能源軟科學，它以能源資源最佳化配置與高效利用為目標，是一門為了合理地規劃、開發、利用能源資源以及解決與能源開發、利用相關的環境、經濟、管理、社會問題而採用的思想、理論與方法體系的總稱。
基本介紹
- 中文名：能源軟科學
- 性質：交叉學科
- 目標：能源資源最佳化配置與高效利用
- 研究對象：能源複雜系統
涵義,學科特點,學科體系,展望,
涵義
，
能源軟科學是相對於能源硬科學（主要包括能源化學、能源計算與測量、儲能技術、節能技術、熱力學、工程熱物理、動力工程、電工學、水力學、核科學與能源環境學等學科領域）而言的，能源軟科學的相關研究內容（如能源系統工程、能源系統分析、能源經濟學、能源管理學、能源政策科學等）是在20世紀70年代發生“能源危機”和環境運動之後，由西方國家的研究者首先倡導和發展起來的。進入21世紀，隨著全球性能源與環境問題的日益嚴峻，各國在大力開展能源硬科學研究與能源技術創新的同時，能源軟科學受到愈來愈多的關注。
學科特點
（1）能源軟科學是涉及許多學科知識的交叉性學科，能源軟科學的基礎理論主要建立在系統學和複雜性研究的有關結論上，並隨著有關理論的進展而不斷深化和發展。在能源軟科學研究中，需要廣泛套用自然科學、工程技術以及政治、經濟、社會和管理等社會科學領域的各種理論，它在解決問題時往往不拘泥某一特定的學科知識，而是從問題的背景與目標出發，強調多學科知識的集成運用；
（2）能源軟科學的研究對象是“能源複雜系統”，一個由多種能源組分（傳統的化石能源與廣義上的新能源）和相關要素（經濟的、社會的、環境的）構成的複雜巨系統。能源軟科學研究不僅關注不可再生能源資源的有效利用問題，而且更加關注可再生能源資源的開發與利用，關注能源資源的可持續利用；
（3）能源軟科學著重解決能源資源的最佳化配置與有效利用問題。最佳化配置具有空間與時間上的雙重含義，而空間又具有區域與人口的雙重特徵，最佳化配置遵循效率與公平的基本原則。而有效利用既具有效益的含義，也具有效率的含義，前者關注單位能源的產出極大化問題，後者關注能源系統無功損耗的極小化問題；
（4）能源軟科學強調定性分析與定量分析的有機結合，特別是針對人類社會對能源資源利用的倫理道德與可持續性原則的落實方面，以及面對未來可能存在的不確定性問題（如技術的、需求的），定性分析是必不可少的，而定量分析有助於人們深化對能源資源利用效果與效率的認識，從方法論的角度考慮，能源軟科學特彆強調從定性到定量的綜合集成方法的運用；
（5）能源軟科學旨在通過多學科的協同研究，為區域和組織提出有科學依據的一攬子能源解決方案。因此，學科之間的協同是能源軟科學的重要特徵，通過學科協同，達到能源解決方案的整體最優性要求，從而實現能源、經濟與環境的協同發展目標。
學科體系
（1）能源經濟學(Energy Economics)：是經濟學的一個分支學科，研究的對象是能源經濟問題，著重研究能源與經濟發展的關係，能源的供求規律，能源消費，能源價格與稅收，能源市場（完全市場與不完全市場）與政府管制，能源貿易，能源的內部替代與外部替代、能源的外部性問題等。能源經濟學是目前能源軟科學體系中發展最為迅速的學科之一，最早對不可再生資源的經濟理論分析是美國數理經濟學家Hotelling1931年發表的經典論文《可耗竭資源經濟學》，自他以後，在長達40年的時間裡，很少有經濟學家對這一問題作進一步深入研究，直到20世紀70年代的石油危機，才使許多經濟理論家將注意力重新轉向不可再生資源的效率配置問題，對能源價格的變化趨勢、能源需求與供給、可耗竭能源的持續利用等廣泛意義上的能源經濟政策進行了理論研究，為西方國家的能源政策提供了理論上的支持。
