随着温室效应和环境污染的加剧,节能减排与环境保护成为了各国除发展经济以外的又一个主要任务。北京作为我国的首都暨政治文化中心,如何在科学发展观和城市运行大安全观的指导下,全面系统地解决首都经济发展与能源、环境保护之间的突出矛盾,实现首都的可持续发展与经济、能源、环境要素的良性互动和循环,成为亟待探索和解决的重大议题。本文就是在此背景下,结合国内外经济、能源、环境模型的既有研究成果,提出了适用于北京的经济、能源、环境安全系统模型(北京3E-S系统模型),并开发了北京3E-S系统模型软件,为首都决策者制定经济、能源、环境政策,实现节能减排和环境保护目标提供及时有效的科学依据。本文依次介绍了北京经济、能源、环境安全系统模型四大模块的功能及应用方法,包括以投入产出模型为核心的宏观经济模块、以LEAP模型为核心的能源需求预测模块、以MARKAL模型为核心的能源供应优化模块和以北京市经济、能源、环境安全指数为核心的安全验证模块。四大模块的功能紧密衔接并相互补充。宏观经济模块是北京3E-S系统模型的起始运算模块,用于对北京市的宏观经济发展和产业结构变化进行预测和分析。能源需求预测模块是在前一个模块的工作基础上,对北京市的终端能源消费进行分部门、分品种的预测分析。能源供应模块则基于两大模块的工作,综合考虑环境因素,计算出综合成本较优的能源供应方案。安全验证模块则是对上述模块预测出的结果或提出的方案进行经济安全、能源安全和环境安全验证。北京市3E-S系统模型的运行可以历史数据外推或情景分析两种模式进行。另外,本文以算例的形式,应用北京3E-S系统模型对北京市数种可能的能源环境政策的预计效果进行了初步分析。