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节能减排论文范文1
顾名思义,所谓“节能”就是在能源的利用上做到节约、不浪费,“减排”就是在生产过程中减少有害物质的排放,进而减少污染,而“优化调度”是指在满足一定的条件下对资源做到合理安排、分配。短期火电系统的节能减排优化调度是指在一定的调度周期内,即24小时内,在满足系统负荷和一定的约束条件下,对整个电力系统的各机组负荷实现最优分配。而所应用的优化发电调度方式,是按照机组发电效率确定次序的调度规则,是实现电力工业节约发展、安全发展和科学发展的重要措施,也是落实科学发展观的具体体现。可以提高电力系统整体的效率,对缓解我国的能源供应压力有重大意义。火电系统的节能减排优化调度问题是一个高维、非凸、非线性的有约束多目标优化问题。国内外学者也对此进行了大量研究,常见的方法有遗传算法、差分进化法、粒子群优化算法等。本文即采用粒子群优化算法来分析解决火电系统的节能减排优化调度问题。
2优化算法在节能减排调度中的应用
国内外学者对应用到火电系统的算法进行了大量研究,主要有遗传算法、差分进化法、粒子群算法等,接下来对各算法一一进行分析。
2.1遗传算法(GeneticAlgorithm)遗传算法是是模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模型,是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。遗传算法是解决搜索问题的通用算法,其步骤一般为复制、交叉、变异。
2.2差分进化算法(DifferentialEvolution)
差分进化算法是由Storn等人于1995年提出的,它是一种模拟生物进化的随机模型,通过反复迭代,使得那些适应环境的个体被保存了下来。本质上说,它是一种基于实数编码的具有保优思想的贪婪遗传算法,同遗传算法一样,差分进化算法包含变异和交叉操作,但同时相较于遗传算法的选择操作,差分进化算法采用一对一的淘汰机制来更新种群。对于优化问题。
2.3粒子群算法(ParticleSwarmOptimization)
粒子群算法是在1995年由Eberhart博士和Kenned博士提出,源于对鸟群捕食的行为研究。该算法最初是受到飞鸟集群活动的规律性启发,进而利用群体智能建立的一个简化模型。粒子群算法在对动物集群活动行为观察基础上,利用群体中的个体对信息的共享使整个群体的运动在问题求解空间中产生从无序到有序的演化过程,从而获得最优解。粒子群算法和遗传算法类似,也是一种基于迭代的优化算法,但是它没有遗传算法中的交叉和变异,而是粒子在解空间追随最优的粒子进行搜索。同遗传算法比较,PSO的优势在于简单容易实现并且没有许多参数需要调整。基于此,决定用粒子群算法来解决短期火电系统的节能减排优化调度问题。
3结论
节能减排论文范文2
积灰和结焦是锅炉运行中面临的重要问题,严重影响到锅炉运行的效率。这往往是因为煤炭的质量不合格,导致燃烧过程中产生大量的粘结物,在锅炉的受热面聚集,在长期受到高温的影响下,就会产生积灰和结焦,对于热能的利用以及水资源的使用都会造成影响。机械法和化学法是目前所采用的主要清除方法,但是清楚效果都不是很好。
2我国锅炉采取有效的节能减排措施
2.1大力推广使用清洁无污染能源在当前人们环保意识不断增强,以及运行成本不断增大的大环境下,针对大耗能的锅炉,应该对生产中使用的清洁无污染的新能源进行推广。除此之外,企业也要加快对相关生物工程的改造,尽可能地使用秸秆、稻壳、天然气来作燃料。如此不但会使煤炭等能源的使用量减少,还不会产生更多的污染物,从而减少了对环境的危害。