（2）能源技術經濟學(Energy Technical Economics )：是20世紀80年代初我國自己創立的一門新興學科，是技術經濟學的一個重要套用分支，其研究的對象不是能源的純技術問題，也不是能源的純經濟問題，是能源技術方案、能源技術政策以及能源技術創新問題，著重研究能源技術領域的經濟問題和經濟規律，研究能源技術進步與經濟成長之間的相互關係，以及如何通過能源技術創新促進經濟發展。能源技術經濟學的研究內容很廣泛，既包括巨觀能源技術經濟問題，又包括微觀能源技術經濟問題。
（3）能源系統工程(Energy System Engineering)：能源系統工程是系統工程的一個套用分支，能源系統工程的研究對象是複雜的能源系統，既可能是巨觀的國家能源系統，也可能是微觀的企業能源系統。它側重對能源系統進行政策評價、市場預測、供需平衡、全國和區域能源規劃以及對各種能源問題的系統分析。能源系統工程的內容大致可分為:國家能源政策分析，能源生產最佳化布局，地區能源經濟規劃，複雜能源系統建模，能源系統最佳化技術，能源系統分析，能源需求與供應預測，能源網路分析，能源系統決策，能源管理信息系統開發與維護，能源系統風險控制等。
（4）能源環境學(EnergyEnvironmental Science)：屬於能源科學與環境科學的交叉學科。能源環境學的研究的對象是能源開發、加工與利用中引致的環境外部性問題。數據表明，能源利用與環境污染和生態惡化有直接的關係，能源開發利用也是當前中國環境的第一污染源，它幾乎涉及環境問題的所有領域，包括大氣污染、水污染、固體廢棄物和生態環境破壞等。能源軟科學主要研究能源開發利用與環境污染的關係，重點是量化與評估能源開發與利用的環境影響，針對能源引起的氣候變化和其他生態環境問題，研究制定相應的能源供給方案與污染減排措施，探討能源價格、環境稅收等經濟措施與減排標準規制（溫室氣體排放控制）對能源與環境產生的影響，開展能源開發方案和技術方案的環境影響評估，研究清潔能源技術的運用與激勵政策等。
（5）能源法學(Energy Law)：研究的對象是與能源相關的一系列法理關係，目的是促進能源的安全有效供給與可持續利用。我國已頒布的能源法案有《煤炭法》、《電力法》、《節約能源法》、《可再生能源法》等能源領域的單行法律以及一大批行政法規和地方法規，石油法、天然氣法和原子能法的法律地位和調整原則在進一步論證中。能源法學當前需要關注的重要問題包括：上位法對單行法的統籌協調作用；旨在削減能源利用對環境影響的國際法；跨國能源環境影響問題；全球能源資源公平利用與可持續利用問題；關乎國家安全的“能源安全”和“石油儲備”等活動中的諸多法律關係；促進單位和家庭提高用能效率的稅收政策；促進汽車、家用電器、商用電器提高效率的最低能效標準；對應煤炭、石油和電力等各行業的節能和有效利用能源的相關技術法規或技術標準；促進可再生能源開發利用的減免稅政策等。
（6）能源金融工程(Energy Financial Engineering)：20世紀70年代發生的石油危機直接導致了石油等能源期貨的產生，並隨之派生出能源金融工程這一分支學科。其研究對象是能源貿易中的風險，側重研究能源定價機制，能源金融衍生物定價，能源或電力衍生物及機構化交易價格，能源商品和衍生資產的有形和運營特徵，衍生物資產評估及最佳化，能源價格的傳導機制，能源供應鏈中的金融模式，能源期貨市場及能源產品期權定價，能源產品金融交易市場，能源儲備，投資組合及風險管理理論，能源的市場和信用風險管理，能源風險管理模型和體系，針對可持續能源技術的金融問題等。
