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LEAP 2020 —低排放分析平臺

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軟件簡介

LEAP，低排放分析平臺，是一種廣泛使用的能源政策分析和氣候變化緩解評估軟件工具。
LEAP已被全球 190 多個國家/地區的數千個組織采用。其用戶包括政府機構、學術界、非政府組織、咨詢公司和能源公用事業公司。它已被用于許多不同的規模，從城市和州到國家、區域和全球應用。
LEAP 正在迅速成為進行綜合資源規劃、溫室氣體 (GHG) 緩解評估和低排放發展戰略 (LEDS) 的國家的事實標準，尤其是在發展中國家，許多國家也選擇使用 LEAP 作為其承諾的一部分向聯合國氣候變化框架公約（UNFCCC）報告。至少有 32 個國家使用 LEAP 來創建能源和排放情景，這些情景是其國家自主氣候變化貢獻計劃 (INDC) 的基礎：具有歷史意義的巴黎氣候協議的基礎旨在表明各國開始經濟脫碳的意圖和投資于氣候適應力。

軟件功能

綜合規劃
LEAP 是一個集成的、基于場景的建模工具，可用于跟蹤一個經濟體所有部門的能源消耗、生產和資源開采。它可用于核算能源部門和非能源部門的溫室氣體 (GHG) 排放源和匯。除了跟蹤溫室氣體外，LEAP 還可用于分析當地和區域空氣污染物以及短期氣候污染物 (SLCP) 的排放，使其非常適合研究當地空氣污染減少的氣候協同效益。

靈活性和易用性
LEAP 以透明和直觀的方式呈現復雜的能源分析概念而在用戶中享有盛譽。同時，LEAP 對具有廣泛專業知識的用戶來說足夠靈活：從希望設計政策并向決策者展示其好處的全球領先專家，到希望在接受挑戰的年輕分析師中培養能力的培訓師了解能源系統的復雜性。

建模方法
LEAP 不是特定能源系統的模型，而是一種可用于創建不同能源系統模型的工具，其中每個系統都需要自己獨特的數據結構。LEAP 支持范圍廣泛的不同建模方法：在需求方面，這些方法從自下而上的最終用途會計技術到自上而下的宏觀經濟建模。LEAP 還包括一系列可選的專門方法，包括運輸規劃等領域的庫存周轉建模。在供應方面，LEAP 提供了一系列核算、模擬和優化方法，這些方法足以對電力部門的發電和容量擴展規劃進行建模，同時也足夠靈活和透明，允許LEAP輕松合并來自其他更專業模型的數據和結果。
LEAP 在兩個基本概念層面上運作。在一個層面上，LEAP 的內置計算處理所有“無爭議”的能源、排放和成本效益核算計算。在第二層，用戶輸入類似于電子表格的表達式，可用于指定時變數據或創建各種復雜的多變量模型，從而使計量經濟學和模擬方法能夠嵌入到 LEAP 的整體會計框架中。最新版本的 LEAP 還支持優化建模：允許構建電力系統容量擴展和調度的最低成本模型，可能會受到各種限制，例如 CO2 限制或當地空氣污染。

計算時間
LEAP 旨在作為中長期建模工具。它的大部分計算都發生在年度時間步長上，時間范圍可以無限延長。研究通常包括被稱為當前賬戶的歷史時期，其中運行模型以測試其復制已知統計數據的能力，以及多個前瞻性情景。通常，大多數研究使用 20 至 50 年的預測期。一些結果是用更精細的時間細節計算的。例如，對于電力部門的計算，可以將一年分成不同的用戶定義的“時間片”來表示季節、日期類型甚至一天中的代表性時間。

情景分析
LEAP 是圍繞場景分析的概念設計的。情景是關于能源系統如何隨時間演變的自洽故事情節。使用 LEAP，政策分析師可以通過比較能源需求、社會成本和收益以及環境影響來創建并評估備選方案。LEAP 情景管理器（如下圖所示）可用于描述單個政策措施，然后可以將這些措施以不同的組合和排列方式組合成替代的綜合情景。這種方法使政策制定者能夠評估單個政策的影響以及多項政策和措施結合時發生的相互作用。例如，電器能效標準與可再生能源組合標準相結合的好處可能小于單獨考慮的兩項措施的好處之和。在右側顯示的屏幕中，各個措施被組合成一個整體的 GHG 減緩方案，其中包含用于減少溫室氣體排放的各種措施。