2.2不断提高锅炉操作人员的技能水平在锅炉生产中,为使能源被高效地利用,同时能将节能减排工作落到实处,那么锅炉操作人员的技能水平就要不断的提高,从而确保锅炉系统能高效安全地运行。企业中,锅炉操作人员的业务知识水平和技能培训需要不断加强,这样锅炉操作人员对锅炉设备的使用就更加熟练。此外,锅炉操作员还要定期试验锅炉设备,积极联系检修,进行设备消缺工作,以确保锅炉设备处于高效运转的最佳状态。
2.3积极改造锅炉的燃烧系统要通过锅炉设备来达到节能减排的目的,就需积极改造和升级当前的锅炉设备,例如对锅炉中的燃烧室进行不断优化。某电厂改造机组低碳燃烧器,即让燃烧器各喷口标高和一次风喷口结构型式保持不变,在燃烧器上方增加四层SOFA风以达到炉膛空气分级燃烧的目的。对二次风喷口面积进行重新设计,确保二次风速。改造后,优化锅炉运行的配风方式。利用炉膛空气分级燃烧和优化配风技术,使锅炉NOx的排放量低于450mg/Nm3,同时改善锅炉结焦积灰的情况。
2.4在企业中积极推广锅炉水的相关处理技术按照相关测算,锅炉内的水垢厚度每增加1mm,那么锅炉的热效率就有约3%的下降率,并且这对锅炉的安全经济运行也会产生影响。企业要加大技术创新及改革力度,在锅炉工作场所对新的水处理技术和除垢技术积极推广,从而加强对锅炉中给水、原水、回水及锅水的质量分析和检验,以实现锅炉无水垢运转的目的,促进锅炉热效率的进一步提高。
2.5气化小油枪改造从根本上实施节能减排工作。在锅炉低负荷稳燃及运行启停时,还要关注助燃油的消耗成本。某电厂改造了两台330MW机组的气化小油枪,即利用压缩空气的高速射流,直接把燃料油击碎并雾化成超细油滴,从而进行燃烧,而燃烧产生的热量再对燃油进行预热,扩容,后期加热,对此油滴的蒸发气化在短短的时间里就完成了,直接把燃油变成了气体燃料,进而使燃烧效率和火焰的温度大大提高了。60kg/h是单只小油枪的出力,而单只大油枪的出力为300kg/h,两者有差不多的助燃的功效,消耗的成本也大大缩减了,这样的改造使得低负荷稳燃及开停机的成本节省了很多,节能方式的成效十分突出。
3结语
节能减排论文范文3
(一)模型构建通过将投入产出与线性规划、多目标规划方法相结合建立多目标投入产出线性优化模型,在保持经济快速发展的同时,兼顾低碳目标,在投入产出平衡经济系统内寻求低碳与经济增长双赢的产业优化路径。模型构建过程如下:1.目标函数设定。(1)区域GDP最大,即所有产业增加值的和达到最大。式中,xi(t)为第t时期i部门的总产出,是模型中的可控优化变量,aij(t)为第t时期j部门对i部门的直接消耗系数,n为产业部门的个数。2.约束条件设定。对模型中的约束条件需要结合东北地区经济发展和低碳环保的实际情况进行设定。2009年,哥本哈根气候会议上中国承诺到2020年中国单位国内生产总值碳排放比2005年降低40%~45%。2012年党的十报告中提出“2020年实现国内生产总值和城乡居民人均收入比2010年翻一番”的经济发展指标。其中碳减排和经济增长目标也是东北地区的指标和任务。因此,本文将2020年作为规划期,中国宏观的节能减排和经济发展指标作为基本约束。经济增长约束:终期国内生产总值要能够达到一定经济增长率下的预期值。东北地区近十年经济保持快速增长,年均增长率高于10%,但由于近年来经济结构转型,更加注重社会效益和经济增长质量,导致经济增长速度放缓,2012年经济增长率已经低于10%,并有进一步下降的趋势。考虑到上述因素,本文以2010年为基期,设定到规划期2020年的经济预期年均增长率分别为7.17%(GDP翻一番的增长率)、8%(正常发展)和9%(快速发展)三个档次,进而计算得到2020年三个档次增长率所对应的GDP约束的下限值。低碳约束:根据中国政府的减排承诺,分两种情境设定东北地区2020年碳强度目标,分为在2005年的基础上降低40%和45%两档,用每个产业的碳排放系数(见表2)乘以其增加值再求和算出二氧化碳排放总量。通过计算,2005年东北地区碳排放强度为6.38吨/万元,按照减排目标,2020年的碳排放强度约束为3.82~3.51吨/万元。