北京市经济发展迅速,能源消费量大,能源结构以煤炭为主,造成了严重的大气污染问题。为了建设现代化国际大都市,北京市近年来积极引进电力、天然气等清洁能源以优化城市能源结构,并建立市场化的优质能源供应体系,实现能源、经济、环境协调发展。从国际、国内天然气储量、产量以及消费市场的发展趋势上看,未来天然气将成为能源市场增长最快的能源品种,具有广阔的发展空间。本论文从北京市未来经济社会发展预测出发,通过估算不同终端能源消费部门的能耗强度及活动水平预测出未来终端有用能需求,并通过详细调研北京市能源生产、供应、终端应用技术,建立了北京市天然气市场研究MARKAL模型。本论文根据北京市能源结构发展与调整基本方案,建立了北京市天然气市场发展基准情景,由MARKAL模型以系统成本最优为目标,优化能源技术选择,得到北京市未来一次能源消费结构、能源供应与生产、终端能源消费、污染物排放、系统成本等。在该基准情景的分析研究基础上,本论文针对北京市未来资源、经济、环境各方面可能的约束与变化,进一步建立了不同排放限制、能源服务需求变化、天然气资源量和价格变动的非基准情景。通过相应能源系统变化趋势的研究和比较得出以下结论:1)随着污染物排放控制趋严,天然气消费量增长趋势更为显著,边际减排成本升高;2)在能源服务需求变化条件下,天然气消费量变化波动范围大;3)在天然气资源量升高条件下,可以大力调整终端用气结构,进一步推动终端燃煤替代工作。最后本论文通过在不同政策情景下能源、经济、环境等各方面的综合研究,对北京市未来天然气市场的发展提出了如下相关政策建议:1)加快中远期气源规划和引进; 2)稳步推进终端天然气用户增长;3)采取合理措施推进煤改气工作;4)进一步理顺天然气价格。