20世纪以来,受制于人类能源消费所排放的大量温室气体,全球气候变化加剧并呈现出变暖趋势,导致能源需求急剧增加,进而引发了严重的区域能源系统供需矛盾,给能源系统决策者带来挑战。另外,能源系统自身表现出显著的复杂性和不确定性的同时,还与环境、社会和经济系统之间存在交互作用,给能源系统规划和管理方案的设计和实施带来诸多不便。本文针对气候变化给能源需求和能源规划带来的深远影响,集成有效的气候模型、回归分析方法和优化管理工具,深入探究气候变化趋势,系统考虑能源系统的复杂性和不确定性,构建综合的、不确定性条件下的能源需求预测和能源结构优化模型。具体研究内容如下:(1)借助于GCMs和LARS-WG工具,推演出气候因子(温度)的变化趋势;在此基础上,通过度日分析法和线性回归分析方法,识别和建立能源需求量与温度、国内生成总值(GDP)、人口之间的响应关系,进而预测研究区域未来气候变化条件下的能源需求;(2)采用随机模糊规划方法,开发不确定性条件下的能源优化模型,生成能源系统管理策略。构建不确定性条件下的北京市短期(3个时期共6年)优化模型,得出北京市短期能源系统决策方案。旨在考察该优化方法的适用性。优化结果可为北京市能源规划与管理方案的设计和实施提供很好的技术支持;(3)为减少不确定性评估对气候变化和能源间关系研究的干扰,把(1)所建立的响应关系结果结合到(2)开发的能源规划模型中,构建确定性条件下北京市能源系统长期(2020~2099)优化模型,得出未来气候变化条件下的北京市长期能源供应策略,重在研究气候变化对能源系统供需的影响。结果显示,本文开发的不确定性气候适应性能源管理模型具有较好的适应性,能够为当地的决策者提供更多合理、可行的、强健的决策方案;气候变化会导致能源需求增加、能源供需矛盾增大。