产业结构约束:现代社会经济发展程度的重要衡量标准之一就是第三产业发展水平,提高第三产业占比是产业结构调整的方向。因此,将规划期末第三产业达到期望比重作为产业结构约束。图1为东北地区2006年以来三次产业比重变化。近年来,东北地区三次产业结构基本保持稳定状态,第一产业平均比重在11%左右,二次产业比重占到52%,三次产业平均占比为37%。各省也在经济发展规划中提出产业结构要进一步得到优化,加强对第三产业的政策扶持和关注,使第三产业的比重提高到40%以上,本文设定到2020年第三产业占总产值比重的下限为40%。投入产出平衡约束:该约束条件中,最终使用Yt按照GDP呈现的年均增长速度保守估计各产业增加值的期望下限值,At按照上文所论述的方法取值;另外,模型中各产业部门的产值及引入模型中的正负偏差变量都要求为非负值。模型中,xi为各产业的总产值,是优化变量,vi是i部门的增加值率,Y0是基期(2010年)的GDP,rk表示不同的预期增长率,ci是i部门的碳排放强度,C0表示东北地区基期(2005年)碳排放强度,rh表示碳排放强度降低率,C0(1-rh)Y0(1+rk)表示第k经济增率和第h碳排放强度降低率下CO2排放总量的上限值。第三个等式为产业结构约束,17部门划分中,x16为商业、运输业,x17为其他服务业,均属于第三产业。
(二)模型数据本文的基准数据为国家信息中心编制的2002年和2007年中国区域间投入产出表———东北区域17部门投入产出表,部门分类如表1所示。相关数据分别来自于《中国区域经济统计年鉴》、《黑龙江统计年鉴》、《吉林统计年鉴》、《辽宁统计年鉴》。模型中需要预测东北地区2020年各产业的直接消耗系数矩阵At,直接消耗系数反应了某一产业部门单位产出对其他部门的消耗,又称为技术系数。东北地区作为经济不发达地区,其技术效率相对较低,可用经济技术水平较高的东部沿海地区直接消耗系数当前值替代东北区域2020年的直接消耗系数矩阵。另外,对于模型中的增加值系数向量Vt,通过2002年和2007年东北地区投入产出表可以计算出各个产业增加值系数的年均变化率,进而推算出2020年的增加值系数向量。由于统计年鉴中缺乏二氧化碳排放数据,需要通过计算得到。本文综合补充了以往的对碳排放量的计算方法,首先根据《IPCC国家温室气体清单指南》提供的方法并结合东北地区实际的能源消耗情况计算出各种能源的碳排放系数C。其中,ECj表示第j个行业的CO2排放量,Fij表示j行业对第i种能源的消耗量。分行业终端能源消费量可以从各省的统计年鉴中获得。由于东北地区分行业能源消费量无法直接获得,因而需要依照上述方法分别计算出吉林、辽宁、黑龙江三个省份分行业CO2排放量,然后将其加总得出东北地区17个行业CO2排放量,进而除以东北地区2005年GDP计算得到东北地区各产业CO2排放强度。
二、东北区域低碳约束下产业优化结果分析
表4~6①模拟出经济增长率为7.17%(GDP翻一番的增长率)、8%(正常发展)和9%(快速发展)和碳排放强度在2005年基础上降低40%和45%六种情境下的产业优化结果。表4显示了在满足2020年的GDP比2010年翻一番的经济发展要求时,各产业部门在两种低碳约束下模拟得到的最优总产出和年均增长率。由上表可以看出,为了满足经济增长和低碳的双重目标,各产业发展表现出显著差异,增长速度分布离散,17个产业部门中7个产业部门的增长率需要达到两位数以上,第三产业中的商业、运输业的年均增长率需要达到17%以上,而建筑业总产出呈现负增长,即应该减少其总产出。2020年要达到增加值翻一番,则2007~2020年的年均增长率需要达到9.4%,达到这一增长率要求的有10个产业部门,包括采选业、纺织服装业、造纸印刷及文教用品制造业、石化工业、金属冶炼及制品业、交通运输设备制造业、其他制造业、电力热力及水的生产供应业、商业和运输业、其他服务业,即这10个产业部门应该优先发展,加快其增长速度。