气候和环境污染问题日益严重,对我国传统一次能源消费模式提出了严峻的挑战,我国已经提出应对措施,其中以低碳发展为背景的一次能源消费结构优化战略尤为重要:以控制一次能源消费总量为前提,降低煤炭、石油消费量,提高清洁能源占比,实现节能减排的目标。在能源消费总量和碳排放约束下,如何促进一次能源消费结构优化是一个亟待解决的问题。本文首先分析了低碳发展背景下我国一次能源消费结构优化的内涵和约束,并介绍了一次能源消费结构优化的调整目标和节能减排约束,系统动力学的基本原理和建模步骤;再围绕能源生产和消费总结出一次能源消费结构优化面临的主要问题;接着从节能减排的角度对一次能源消费系统的主要影响因素进行分解;分析影响因素间作用关系后建立一次能源消费系统的系统动力学(SD)模型,模型有效性进行检验;在确定模型有效后,首先对模型进行初始运行,分析保持现有政策下,我国一次能源消费结构及约束指标的发展趋势是否满足约束条件,若不满足再利用情景分析方法改变一次能源消费系统SD模型中的可控变量,模拟不同政策调整情景下,我国一次能源消费结构构成及约束指标变化情况,进而选出可行的优化路径;最后根据SD系统中要素关系及能源消费现状提出相对应的优化建议。研究表明,在初始情景中,2020—2030年我国能源消费结构优化调整及约束条件都难以满足,显示出政策调整的必要性。通过设置不同情景,对SD模型中可控变量进行调整,能得出刚好基本满足我国一次能源消费结构优化和低碳发展约束的情景,该情景中可控变量及其调控值构成了我国一次能源消费结构优化的临界值和路径。最后,结合全文,提出了我国一次能源消费结构优化建议,为相关部门提供了一定的理论和实践参考。