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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.破坏生态环境尽管粗放型经济增长方式在短期内也使本地区GDP实现了较快增长,但同时也产生了诸多问题,有些还是不可逆转的,在经济学上被称为“悲惨性增长、创造性破坏”,此外更为严峻的是,这种模式有着很大的隐患和后患,如果不加以纠正,后果将是非常严重的。据统计资料显示,目前我国每创造1亿美元的GDP,就要消耗12.03万吨标准煤,分别是美国和日本的4.3倍和11.5倍,甚至还是印度的1.2倍,能源利用率不及美国的1/3,日本的1/10[2]。目前,社会各界关注的雾霾问题就是最有力的证明。2.破坏市场均衡各地区产业基础不同,经济对能源消耗的依赖程度不同,但为了完成上级下派的硬性指标,往往采取既简单又直接的办法,这就不可避免地造成了地域、行业之间的不平衡。比如,2011年北京万元GDP能耗仅为0.46吨标准煤,居于全国最低,而最高的宁夏是2.28吨标准煤,其间有0.82吨的差距。此外,为了产生立竿见影的效果,多数地方都是“一刀切”,强制关停一批能源消耗大的中小企业,人为打破了公平竞争,造成了行业垄断,而那些真正高耗能的重点行业、重点企业、重点产品,因为与地方政府有着千丝万缕的联系,却免于处理。更为严重的是,为了追求单一指标的下降,在某些低能耗行业也开始了重复性建设,引发了新一轮的产能过剩。市场机制的扭曲、价格信号的失灵,最终影响的还是市场经济的均衡发展。
二、基于科斯定理的解决思路和方案
在上述过程中,表面看是政府自身行为的矛盾,背后反映的是市场体制和行政体制的矛盾,一方面是市场机制的逐利行为,另一方面则是行政体制的内部压力,二者的结合处就是政府。特别是在我国,地方政府既是公共利益的代表,又有自身特殊的利益,这就决定了它在经济增长和环境保护的决策选择上,存在着矛盾的地方。应当讲,科斯定理为走出这一困境,提供了一个崭新的思路,然而它又存在自身逻辑上的矛盾和与实现相脱节的矛盾,应该加以必要的修正。
(一)庇古税存在的问题英国经济学家庇古提出可以通过征收环境税的方法,来纠正私人成本和社会成本之间的差额,以防止排污者污染环境的行为,从而使环境外部性的问题得到解决[3]。但是这种办法在理论和实践上存在诸多问题。一来政府征税也是要付出代价的,况且这些成本都是净损失,需要由社会来承担,这无疑又一次加重了整个社会的负担。假如税率设置得不科学,还有可能造成资源配置的失调,引发市场的不均衡。二来还有可能进一步削减政府节能减排的动力,助长企业破坏环境的行为。因为政府作为“理性人”,也存在道德风险问题。具体说来,就是由于按照这种制度安排,企业排污量越大,交的税相应也越多,而政府作为以追求财政收入最大化为目标的利益主体,自觉不自觉地就会默许企业的排污行为,甚至可能还会有意扶植这样的企业发展。
(二)科斯定理在节能减排中的应用新制度经济学的鼻祖科斯敏锐地抓住了这一问题的症结所在,提出了一套全新的思路和解决方法。他在其代表作———《企业的性质》和《社会成本问题》两篇论文中进行了详细阐述,其观点被他的后继者归纳为科斯定理,即在某些条件下,经济的外部性能够通过当事人的高效协商加以解决,从而达到了利益均衡,实现了整体利益最大化。所谓某些条件,主要指两点,一是财政权是明确的,二是交易成本非常小,可以忽略不计。进一步来讲,无论在开始时产权赋予了谁,市场交换都可以自行解决某一方侵害另一方利益的问题,并且最终结果都是均衡的、有效率的,这也就是说,和私人物品一样,拥有较大外部性资源的配置同样可以实现帕累托最优。这一过程中,政府只需要做两件事,一是明确和规范产权,二是最大限度地降低交易成本。基于这种理论的指导,美国等西方发达国家普遍开展了污染物排放权或排放指标的交易。应当讲,与庇古税相比,科斯定理无疑前进了一大步,特别是对于解决我国地方政府普遍存在的行为困境,更是有着积极意义。因为按照它的说法,地方政府不用直接干涉市场主体的行为,只要成功做到上述两个方面,市场自然会平衡好各方利益,与此同时,地域经济也会实现快速均衡增长。