该优化结果表明,东北地区目前的产业结构与节能减排所要求的优化结构还有较大差距。另外,在GDP翻一番的前提下,碳排放强度约束由40%增加到45%时,农林牧渔业、纺织服装业、非金属矿物制品业、机械工业、电子机械及电子通信设备制造业及其他制造业这6个部门增长率有小幅度增加,调增幅度均在0.05%以下,商业运输业的增长率有较大幅度提升,增长率从17.22%提高到18.17%。这7个产业部门的碳排放强度相对较小,它们的发展既能保证经济发展水平,又具有低碳化的发展空间,对东北地区的低碳化产业结构转型发展提供了良好的条件。表5是2010~2020年年均增长率在8%时各产业部门在不同碳强度约束下的发展趋势。17个产业部门的增长率同样表现出较大差异,商业、运输业及其他服务业所属的第三产业仍然表现出较大的增长幅度。换算成以2007年为基期时,年均增长率需要达到10.3%,该表中达到或者超过这一平均水平的部门有10个,与表3中的部门相同,即这10个部门的发展对经济增长有明显的拉动作用。与表3情况不同的是,碳排放强度从40%增加到45%时,该种情境下有6个产业部门增长率增加。农业部门、非金属矿物制品业和机械业的增长率开始小幅下降,分别需要降低0.27%、0.13%和0.12%,采选业和交通运输设备制造业的增长率调增,调增幅度为0.05%和1%。也就是说,在较高的经济增长的目标下,进一步加强减排强度时,对农业、非金属矿物制品业和机械业的经济增长的促进作用减弱,对采选业、交通运输设备制造业的经济增长较为有利。表6是2010~2020年年均增长率在9%时各产业部门模拟优化结果。换算成以2007年为基期时,年均增速为10.8%,表3和表4中发展较快的10个部门在该种情境下继续表现出较高的优化增速。与表3和表4不同的是,除建筑业外,其他16个产业部门的增长差距减小,各产业部门增速分布相对更集中,即在更高的经济发展要求下,碳排放约束对各产业部门的影响减弱。建筑业在6种情境下均出现负的增长率,说明建筑业对东北区经济发展的影响很小,应该缩减其产业规模。另外,在该经济增长目标下,石化工业的发展情况与表3和表4中该产业的发展呈现反向变化,随着碳排放强度的增强,其增长速度反而需要调增,表明了该产业对东北地区经济增长的重要作用。为了进一步了解产业结构的调整方向和调整力度,本文测算了17个产业部门的产业结构调整潜力。产业结构调整潜力是指优化后的产业结构中各个产业所占比例与现有产业结构中各产业比重之差,这是制定产业结构调整方案的依据。正号表示该产业存在扩大潜力,即该产业在总产出中的比例调增;负号表示该产业存在缩小潜力,即应该缩减其在总产出中的比重。表7是不同经济增长与低碳约束下各产业结构调整潜力。表7显示,每个产业部门在6种情境下的结构调整方向是一致的,仅表现为调整幅度的不同。17个产业部门中9个表现出不同程度的正的结构调整潜力,尤其是第三产业(商业、运输业和其他服务业)在不同的经济增长和碳减排约束下均具有很大的调整潜力,调整幅度达到5%以上,即相对于2007年的产业结构而言,2020年经过优化后的产业结构中,第三产业总产出在整个国民经济总产出中的比例至少应该提高5个百分点。其次,电力、热力及水的生产供应业也具有较大的正向调整潜力,不过可以看出随着碳减排约束程度的加大,其正向调整潜力幅度明显降低,主要由其行业本身特征决定,在生产电力、热力的过程中会产生大量二氧化碳,使其具有较高的碳排放强度。另外,注意到具有较高碳排放强度的交通运输设备制造业(5.12吨/万元)、石化工业(6.62吨/万元)和金属冶炼及制品业(12.15吨/万元)在总产出中的比重也具有增加趋势,它们的平均调增幅度分别为2.6%、1.01%、0.88%,虽然这些产业总产出的减少对于CO2减排有比较明显的效果,但它们对东北地区经济增长的影响远高于其他行业,东北三省“十二五”中也均将它们作为重点发展的产业。