通过综合能源政策解决伊朗的电力短缺危机：一种系统动力学方法

本研究运用系统动力学框架分析伊朗至2041年电力短缺危机，比较五种政策效果。结果显示单独政策效果有限，而整合财政资金（如国家能源转型基金）的综合政策可提前消除短缺（2027年），2041年实现98TWh盈余并减少43%碳排放，证实政策协同与早期可再生能源投资对能源转型的重要性。

穆罕默德-马赫迪·帕祖基（Mohammad-Mahdi Pazuki）| 莫赫森·萨利米（Mohsen Salimi）| 马丁·卡尔巴索恩（Matin Karbasioun）| 纳赛尔·萨法伊（Nasser Safaie）| 马吉德·阿米德普尔（Majid Amidpour）

伊朗德黑兰K.N.图西技术大学机械工程学院能源系统工程系，帕尔迪斯街15号，莫拉萨德拉大道（Molasadra Ave.），瓦纳克广场（Vanak Sq.）

摘要

本研究开发了一个综合的系统动力学（System Dynamics, SD）框架，用于分析和解决伊朗到2041年持续的电力短缺问题。尽管伊朗拥有丰富的化石燃料储备和可再生能源潜力，但其电力系统仍面临长期供应不足的问题，在高峰时段短缺量可达18吉瓦（GW），这主要是由于消费效率低下、补贴机制扭曲以及基础设施老化所致。所提出的模型模拟了需求、供应、财政和环境变量之间的相互作用，以评估五种主要政策干预措施的动态效应：逐步取消燃料补贴、提高消费者设备效率、征收碳税、提供财政支持的可再生能源采购保障以及综合政策组合。模拟结果显示，单一措施的效果有限，仅通过补贴改革可使短缺量减少5.5%；而通过提高效率和支持可再生能源，到2031年可消除短缺。综合政策通过设立国家能源转型基金（National Energy Transition Fund, NETF）来巩固财政收入，从而在2027年完全消除短缺，并在2041年实现98太瓦时（TWh）的电力盈余，同时减少43%的二氧化碳（CO₂）排放。敏感性测试证实了该模型在宏观经济和技术不确定性下的稳健性。研究结果表明，政策协调能够放大协同效应，从而实现能源安全和深度脱碳。该框架为伊朗及其他依赖化石燃料的经济体决策者提供了可操作的见解，强调了收入再循环、系统整合以及早期可再生能源投资在加速可持续能源转型方面的有效性。

章节摘录

引言与问题陈述

由于人口增长、工业化和城市化，全球能源需求不断上升，给能源系统带来了巨大压力。在许多地区，能源供应未能跟上这一增长速度，导致供需失衡，威胁到经济稳定、能源安全和环境可持续性，因此需要综合和创新的政策解决方案。

伊朗就是这些挑战的典型例子。尽管该国拥有丰富的化石燃料储备和强大的可再生能源潜力，但其能源结构仍以传统能源为主。

文献综述

伊朗的电力行业面临持续的供应不稳定、需求增长和环境恶化问题，这些问题在许多发展中国家也存在（Hassan等人，2025年；Mustapha等人，2025年）。解决这些问题需要采取同时针对供需的综合措施。尽管已有大量研究分析了单独的政策，但很少有研究探讨这些政策的动态和系统相互作用。本研究应用系统动力学（System Dynamics, SD）框架来评估补贴改革和能效提升等措施的效果。

方法论

本研究采用系统动力学（System Dynamics, SD）方法对伊朗的能源系统进行建模和模拟。系统动力学由J.W. Forrester于20世纪50年代提出，为理解复杂的非线性系统提供了分析框架（Oladokun和Odesola，2015年）。该方法在分析动态系统内的相互作用方面特别有效，能为能源经济领域的决策提供宝贵见解，因为这些系统受到政策、技术和价格波动等多种因素的影响（参考文献缺失）。

模型验证与敏感性分析

该模型通过三项互补测试进行了全面验证，确保了其结构合理性、维度一致性和行为准确性。

基线轨迹解读

基线情景（P0）显示，从2021年的7.68吉瓦短缺增加到2041年的23.53吉瓦，凸显了伊朗在需求增长与供应能力之间的长期结构性失衡。这一趋势与文献中记录的峰值短缺量（接近18吉瓦，来源：Energypress，2024年；Pazuki等人，2025a）相符，表明电力危机源于需求模式和投资框架中的系统性低效，而不仅仅是装机容量不足。

政策效果比较

本研究运用系统动力学框架评估了伊朗的电力短缺问题，并比较了五种政策情景（P0–P4）和综合策略（P5）在2041年前的表现。结果表明，基于预算限制的容量扩张（P0）无法防止短缺问题，短缺量从2021年的7.68吉瓦增加到2041年的23.53吉瓦。相比之下，有针对性的干预措施取得了显著效果：取消燃料补贴（P1）能有效减少短缺量。

作者贡献声明

穆罕默德-马赫迪·帕祖基（Mohammad-Mahdi Pazuki）：撰写内容、审稿与编辑、原始草稿撰写、数据可视化、软件使用、资源收集、方法论设计、调查工作、形式化分析、概念框架构建。 莫赫森·萨利米（Mohsen Salimi）：撰写内容、审稿与编辑、数据验证、资源收集、方法论设计、调查工作、形式化分析、概念框架构建。 马丁·卡尔巴索恩（Matin Karbasioun）：撰写内容、审稿与编辑、资源收集、方法论设计、调查工作、概念框架构建。 纳赛尔·萨法伊（Nasser Safaie）：撰写内容、审稿与编辑、资源收集、方法论设计。 马吉德·阿米德普尔（Majid Amidpour）：

伦理声明

不适用。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。