。结果表明:黑龙... 基于系统动力学理论,建立黑龙江省水-能源-粮食纽带关系仿真模型,对2010-2017年黑龙江省水资源的供需情况和能源、粮食的生产与消费进行模拟。通过设置和对比4种不同的发展方案,探究黑龙江省水-能源-粮食合理的配置方案。结果表明:黑龙江省的水资源安全形势较为严峻,在4种发展方案中,采取严格规划方案的正面效果最显著;强化发展方案下的能源消耗最明显,无论采取哪种发展方案,如果不对能源消费量加以控制,全省的能源安全可能无法保证;黑龙江省的粮食安全比较稳定,不易受外部条件的影响,保守节约方案下的粮食库存和粮食供需平衡比最大;仅采取一种发展方案可能无法实现水-能源-粮食系统的整体安全。 展开更多
关键词 -能源-粮食纽带关系 系统动力学模型 情景设置 现状仿真 黑龙江省
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基于水-能源-粮食纽带关系的农业资源投入产出效率研究 被引量:9
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作者 周露明 谢兴华 +2 位作者 朱珍德 王麓翔 吴俊宇 《农业资源与环境学报》 CAS 北大核心 2020年第6期875-881,共7页
为研究我国2010—2017年农业资源投入产出效率及时序演化特征,采用数据包络分析(DEA)方法,以中国内地31个省份为研究对象,基于农业生产中的水-能源-粮食纽带关系,构建了以农业用水量、能源产品使用量、排灌耗能量、能源产品生产用水量... 为研究我国2010—2017年农业资源投入产出效率及时序演化特征,采用数据包络分析(DEA)方法,以中国内地31个省份为研究对象,基于农业生产中的水-能源-粮食纽带关系,构建了以农业用水量、能源产品使用量、排灌耗能量、能源产品生产用水量作为输入变量,以主要农产品生产总量、第一产业国内生产总值(第一产业GDP)为输出变量的评价指标体系。结果表明,我国有19个省份尚未达到DEA有效状态,大部分省份的农业资源投入产出效率有较大上升空间。研究表明,我国大部分省份(20个)的综合效率主要受纯技术效率的影响,其中最典型的宁夏、甘肃、新疆三个西北省份的纯技术效率明显落后,资源利用效率和管理水平有待提高。 展开更多
关键词 -能源-粮食纽带关系 数据包络分析 农业资源 投入产出效率
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面向可持续发展的水—能源—粮食纽带关系系统解析及其研究框架 被引量:5
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作者 郝林钢 于静洁 +1 位作者 王平 韩春辉 《地理科学进展》 CSCD 北大核心 2023年第1期173-184,共12页
水资源、能源、粮食安全是实现可持续发展的重要支撑,与可持续发展各目标存在紧密联系。论文基于水—能源—粮食纽带关系(WEF nexus)系统相关的理论、方法与应用等最新研究成果,根据研究对象的时空尺度,考虑系统物质、能量、信息交换,... 水资源、能源、粮食安全是实现可持续发展的重要支撑,与可持续发展各目标存在紧密联系。论文基于水—能源—粮食纽带关系(WEF nexus)系统相关的理论、方法与应用等最新研究成果,根据研究对象的时空尺度,考虑系统物质、能量、信息交换,重新解析了WEF nexus系统的定义与组成、内部相互作用过程、输入与输出、影响因素;阐明了气候变化对水、能源、粮食3个子系统及其纽带关系,以及不同类别人类活动对WEF nexus系统的正面和负面影响。进一步分析了水、能源、粮食与可持续发展目标的关联性,以“研究主题—学科理论—技术方法—实践应用”为主线,提出了面向可持续发展的WEF nexus系统研究框架及其3个核心研究内容:WEF nexus系统内部纽带关系和总体状态评估、系统变化的驱动因素识别和系统的外部性影响分析。最后,针对WEF nexus系统跨学科分析的需求,基于纽带关系的理论研究与应用不足的现状、系统时空边界的多样性特点,剖析了多学科交叉与融合研究的具体思路;提出了基于纽带关系的综合性分析指标与计算方法的研究设想;指出了多尺度研究成果耦合应用的必要性和方式。研究可为WEF nexus系统的基础理论与应用实践提供新的视角,为全球与区域可持续发展目标的分析提供思路和方法借鉴。 展开更多
关键词 可持续发展 能源—粮食纽带关系 系统解析 研究框架 学科交叉
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“水-能源-粮食纽带关系”典型国家实践及启示 被引量:9
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作者 杨研 金晨曦 夏朋 《水利发展研究》 2019年第1期78-81,共4页
文章从水与能源、水与粮食之间的纽带关系出发,对美国、英国、以色列等典型国家的政策实践进行跟踪,研究提出对我国水、能源以及农业发展领域战略及政策制定的启示与建议。
关键词 -能源-粮食纽带关系 实践 启示