纺织服装业和包括仪器仪表及文化办公用机械制造业、工业品及其他制造业、废品废料在内的其他制造业也都呈现出正向调整潜力,但调整幅度均较小,分别为0.07%和0.42%,这些产业碳排放强度较小,产业基础发展水平不高。此外,在这些产出调增的部门中,随着经济增长速度的加快,其调增幅度在减缓,这说明东北地区产业结构存在着调整潜力,但这种潜力是有限度的,在调整产业结构的同时还应注意产业部门技术效率的提高。同时,17个产业部门中8个产业部门存在负向调整潜力。农林牧渔业在6种情境下的平均调减幅度为2.44%,该调整幅度基本符合产业发展规划,并且随着低碳约束的加强其缩减幅度下降,但缩减幅度很小,说明第一产业受低碳约束的影响很小。优化后的产业结构中建筑业呈现出较大幅度的缩减,平均调减幅度达到5.13%,虽然其碳排放强度很小,仅为0.22吨/万元,但建筑业对东北地区的经济增长贡献很小,并非优势产业,因而应该在一定程度上减少其在总产出中的比重。对于机械工业,在低碳强度约束相同时,其缩减比例的绝对值随着经济增长的加快而增大,经济增长为7.17%、8%和9%时对应的缩减幅度分别为0.99%、1.11%和1.14%,在经济增长较慢(7.17%)和较快(9%)时,该产业缩减幅度随着碳强度约束的加强而增加,在经济增长处于中间时(8%),碳强度约束由40%增加到45%时,其缩减比例反而有所降低。采选业、木材加工及家具制造业、非金属矿物制品业、电气机械及电子通信设备制造业也都应该缩小它们在总产出中的比重,缩减比例均在1%以下,表明现在的产业结构中这些产业部门所占的比重是较为合理的。
三、结论与启示
结合东北地区经济发展和环境质量的实际情况构建含有经济增长和低碳双重目标的投入产出优化模型,测算三档经济增长率和两档碳排放强度目标下各产业结构的演进方向和各行业的产业结构调整潜力。结果显示:
1.从产业经济增长方面看,调整碳排放强度和优化产业结构对各产业总产出和经济增长率都有一定的影响,但影响程度存在较大差异。一些产业部门在不同经济增长率和碳排放强度约束下都呈现出较高的增长潜力,包括采选业、纺织服装业、造纸印刷及文教用品制造业、石化工业、金属冶炼及制品业、交通运输设备制造业、其他制造业、电力热力及水的生产供应业、商业和运输业、其他服务业,这10个部门对区域经济增长具有明显的带动作用,是需要重点关注的产业,尤其是第三产业的经济增长潜力远高于其他行业。在经济增长目标较低时,低碳约束的增强对农业、纺织服装业、非金属矿物制品业、机械工业、其他制造业的经济增长较为有利;在经济增长目标较高时,随着低碳约束的增强,采选业、石化工业、交通运输设备制造业这些碳排放强度较高的产业反而有着更高的增长潜力;电气机械及电子通信设备制造业、商业及运输业由于无论是在高经济增长还是低经济增长目标下,碳排放约束越强,它们的增长潜力越大。
2.从产业结构调整潜力方面看,在6种情境下,每个行业在调整方向上具有一致性,调整幅度有不同程度的差异。农业、建筑业、食品制造及烟草加工业存在较大的负向调整潜力,即应该降低它们在总产出中的比重;同时,由于前两个产业的碳排放系数较低,当碳排放约束增强时,它们的缩减比例有所降低,而食品制造及烟草加工业随着低碳约束的增强需要进一步地调减其在总产出的比例。采选业、木材加工及家具制造业、非金属矿物制品业、机械工业和电气机械及电子通信设备制造业均需要小幅度地调减。商业、运输业、其他服务业、电力、热力及水的生产供应业、交通运输设备制造业这四个产业需要加大幅度提高它们在总产出中的比重,纺织服装业、造纸印刷及文教用品制造业、石化工业、金属冶炼及制品业和其他制造业具有小幅度的正向调整潜力。
节能减排论文范文4
1.1能源浪费严重
我国的电力工业耗能巨大,电力工业大多采用燃烧煤炭的方式进行发电,这样的比重占到了五分之四以上,消耗了我国近半的煤炭资源。但是这些工业部门并没有完全利用资源,而是造成了相当大的浪费。2009年,该产业平均供电煤耗为320克/千瓦时,厂电率为4%。但是早在十年前,日本就已经达到了这一水平,法国更是超越了这一水平,达到了供电煤耗331克/千瓦时,厂用电率为5.42%(包括脱硫过程消耗的电能)的高水平。不难看出,我国电力工业在此方面还处于起步阶段,能源浪费程度较高,有待改善。