初始數據要求低
LEAP 的一個關鍵好處是它的初始數據要求低。許多建模工具依賴于非常特殊且通常非常復雜的求解算法（例如優化），因此往往具有高度不靈活的數據要求。為此類模型開發數據是一項耗時的任務，需要相對高水平的專業知識。相比之下，因為它提供了建模方法的選擇以及LEAP 是可選的，因此它對初始數據的要求要低得多，并允許其用戶根據相對簡單的會計原則開始構建模型。LEAP 適應性強且透明的數據結構非常適合迭代分析方法：用戶首先快速創建盡可能簡單的初始分析。在以后的迭代中，用戶僅在數據可用時以及添加的詳細信息為分析中解決的問題提供進一步有用的見解時才增加復雜性。

分析視圖
LEAP 被構造為能源系統的一系列“視圖”。主要的“分析視圖”（此處顯示）是用戶創建數據結構和場景并輸入描述歷史年份和前瞻性場景的所有數據的地方。在分析視圖中，分層樹顯示了用于分析的主要數據結構。該樹支持簡化能源分析中數據構建和維護的標準操作（復制、粘貼、拖放等）。樹為系統的建模方式提供了很大的靈活性。例如，需求模型在需要基于技術的詳細分析的部門中可能高度分解，但在能源使用不太重要或不太了解的部門中可能會更加聚合。LEAP 還支持多區域分析，可以為每個區域創建不同的數據結構。例如，可能會更詳細地描述某些國家/地區的數據可用或需要解決的重要問題。

創建模型的工具
LEAP 包括許多內置工具，可以輕松創建復雜的模型和投影。時間序列向導允許您通過將數據直接輸入 LEAP 或通過導入數據或創建到 Excel 電子表格的鏈接來創建插值、階躍函數和各種趨勢預測。
Expression Builder 允許您構建復雜的模型，這些模型使用 LEAP 的大型內置函數庫以及對其他數據和計算結果的引用 LEAP. 只需將分支從主樹數據結構拖放到 Expression Builder 工具中，即可以圖形方式構建變量引用。為了幫助調試這些模型，Expression Builder 還提供了建模表達式的“邊檢查邊輸入”驗證，在工具欄上實時顯示任何語法或運行時錯誤消息。

查看結果
直觀且易于使用的報告是 LEAP 的另一個關鍵組成部分，可幫助用戶可視化和解釋結果并發現錯誤。LEAP 計算出大量的結果，可以顯示為圖表、表格甚至地圖。結果視圖（如下所示）使處理多維結果變得非常容易。例如，能源需求結果是從五個維度計算的：燃料、年份、情景區域和分支機構（即分析的行業和子行業）。用戶只需選擇要在圖表的每個軸上顯示的維度。對于其他維度，用戶可以選擇只顯示一個元素的結果，或者對所有或選定元素的結果求和。例如，用戶可以按燃料和年份為特定區域和一個部門的特定場景選擇需求結果（例如）
結果可以幾乎任何測量單位顯示，并且有許多選項可用于配置結果，包括選擇圖表類型（面積、條形圖、折線圖、餅圖等）、圖表顏色、數字格式（絕對值、增長率、百分比份額）、表格中顯示的小數位數等）?？梢酝ㄟ^繪制多個情景或通過顯示結果與選定情景的差異來比較和評估替代政策情景。例如，您可以比較一個積極的政策情景與政策中立的一切照舊情景的成本。所有結果也可以通過單擊鼠標導出：表格導出到 Excel，圖表導出到 PowerPoint。
您可以配置和保存“收藏夾”圖表，其方式與在 Web 瀏覽器中存儲書簽的方式大致相同：可以輕松地在分析的關鍵結果之間快速切換。多個最喜歡的圖表甚至可以組合在一起并繪制在屏幕上的概覽視圖中（如下所示）。因為可以輕松快速地重新計算結果，LEAP 可以用作高度交互的調試工具：一種鼓勵用戶批判性地思考分析的有效性和合理性的工具。LEAP 的培訓材料進一步強調了這些技術的重要性。

能量平衡
LEAP 能夠自動生成標準格式能量平衡報告的結果。這些嚴格遵循國際能源署和大多數國家能源規劃機構采用的標準格式。LEAP 的能源平衡表可以表格、圖表和?；鶊D格式（見下文）顯示，并且可以自定義它們以匯總不同年份或不同地區的詳細或簡化燃料類別的信息。能源平衡結果也可以按部門或任何能源單位的子部門顯示。