三、新型区域经济发展的基本原则
运用市场来解决外部性的分析范式,能够最大程度地减少行政体制对市场体制的干扰,对于规范和发展我国市场经济、促进节能减排,都有着积极作用。但遗憾的是,科斯定理也是建立在多重假设的理想模式之中,更重要的是,他把市场机制的固有缺陷通过假设的方式,人为悄悄地“删除”了,所以在一定程度上影响了它的实践效果。
(一)对科斯定理的必要修正首先,资源环境都是公共产品,在名义上是全体人民共同所有,但实际上存在所有权主体缺位的问题,因此规范产权一说不具有现实的可能性,特别是在社会主义制度的前提下,更不可能把资源环境变成少数人享有的独占品,这就决定了无法通过私下协商的方式加以解决。其次,即使能够通过交易协商的方式,使双方的权益得到保护,但也无法制止企业对环境的破坏行为,特别是当企业看到排污依然有利可图时,必然会变本加厉,最终污染环境所付出的代价,还是要由整个社会、全体人民来承担。第三,科斯定理假设各利益主体之间的交易成本很小,这与实际情况相差更远,尤其当环境污染威胁到了当地居民的生命健康时,解决起来就更加棘手,一旦启动司法程序,交易成本不但没有减少,反而会大幅增加[4]。第四,环境具有不可恢复和不可逆转的特点,即使当事双方达成了解决方案,受害一方也得到了满意的补偿,环境质量恶化的净损失仍然不能恢复到原来的状态。此外,作为单个居民,也因为环境外在性的影响,缺乏修复的内在动力和现实能力。第五,地方政府虽然没有了对市场的直接干预,但在裁决纠纷时却扮演了重要角色,出于增加财政收入的考虑,也会变相支持企业一方,使自己不能处于公正位置。科斯定理所描绘出的完美市场图景,就是把所有利益主体的经济行为简单归结为市场交易行为,再通过假设交易成本为零,直接得出了有效市场的结论。对此,如果不加修正便直接移植到节能减排上,是有很大局限性的。另外,微观经济学研究的是市场均衡问题,宏观经济学研究的是经济总量问题,前者所追求的各利益主体之间的均衡,也就是所谓帕累托最优状态,与总体利益最大化之间还有一条不可逾越的鸿沟,同个人理性并不能代表集体理性的道理一样,个人利益的总和永远不能等同于总体利益。
(二)新型社会治理体制的建立坚持科斯定理的合理性,就是要发挥市场机制在节能减排中的积极作用,构建相应的制度框架,保障企业、行业和区域之间的公平发展、均衡发展;对科斯定理加以必要的修正,就是基于弥补市场先天缺陷的考虑,重视发挥政府、社会组织、乃至个人在节能减排中的重要作用,这就需要建立多元的社会治理体制予以保障。社会治理这一概念,是在党的十八届三中全会上率先提出的,主要是指各类社会主体,包括政府、企业、社会组织以及个人,在同一平台上,按照相关法律规定,通过民主协商的方式,共同管理其公共事物。与以往相比,这种新型模式更加强调治理主体的多元化,治理模式的民主化、法制化。具体到节能减排中,就是通过政府、企业和当地居民的协商交流,共同谋求解决的方案。政府可以通过审批、补贴、处罚等各种手段,严格把好市场准入关,坚决防止高污染、高耗能的企业进入市场;进一步淘汰落后产能,促使不达标企业有序退出市场。当地居民也可以根据环境污染程度以及对自身利益的损害程度,通过各种方式寻求自身利益的补偿。总之,就是要通过政府管理、市场杠杆、社会监督三管齐下,形成推进节能减排的联动机制。
四、大力推进经济可持续发展的对策建议
既要金山银山,又要绿水青山,这句话形象准确地表达了发展和环境之间的关系。的确,我们在加快经济发展的同时,决不能损害我们共同生存的物质基础。为了实现上述目标,有两条原则必须认真把握:一是必须坚持市场在节能减排中的决定性作用;二是必须坚持政府在环境保护中的监管作用,二者既不可缺位,也不可错位。具体来讲,一方面,由市场机制加以调节,可以保障企业、行业和区域之间的公平发展、均衡发展,另一方面,由政府出面实施监管,可以有效补充市场的缺陷和不足。具体来讲,主要有以下几个方面的措施。