1.2技术落后,设备陈旧
节能减排工作与技术发展息息相关,如若没有先进的技术与设备,我国根本无法缩小与发达国家的距离,只能一直处于落后阶段,目前我国已经与世界水平拉开了接近二十年的差距。主要是因为国内企业很难获得节能减排方面的融资,以致没有足够的经费进行研究,只能依靠从国外进行技术引进和设备进口。尽管自改革开放以来,我国已经在这方面取得了巨大进步,对许多新的技术、设备和工艺进行了研究开发,但是仍然与发达国家有着巨大的差距,主要体现在投入有限、创新元素相对较少、对市场的适应能力较弱等等。
1.3数据杂乱
在我国,节能减排工作是以全社会参与的方式进行的,综合了行政、法制以及市场的多种手段。在参与主体当中,政府起到主要的领导作用,通过颁发行政命令统领方向,但是在这个过程中常常出现数据文件多、杂、重复、不协调等问题,致使工作进程缓慢。与之相比,市场的调解与促进作用就显得尤为重要,但是我国在此方面的力度显然不够。
1.4体系不完善
第一,电力企业需要进改革和完善相关的考核机制和评估体系;第二,强化节能减排系统能力,解决一部分电厂没有完整历史记录,物料分配不均衡,脱硫系统的台账不够明确等相关内容;三是强化节能减排管理人员的个人素质,提高专业化程度的培训。
2电力行业节能减排系统评价指标数据
优化保证严谨地对于电力行业节能减排工作进行有效测评,本文深入多角度进行分析,提供多元化的分析思路,创建更加完整的电力节能减排评价模型,此模型主要的功能是分析电力行业与政府部门以及企业的节能减排情况,进行评价的思路如下:
2.1选择评价指标
总结电力领域中节能减排评价的基本目标,重建相关的评价指标体系,得出详细、具有方向性评价指标要具体表现出电力领域进行节能减排的效果,尽量符合节能减排所提出的相关需求。
2.2将指标数据进行无量钢化
首先,在定量评价指标的无量钢化处理过程中,即是对数据进行求解隶属函数的过程,要根据指标本身的性质来确定相关的函数。其次,定性评价指标的量化处理。对于只能进行定性评价的指标,采用评价等级(差、较差、一般、较好、好)隶属度的方法来确定。
2.3对节能减排系统中政府层面及企业层面进行分析
深入对电力与涉及到的政府部门以及企业之间的联系进行深入分析,总结各种指标反映出来的评价结果。政府方面,要颁布完整并且极富有执行性的发展规划与保障体系,加大宣传力度,刺激各个监管部门进行严格的监督工作与考核制度。企业方面,一级评价指标是指准入性评价指标,将绩效性评价指标与工作指标相结合在一起,另外一级评价指标值指专家得出的具体结论与分析办法。两级指标共同组成对企业进行全方位的评价。
3电力行业节能减排系统指标数据优化措施
3.1完善电力行业节能减排政策机制
节能降低消耗与减少排放在节能行业中都占有重大的分量,两者双管齐下可实现最佳的节能效果。节能工作是一项需要长久的恒心才能实现,完善整个企业的减排规划,让减排工作可以进行科学性的实施。将工作用科学理论进行严格的规划与实践,整个减排工作就会更加有序性。基于电力节能减排工作中的阻碍问题与标准化建设的实际情况进行逐一的解决。
3.2积极改善产业环境
煤矿行业主要向发电厂实现煤炭供应,这个原因是由于我国的发电技术基本都是通过火力发电实现的。煤炭的储备量相比其他资源较为丰富,但是由于其不可再生的性质,以及目前大规模的开采,使得可利用资源逐渐减少,并且受到运输、资源开发、环境等相关因素的限制。清洁能源相比较而言具有很大的优势,凭借可再生能源、开发机会多、对环境影响较小等优点在目前比较受欢迎。因此,促进清洁能源的迅速崛起,协调企业内部电源结构,让可再生能源消耗保持稳定。
3.3加大电力企业的政策执行力度
节能减排论文范文5
(1)英国诺丁汉大学。