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基于水-能源-粮食纽带关系的灌区水土资源多目标优化配置模型研究 被引量:6
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作者 陈丹 付责 +2 位作者 张鹏 季巍 袁秀伟 《中国农村水利水电》 北大核心 2022年第7期73-81,共9页
从水-能源-粮食纽带关系的角度,研究构建了灌区水土资源多目标优化配置模型方法,提出了包括灌溉效益净值最大化、水分生产率最大化、粮食生产能源效率最大化的目标函数,以及体现水资源、能源和粮食生产之间交互关系的决策变量、约束条... 从水-能源-粮食纽带关系的角度,研究构建了灌区水土资源多目标优化配置模型方法,提出了包括灌溉效益净值最大化、水分生产率最大化、粮食生产能源效率最大化的目标函数,以及体现水资源、能源和粮食生产之间交互关系的决策变量、约束条件和模型参数取值;针对模型多个优化解的问题,提出了水-能源-粮食优选指数和水-能源-粮食综合效益指数,为多组优化配置方案的进一步比选和综合效益量化提供了决策参考。以某大型灌区为例进行了模型应用与优化计算,得到了8组优化结果和一个最优方案,并分别针对实际配置情况和优化配置情况进行评价对比。研究结果表明:实例灌区优化方案的粮食产量、水分生产率和能源效率与优化前实际情况下提升了8.31%、18.93%和15.49%,灌溉净效益仅减少0.32%,但灌区综合效益提升了11.11%,模型优化效果明显;所提出的配置模型能较为清晰地展现灌区在资源消耗、粮食产量和经济收益等方面的相互制约关系,且不同的求解方案对于节水、节能、增产、增收等方面具有不同程度的偏向性,所提出的指数能够实现优中选优的比选,以此开展水土资源优化配置实践,能充分发挥灌区水资源及能源的利用效率、提升作物产量和灌溉效益,为灌区水土资源高效利用提供了一种新思路。 展开更多
关键词 -能源-粮食纽带关系 灌区 土资源 多目标优化 配置模型
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水-能源-粮食纽带关系耦合模拟模型及案例研究 被引量:5
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作者 周露明 谢兴华 朱珍德 《中国农村水利水电》 北大核心 2020年第10期1-6,共6页
水-能源-粮食纽带关系(Water-Energy-Food Nexus,WEF-Nexus)是可持续发展领域的新课题。为定量分析WEF-Nexus对区域水、能源、粮食的供应、需求、自给率产生的影响,在考虑资源纽带关系的基础上,基于生命周期理论和灰色预测方法构建了水... 水-能源-粮食纽带关系(Water-Energy-Food Nexus,WEF-Nexus)是可持续发展领域的新课题。为定量分析WEF-Nexus对区域水、能源、粮食的供应、需求、自给率产生的影响,在考虑资源纽带关系的基础上,基于生命周期理论和灰色预测方法构建了水-能源-粮食纽带关系耦合模拟模型。以江苏省为例,模拟其在不同情境下2017-2020年的资源供需、自给率及不同消费部门的满足度变化。结果表明:在保持当前趋势下,水资源自给率和粮食自给率暂时高于100%,但有下降趋势,能源自给率未达到90%;在调整能源生产结构和消费水平后,能源自给率和水资源自给率均有所提高;在调整粮食种植结构后,粮食自给率提高但用水量可能也会相应增加,不利于水资源自给率的提高。 展开更多
关键词 -能源-粮食纽带关系 耦合模拟模型 生命周期理论 江苏省
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基于多Agent模型的宁东基地水-能源-粮食系统协同演化研究
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作者 朱美连 杨国丽 +1 位作者 降亚楠 王小军 《中国农村水利水电》 北大核心 2023年第12期7-16,共10页
随着淡水资源逐渐减少、能源需求量逐渐增长和粮食供应结构不断变化,加之三者之间既相互依存又相互竞争的特点,水-能源-粮食的交互关系变得异常复杂。为确保水安全、能源安全和粮食安全,实现三者的协同优化管理、资源的高效利用和可持... 随着淡水资源逐渐减少、能源需求量逐渐增长和粮食供应结构不断变化,加之三者之间既相互依存又相互竞争的特点,水-能源-粮食的交互关系变得异常复杂。为确保水安全、能源安全和粮食安全,实现三者的协同优化管理、资源的高效利用和可持续发展,以集资源型缺水和季节性缺水为一体的干旱敏感区域宁东基地为例,提出了基于多Agent模型的宁东基地水-能源-粮食系统模拟模型,将宁东基地水-能源-粮食系统看成是由若干个相对独立的自主Agent构成的一个合作共生网络体系,构建了宁东基地水-能源-粮食模拟框架,定义了各Agent的属性,设计了Agent之间以及Agent和环境要素之间的交互规则,基于Python语言的多Agent建模工具MESA库开发了宁东基地水-能源-粮食仿真模型,以模拟宁东能源化工基地的系统演化过程。结果表明:随着人口的增长,生活部门配水量、能源消耗和粮食消耗量均呈现上升趋势;粮食部门配水量呈现出与农作物产量变化相对应的变化趋势;宁东基地的能源部门配水量呈现上升趋势,预测年的配水量每年增长约为0.08亿m^(3);随着生态绿化覆盖面积的逐年增长,生态部门的配水量也呈现出逐年增长的趋势;每年可以向基地外输送的能源,实测年增长率约为19.85%,预测年增长率约为3.53%,预计到2025年可增加到4.96×107t标准煤。 展开更多
