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我国的能源资源特征决定了我国煤炭在一次能源消费中的主导地位,长期以来,煤炭消费占比一直高于60%,煤炭、电力是两个息息相关的产业,我国火电每年发电量占比超过70%。煤炭的大量使用支撑了我国经济的快速增长,煤电一直以来也因其低成本、资源充足占有很大的优势,但燃煤发电也给我们带来了很大问题,其最大的弊病就是污染物的排放,造成环境污染,大气污染物给我们带来了一系列的问题,排污减排迫在眉睫,我国政府领导人曾在2009年全球气候大会上做出庄严承诺,到2020年单位GDP产生的CO2要在2005年水平上下降40%-45%。在各行各业中,减排任务煤电首当其冲。尽管我国在清洁能源发展上取得了很大成就,但因我国电力需求量的逐年增长,新能源在成本、安全、技术等方面还存在一定的问题,煤电依然是我国电力需求的支撑力量,在未来相当长的时间内煤电的主导地位不会改变。在未来的发展中,电力需求的快速增长使我们离不开煤电,但同时我们也面临着严峻的减排压力,节能减排使煤电的发展受到约束,未来煤电的发展空间及趋势是什么,这关乎国家的能源安全问题,同时也是煤电自身产业发展定位问题,我们要做到的是在达到减排要求的同时保证电力需求及经济发展不受到影响。本文的研究目的是探讨生态文明约束下我国电源结构优化方案,在保证全国电力需求基础上,优化电源结构达到国家减排目标,实现我国能源战略转型。通过对历史数据的搜集和分析,采用K-均值聚类、岭回归分析、方差-协方差方法构建改进后的电力需求预测模型;在电源结构优化研究中,以总成本最小为目标,多个约束条件构建了电源结构优化模型。经计算得出,在不同的经济发展情景下,我国2020年电力需求预测值为7.15-7.26万亿千瓦时,2030年我国电力需求预测值为9.2-10.7万亿千瓦时;2020年,我国电力总装机规模为220430万千瓦,煤电装机容量占比为55%,到2030年,总装机容量为325766万千瓦,煤电装机容量占比为44.5%,在未来十年的发展中,我国煤电依然为电力需求的主要提供者,但其装机容量和发电量占比将呈持续下降趋势,煤电逐渐向电力供应主体转变,清洁能源占比将不断提高。