诺丁汉大学开设有类似建筑物理的课程,以专题讲座形式向学生讲授,直接为建筑设计课程服务。理论讲授与设计平行的教学模式,同类技术知识易形成体系。技术知识的设置针对性运用于设计,而相应的设计也侧重于技术的实现。
(2)同济大学。
同济大学在2003年开设与节能建筑、绿色与生态建筑相关的专业课程《建筑环境控制学》,教学对象主要是建筑学四年级本科生。课程主要分两部分:一部分是节能建筑的理论讲授,另一部分是知识的应用与实践设计。通过两环节的实施,实现节能建筑教学的渗与析。
(3)山东建筑大学。
为打破传统建筑教学方向单一的体制,更好地满足社会对建筑节能人才的需求。从2007年起,山东建筑大学结合本校实际,与国内知名太阳能企业进行联合办学,增设太阳能与建筑一体化方向。从国外建筑院校教育教学实践可以看出:节能理论以专题讲座形式向学生讲授,采用理论与设计平行的教学模式,值得国内借鉴与学习。国内建筑院校对建筑节能教学实践主要概括为两种:一是增设建筑节能课程或现有课程改革;二是在建筑学专业基础上增加与节能技术相关的专业方向。
1.2国内典型设计院对节能减排的应对情况及分析
通过重点调研上海现代建筑设计集团、中国建筑设计研究院、机械部第三设计院和上海建筑科学研究院建筑设计院四家设计院对节能减排的应对情况。国内设计院节能机构所涉及节能领域呈现多样化态势,说明市场对建筑节能人才的需求是多领域、多方位的。随着建筑节能工作的逐步推进,社会需要更多新型建筑人才参与到建筑节能的各个领域。
2建筑学专业学生对节能能力培养的“就读后评价”
学生是人才培养的主体,其对高等学校培养计划中所设相关课程的评价,最能代表课程教学效果的优劣。通过回访学习主体,就建筑节能相关课程设置情况进行“就读后评价”。将评价结果及时反馈到建筑学专业人才培养体系中,以体现人才培养的合理性。
3节约减排政策导向下建筑学专业人才培养的更新策略
3.1建筑学专业教学方法的更新策略
3.1.1传统教学方法的不足
建筑相关节能课程如《建筑物理》、《建筑节能技术》等,课程传授的知识是从实际的物理环境抽象出来的概念和原理。这些知识对擅长使用形象思维的建筑学学生而言,难以消化。教学方式以课题讲授为主,教师单向灌输知识,导致学生学习积极性低,更谈不上主动运用于设计课程。
3.1.2多元化教学模式的建构
(1)案例教学法。
案例学习不是简单的复制,经验的积累是需要转化的,案例的分析与解读是经验转化的途径。在实际的教学过程中,通过分析和解读节能理念融入建筑设计的经典案例,当下建筑技术的发展对建筑设计的影响,鼓励学生自主学习相关节能知识,实现从模仿到经验的转化,进而提高节能设计水平的目的。
(2)专题讲座与专题化设计相结合。
专题讲座是一种开放式教学方法,能够充分调动学生的学习主动性,增强教师与学生间的互动,从而针对性地把专题讲座知识运用到专题化设计当中,实现理论讲授与设计课程平行的教学模式。
3.2建筑学专业课程体系的更新策略
3.2.1更新原则———“思维连贯化,技术阶段化”
传统课程体系中建筑节能相关课程属于独立的理论课程。节能减排视角下,建筑节能应被视为一种理念,其建构的是一个体系,在整个建筑设计过程中应象空间、造型、功能、流线一样贯穿设计的始终。因此,提出建筑学专业课程体系“思维连贯化,技术阶段化”的更新原则。思维连贯化是指将节能理念从学习设计初期就教授给学生,使学生从本质上重视建筑节能设计;技术阶段化是指分阶段地学习专项的建筑节能方法,有针对性地运用到设计中。
3.2.2优化理论课程体系,形成连贯性的思维模式
现阶段建筑教育在课程设置上,相关课程前后不连贯和相互间缺乏联系,使教学效果大打折扣,因此课程设置应强调连贯性。低年级考虑做些节能常识性介绍,使学生认识到当前形势的紧迫性和建筑节能的必要性。二、三年级结合建筑构造和建筑物理讲授节能基础知识,四年级将《建筑节能技术》课程进行立体拆分成若干、具体的专题讲座,穿插到合适阶段并在设计环节中进行针对性的训练。