关键词 多AGENT模型 -能源-粮食纽带关系 资源供给和需求 宁东能源化工基地
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水-能源-粮食纽带关系研究综述及前景展望 被引量:1
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作者 丁童慧 陈军飞 《资源与产业》 2022年第2期19-29,共11页
水资源、能源和粮食在人类生产生活中发挥着极其重要的作用,三者之间相互影响、相互作用,逐渐形成了一种极具敏感性和脆弱性的关联关系,即水-能源-粮食纽带关系(WEF-Nexus)。目前有关WEF-Nexus的研究已成为国内外众多学者研究的热点话... 水资源、能源和粮食在人类生产生活中发挥着极其重要的作用,三者之间相互影响、相互作用,逐渐形成了一种极具敏感性和脆弱性的关联关系,即水-能源-粮食纽带关系(WEF-Nexus)。目前有关WEF-Nexus的研究已成为国内外众多学者研究的热点话题之一,本研究对当前国内外WEF-Nexus的相关研究内容进行综述,从而为未来其他学者开展WEF-Nexus研究提供参考和借鉴价值。通过文献调查法,综合分析国内外相关研究文献,从概念内涵、相关理论及模型方法3个维度总结归纳WEF-Nexus概念及理论方法研究进展。研究发现在概念界定方面,目前还未形成被广泛认可的说法;在相关理论方面,国内外学者主要采用系统论、方法论、协同论等不同理论方法研究WEF-Nexus;在模型方法方面,目前主要有针对纽带关系的专用模型和适用于纽带关系的通用模型,研究工具主要分为定性研究工具和定量研究工具。此外,基于协同、安全、风险及优化等视角梳理WEF-Nexus的相关研究进展,结果表明目前WEF-Nexus协同发展评价指标主观性较强,WEF安全纽带关系研究主要集中在安全评价方面,有关安全管控等方面的研究稍欠缺,WEF-Nexus风险诊断及预警研究仍处于空白阶段。由于WEF耦合系统的复杂性,构建WEF系统优化模型具有一定的难度,且现有文献多以研究区域或流域WEF系统的优化为主,鲜有城市或家庭层面的优化研究,因此,提出未来WEF-Nexus研究的发展方向,即绿色发展下WEF-Nexus协同发展理论研究、WEF-Nexus互馈及演化机理、基于大数据技术的WEF综合决策分析平台以及重大突发事件下WEF-Nexus风险诊断预警等是未来WEF-Nexus的研究重点。 展开更多
关键词 -能源-粮食纽带关系 基础理论 多维视角 文献调查法
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水、能源和食品纽带关系研究现状与热点分析 被引量:6
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作者 张同 谭倩 +2 位作者 林金柱 吕嘉葆 王津津 《中国农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期114-126,共13页
以Web of Science为检索数据库,以2006—2018年发表的水、能源和食品纽带关系研究文献数据为对象,采用文献计量学理论与CiteSpace分析工具,从文献的时空分布、研究机构和资助机构分布、学科和研究方向及发文期刊分布、基于名词性短语的... 以Web of Science为检索数据库,以2006—2018年发表的水、能源和食品纽带关系研究文献数据为对象,采用文献计量学理论与CiteSpace分析工具,从文献的时空分布、研究机构和资助机构分布、学科和研究方向及发文期刊分布、基于名词性短语的热点分析以及期刊与作者的共被引网络分析5个方面进行统计分析。结果表明:美国与欧洲发达国家无论是在发表文献的数量与质量上,还是研究机构与资助机构的支持力度上,均处于领先地位;中国(包括台湾省)近几年在此领域的研究发展迅速,但在文献质量及支持力度方面还有待提高;目前对该领域的研究多偏向于以水资源为核心的研究,其中,水资源和环境科学为主要的研究学科,环境科学与生态、工程及水资源为主要的研究方向;'气候变化'、'可持续发展'、'粮食产量'、'粮食安全'和'纽带关系方法'是主要的研究热点议题;与'农业作物'、'气候变化'和'生命周期评估'相关的主题是纽带关系跨学科研究的重要方向;在纽带关系的研究中,《能源政策》、《环境变化》、《水资源研究》'3个期刊被引次数最多,Hoff H、Bazilian M、Ringler C、联合国粮农组织、世界银行等为推动该研究发展起到了重要作用。 展开更多
关键词 能源和食品纽带关系 文献计量 研究现状与热点 WEB of SCIENCE CITESPACE
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