随着辽宁省经济的快速发展和人民生活水平的提高,能源消费持续增长,能源供需矛盾日益突出。以煤炭为主的能源结构使得辽宁省面临着温室气体减排与能源结构调整的巨大挑战。因此,本研究在综合考虑能源、环境和经济三者之间的复杂互动关系的基础上,构建了动态不确定性辽宁省能源系统规划模型(DIP-REM),为辽宁省能源规划和温室气体减排提供科学的决策支持工具,进而促进辽宁省经济、能源与环境的协调可持续发展。本文在辽宁省能源系统分析的基础上,研究该省目前存在的主要能源问题,以及与能源利用相关的环境问题,同时综合考虑辽宁省能源结构和能流特征,以及能源系统规划中存在的诸多不确定性,应用区间-混合整数规划方法(IMILP)开发了一套基于不确定性优化的辽宁省能源系统模型。在此基础上,开展了辽宁省能源系统规划的基准模型的研究。结果表明,到2025年,辽宁省能源结构将从以煤炭为主的污染型能源结构逐步转变为以天然气等低碳优质能源为主的清洁型能源结构。电力生产仍以燃煤发电为主,但天然气发电技术得到大力发展,水电、风电等清洁能源发电技术的应用有所提高。基于基准模型的研究,通过将我国温室气体减排的目标和要求纳入到能源系统规划,考虑到碳排放权交易制度的情景,将动态不确定性辽宁省能源系统规划模型(DIP-REM)进一步改进为温室气体减排约束的能源系统规划模型,通过情景分析法,定量地解析了碳排放权交易制度情景下能源系统迁移与转化,能源结构的优化,以及气候变化应对的途径及相应的政策分析等。结果表明,在一定经济成本范围内,碳排放权交易制度的实施有助于减少辽宁省温室气体的排放,促进该省能源结构调整,为电力生产从燃煤发电为主,过渡到以天然气发电和水力发电技术为主,并以风电等清洁能源作为补充。本研究开发的辽宁省能源系统规划模型能够定量地反映能源系统规划中的不确定性及动态性特征。案例研究表明,该模型作为科学的工具不仅可以应用到辽宁省能源系统规划,气候变化应对分析,环境规划管理,以及其它能源与环境政策研究中,而且可以推广到其它省、市、或地区,进而为建立全国性的能源优化模型提供模型基础及应用实践。