3.2.3将节能理念阶段性融入建筑设计类课程
结合建筑学专业设计类课程的特点,将节能理念的培养分为三个层面:观念层面即节能意识;方法层面即节能理念;技术层面即节能技术。结合建筑学专业各年级教学特点,运用立体化拆分方法,将《建筑节能技术》课程相关拆分成适合不同年级的节能专题讲座,适时地穿插到给定建筑设计教学环节,将不同层面的节能理念阶段性地融入到设计类课程中。
(1)不同层面节能理念阶段性融入建筑设计的课程体系。
从建筑设计类课程的阶段划分看,二年级是学生基本观念形成的良好时期,节能意识作为观念层面的教学内容,放在该阶段是合适的。三年级属于建筑学专业人才培养中设计理念全方位提升的重要阶段,节能理念作为方法论层面的教学内容,三年级建筑设计类课程要求学生在方案中体现一定的节能理念,是妥当的教学思路。四、五年级的建筑设计环节要求学生在方案中体现具体的节能技术,是合适的思路。
(2)将环境模拟分析与设计竞赛引入建筑设计的课程体系。
环境模拟分析为建筑设计的节能创作思路提供强有力的理性基础,从而在更高层次上实现生态与节能建筑设计在感性与理性层面的整合。因此,Ecotect、Phinics等环境模拟软件将在辅助建筑及规划设计,提高环境分析能力方面,为建筑师和规划师提供良好的技术平台。设计竞赛是推行建筑节能设计行之有效的措施,有助于学生节能意识的培养、深化学生的节能理念,强化学生的节能技术。因此,不同阶段鼓励师生参加“全国大学生节能减排”、“太阳能建筑”及“中国梦绿色建筑创意”等设计竞赛,将会极大提升学生在高等教育阶段节能设计的培养。
4结语
节能减排论文范文6
设备是完成节能减排的直接工具,直接关系着节能减排目标能否实现。为此,在设计模式创新后,要对关键的设备进行调整。调整过程要依据设计的参数进行,要求设备与工艺目标和节能目标相符。设计目标落实于设备层面,主要设计设备选型,为此,应创新设备选型。环保设施包含大量的通用设备,考虑到这些设备多由专业制造商制造,所以可以进行精准参数优化,提升设备的节能能力,挖掘设备的降耗潜能。依据设备自身的特性,结合节能减排目标,进行精准定量设计和计算,然后对设备参数进行全面调整。应尽量减少设备容量浪费,同时还要强化辅机容量工艺和降低设备容量[2]。
2系统局部创新
通过系统局部创新达到节能减排,在现有的工艺基础上,进行系统的局部优化。以城市污水处理厂和火力发电厂为例。污水处理的节能降耗关键是节电能,因此,在节能减排改造中,应充分考虑污水处理工艺的各级能耗,扩大节能空间。在污水处理厂,二级处理过程耗能最大,占污水处理厂总耗能量的70%,因此,污水处理厂运行时节能降耗技术应该重点用在二级处理过程。首先对二级处理单元中各个设备的电能消耗过程进行分析,通常污水处理中所用的设备为搅拌器、内回流污泥泵、外回流污泥泵、剩余污泥泵、鼓风机、二沉池刮泥机、加药泵几部分,它们对电能消耗的比例(相对二级处理总能耗来说)分别是13.5%、3.0%、7.1%、0.4%、75.3%、0.5%、0.2%。可以看出,耗电量最大的是鼓风机,因此,要想有效提高二级处理单元的节能降耗效果,需要参考风量,风压,曝气量等参数,科学合理的选择鼓风机并建立精确的曝气流量控制系统,实现智能化曝气调节。并在处理设备中加设回收二氧化碳装置,以降低二氧化碳的产生量[3]。据统计在二级处理过程中进行局部的技术创新可有效节能35%左右。另外,电力行业普遍认为火电厂的节能减排已接近极限,继续进行,投入太大,难度太大。但是,上海外高桥第三发电厂通过长期的研究和实践,突破陈旧的设计规范,创造了一系列节能减排创新技术,粉尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别达到11.63mg/m3、17.71mg/m3、27.25mg/m3,全部优于我国火电厂大气污染物排放标准。由此可见,通过系统局部创新能达到节能减排,做到节能减排绿色环保生产。
3结语