能源系统

能源系统主要是为了提供一个系统的能源服务到最终用户。从结构角度来看，IPCC第五次评估报告将能源系统定义为“与能源的生产、转化、输送和使用有关的所有组件”。能源经济学 领域包括能源市场，并将能源系统视为满足消费者对热量，燃料和电力形式的能源需求的技术和经济系统。

前两个定义考虑了需求方面的措施，包括采光，加装的建筑保温材料和被动式太阳能建筑设计，以及社会经济因素，例如能源需求管理甚至远程办公，而第三个则没有。第三点也不能解释传统生物质能在许多发展中国家的非正规经济。

因此，能源系统分析涵盖了工程和经济学学科。将这两个领域的思想融为一体以形成连贯的描述，尤其是在涉及宏观经济动态的领域，是具有挑战性的。

随着新法规，新技术和新实践的投入，能源系统的概念也在不断发展，例如，排放交易，智能电网的发展以及对能源需求管理的更多使用。

从结构的角度来看，能源系统就像任何通用系统一样，由位于环境中的一组相互作用的组成部分组成。这些组成部分源于工程和经济学中的观点。从过程的角度看，能源系统“由在复杂的社会框架内开展的一系列技术和经济活动组成”。能源系统的组成和行为的识别取决于情况，分析的目的以及所研究的问题。因此，能源系统的概念是一种抽象通常在某种形式的基于计算机的调查之前，例如构建和使用合适的能源模型。

从工程角度看，能源系统适合作为流动网络来表示：顶点映射到诸如电站和管道的工程组件，而边缘映射到这些组件之间的接口。这种方法允许将相似或相邻组件的集合进行汇总并视为一个组件以简化模型。一旦如此描述，就可以应用流网络算法，例如最小成本流。组件本身就可以视为简单的动力系统。

相反，相对纯净的经济模型可以采用仅具有有限工程细节的部门方法。国际能源机构发布的部门和子部门类别通常用作此分析的基础。2009年对英国住宅能源行业的研究将使用技术含量高的Markal模型与英国多个部门住房存量模型进行了对比。

国际能源统计数据通常按运营商，行业和子行业以及国家分类。能源载体进一步分类为一次能源和二次（或中间）能源，有时还包括最终（或最终使用）能源。通常对已发布的能源数据集进行调整，以使其内部保持一致，这意味着所有能源储备和流量必须保持平衡。IEA定期发布详细程度和成本各不相同的能源统计数据和能源平衡，并根据这些数据提供中期预测。能量载体的概念，用于能源经济学与物理学中使用的能源定义截然不同。

能源系统的范围可以从地方、城市、国家和地区到全球，取决于所调查的问题。研究人员可能会也可能不会在能源系统定义中包括需求方措施。政府间气候变化专门委员会（IPCC）这样做了，但是在有关运输、建筑、工业和农业的不同章节中涵盖了这些措施。

家庭消费和投资决策也可能包括在能源系统的范围之内。由于难以描述消费者行为，因此这种考虑并不常见，但趋势是将人为因素纳入模型。家庭决策可以使用有限理性和基于主体行为的技术来表示。