（7）能源戰略學(The Strategics of Energy)：研究對象為國家和地區的能源戰略。著重研究影響一個國家和地區中長期能源供需的環境因素、資源因素、經濟因素、財政因素、技術因素、社會因素等，在此基礎上探討能源中長期發展戰略的制定方法，包括能源供給戰略的制定、能源開發戰略的制定、能源利用戰略的制定。在能源供給戰略方面，側重研究能源有效供給的基礎，石油採購與儲備戰略，能源進口與風險管理、海外能源投資戰略、能源產業的可持續發展等相關戰略問題。在能源開發戰略方面，側重研究在可持續發展的目標下，能源資源開發的時空順序、強度安排。在能源利用戰略方面，側重研究兼顧效率與公平目標下的能源利用方案與途徑。
（8）能源地緣政治學( The Geopolitics of Energy)：地緣政治(Geopolitics)是一門以人文地理學為基礎，主要研究由地理區位和與地理緊密相關的因素引起的影響一個國家和世界發展等重大戰略問題的學科和方法，是一門綜合性和實用性極強的邊緣學科，較早提出能源地緣政治學是美國的Melvin。能源地緣政治學，其研究對象是與區域能源資源相關的國際政治關係，目的是從地理空間上思考國家能源戰略問題。核心問題是各國掌控政治經濟發展所需要的能源資源的能力和空間。主要研究內容包括：能源資源分布的地理與區位特徵與國家安全，全球化過程中各國的能源戰略，大國軍事戰略與世界能源市場的關係，世界軍事格局變化對能源市場產生的影響，石油輸入國的能源外交動向與能源安全評估，資源國政治經濟風險，石油輸出國組織的作用，全球油氣貿易體系，能源外交等。
（9）企業能源管理(Corporate Energy Management )：研究對象為微觀的企業能源系統，研究內容包括能源供應鏈管理、能源需求側管理，能源效率分析，企業能源診斷，節能規劃與循環經濟等，其中核心內容是節能與效率問題，特別是改進企業內部的能源利用效率。我國節能潛力很大，通過技術的、經濟的、法律的、行政的、教育的等多種手段開展節能工作有許多事情可做。建立合理能源價格體系，制定可行的節能目標，綜合運用各種手段，設計一攬子能源解決方案，開展有效的能源管理，是降低我國單位產值能耗，實現節約型社會目標的根本途徑。
（10）能源城市學(Energy Urbanology)：研究對象為以能源資源開採、加工與利用為主要特徵的城市，能源城市的產生緣於多種起因，有先礦後城型、先城後礦型、礦城同步型等。能源城市學著重研究這類城市的經濟與社會演變規律，研究和評估能源開發對這類城市產生的經濟、社會與環境影響，研究由於資源枯竭引致的城市經濟、社會與環境問題，研究這類城市的產業選擇、產業接續、經濟轉型問題，研究這類城市的可持續發展戰略等。其中，最為迫切的是針對資源枯竭型城市開展的產業振興戰略研究。
能源軟科學是一個學科整合概念和系統範疇，以上列出的10個分支隨著能源問題的進展也可能發生變化，但最為關鍵的是，能源問題的解決絕非單一學科所為，需統籌套用各分支學科的知識，以達到能源系統目標的整體最優。
展望
能源軟科學包含著極其豐富的內容，而且隨著社會經濟的發展和日益嚴重的能源環境危機，能源軟科學的研究範圍將不斷擴大，研究對象也將日益複雜化。我國開展能源軟科學研究具有極其重要性與緊迫性，但能源軟科學研究的現狀卻不容樂觀，表現在：研究投入不夠，研究學科割裂，研究資源短缺，研究手段落後，研究隊伍分散，研究力量薄弱，研究規範缺失，研究視角封閉，最終導致研究成果層次不高，指導意義不大。因此，大力開展能源軟科學的研究，任重而道遠。當前，需要著力從以下四方面入手：一是加大研究投入；二是加快基地建設；三是加速人才培養；四是加強政、產、學、研聯合。