?；鶊D
?；鶊D可用于可視化正在建模的任何區域的能量平衡流 LEAP. 他們概述了通過 LEAP 區域的能源流，從資源通過每個轉換模塊到能源需求。它們包括諸如進口、出口、庫存變化、統計差異和能源損失等詳細信息的表示，并且可以顯示任何年份的任何情況。在多區域區域中，您可以顯示整個區域或任何特定區域的?；鶊D。您還可以放大?；鶊D以查看特定轉換模塊（例如發電或煉油）中的流程。

TED：技術與環境數據庫
分析師通常需要隨時訪問描述能源技術的全面和最新數據。此類數據分布在各種來源，不容易獲取，尤其是對于發展中國家的分析人員而言。為了解決這個問題，LEAP 包括一個技術和環境數據庫 (TED)，該數據庫描述了一系列能源技術的技術特性、成本和環境影響，包括現有技術、當前最佳實踐和下一代設備。
TED 包括數百種技術的數據，參考了包括政府間氣候變化專門委員會 (IPCC)、美國能源部和國際能源署在內的數十家機構的報告。除了其定量數據外，TED 還包括定性信息頁面，用于審查范圍廣泛的能源技術的可用性、適用性、成本效益和關鍵環境問題。TED 自己的排放因子核心數據庫可以由用戶自己的數據進行編輯或補充。來自 TED 的排放因子和其他信息可以自動納入 LEAP 分析：從而可以輕松地根據 LEAP 的能源情景和 TED 中的排放因子創建排放情景。

筆記視圖
無論分析設計得多么好，它的用處將取決于它被記錄和引用的程度。LEAP 中的 Notes View 通過提供一個帶有內置書目參考數據庫的簡單文字處理工具來幫助解決這個問題。注釋視圖鼓勵用戶記錄他們的數據、假設和方法?？梢栽跇鋽祿Y構的每個分支處輸入注釋，然后打印或導出到 Microsoft Word 以用于報告。

全國首發數據
SEI 能源建模團隊為 LEAP 創建了一組國家級“入門”數據集。這些數據集以一致的方式將國際數據匯集在一起??，作為發展中國家分析人員隨后可以開展自己的更詳細分析的起點。它們旨在將 IEA 提供的歷史能源平衡數據與各種其他數據源相結合，例如 IPCC 的排放因子、聯合國的人口預測、世界銀行的發展指標、非能源部門的溫室氣體源和匯世界資源研究所和世界能源理事會的能源資源數據。

多語言
LEAP 已經有英文、法文、西班牙文、葡萄牙文和中文版本，許多其他翻譯目前正在由志愿者開發。LEAP 中的菜單選項可讓您立即在其任何可用的語言翻譯之間切換。LEAP 還允許以任何區域數字格式輸入和顯示數據。

高級建模：LEAP 的應用程序編程接口 (API)
除了用作獨立的建模系統外，LEAP 還可以使用其標準應用程序編程接口 (API) 集成到更大的模型網絡中。API 允許使用任何標準的面向對象編程語言（例如 Visual Basic、C 或 Java）來控制 LEAP。程序可以控制 LEAP 如何運行、插入和編輯數據、提取結果甚至以編程方式更改 LEAP 中的數據結構。LEAP 甚至包括它自己的內置腳本工具，您可以使用它來創建控制 LEAP 的 Visual Basic 腳本。

指標
除了建模功能，LEAP 現在還可以用作計算、評估和顯示許多社會、經濟和能源相關發展指標的工具。提供了一系列功能，可以輕松創建復合標準化指標，以比較跨區域的結果或評估備選方案的性能?？梢陨筛鞣N各樣的指標，包括 5 星和 10 星評分、排名和 z 分數。

系統要求

LEAP 是一個單用戶系統，可在任何使用 Windows Vista、Windows 8 或 Windows 10 的標準 PC 上運行。不需要互聯網連接，但對于在線訪問更新、技術支持和其他數據集很有用。同樣，LEAP 旨在與 Microsoft Office 應用程序（如 Word、PowerPoint 和 Excel）緊密協作，盡管這些不是必需的。LEAP 不是為在 Apple 或 Linux 計算機上運行而設計的。

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