(一)实行科学的政绩考核机制对地方政府发展经济、节能减排等行政行为定期开展考核评价是十分必要的,但不合理的政绩考核指标和机制,捆住了地方政府和领导的手脚,在一定程度上不但没有起到预期效果,反而助长了他们的趋利行为。比如,各地普遍存在唯GDP和财政收入至上的惯性思维,为了完成这一指标,不惜牺牲资源环境,乃至后世子孙的利益。由此看来,建立科学多元的一揽子绩效考核指标应当成为当务之急。一是绿色GDP。所谓绿色GDP,指的是扣除自然资产损失后形成的国内生产总值[5]。简单来说,就是从现行的GDP中减去环境污染等因素带来的经济损失。二是节能减排指标。不只是关注单位GDP能耗下降的比例,还应考虑重点行业、重点领域、重点产品能耗下降的程度;不仅满足于纵向比较,还要考虑行业之间、同行内不同规模企业之间能耗的比较。
(二)大力发展节能环保产业环保产业主要是指,以防治环境污染、改善生态环境、保护自然资源为目标的物质生产部门,具体包括节能、资源循环利用和环境保护,涉及节能环保技术与装备、产品和服务等。在我国,环保产业是朝阳产业,有着良好的发展空间。各地区可以通过大力扶植环保产业的发展,来弥补节能减排所带来的直接经济损失。从广义上讲,环保不是专指某个独立的产业部门,而是代表了一种全新的理念或技术,它具有很强的辐射、渗透作用,能够带动其他行业在技术装备、生产工艺、服务方式、管理模式上的革新,具有很强的外部正效应,是加快经济发展的首选。从这个角度来讲,环保产业影响的将是整个生产方式、生活方式。此外,还要重视发展循环经济。这也是一种全新的经济增长模式,它坚持以对资源的高效利用和循环利用为核心,把下游的废物变成上游的原料,进而变成供消费者使用的商品,从而实现对产品从“生”到“死”的全程呵护。
(三)建立排污权交易市场排污权交易,是在控制污染物排放总量的前提下,利用市场机制,在排污者之间进行排污权的交易,以实现低成本、高效率治理污染的目的。目前,排污权的有偿使用和交易,已经是西方发达国家节能减排的主要方式,他们从中获取了不可估量的经济价值和社会价值,尽管这一制度在我国已有了成功实践,但仍处于“草创”阶段。让企业以购买排污权的方式,进行扩大再生产,并通过出售没有用完的排污权收回资金,就能够使节能减排从企业的被动行为变成主动行为。近期,国务院办公厅印发了推进排污权有偿使用和交易的指导意见,其中提出,到2017年年底基本建立这一制度的目标。这一利好消息,对于促进我国环保产业的发展、环境污染的治理,都会带来积极的影响。
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
1.1拌和站污染物排放来源分析
污染排放来源的分析是进行污染控制的关键,也是识别节能减排关键驱动的基础。通过对沥青拌和设备系统构成及工艺流程的分析,找出了拌和站污染物排放的主要来源,并将其归纳为燃烧装置、沥青混合料拌和工艺、拌和设备以及旧沥青路面材料等四个方面。
1.1.1燃烧装置
燃烧装置是向干燥滚筒提供燃烧能量,将骨料加热烘干。拌和站燃烧装置是污染排放的主要来源,燃烧器燃烧主要以烧火油为燃料。烧火油是从废旧轮胎、化工废渣、煤焦油、煤焦沥青、泔水油等废料中提取,并用于工业锅炉燃烧的油料,由于原料和生产工艺的差别,得到的产品成分相差很大。用烧火油作为燃料往往存在排放严重超标、设备腐蚀损坏严重等问题,在其燃烧过程中也会产生大量的SO2、NOx、CO2等污染物。
1.1.2沥青混合料拌和工艺
目前,道路路面建设中基本采用的是传统的热拌沥青混合料,它是将沥青从常温加热到140℃左右,将骨料从常温加热到160℃~180℃,然后再在160℃的高温下将沥青和矿粉进行拌和[15]。热拌沥青混合料的加热过程主要以烧火油为燃料,将沥青加热到如此高的温度,不仅要消耗大量的能源,而且在生产和施工的过程中还会排放出大量的CO2、SO2、NOx及粉尘,严重影响周围的环境质量。据辽宁省公路局统计,每生产1吨普通热拌沥青需消耗燃料油7.98kg,排放CO223.72kg,此外,废气及粉尘还对施工人员的健康造成伤害。
1.1.3拌和设备
拌和设备主要包括骨料供给设备、干燥滚筒设备、除尘设备、搅拌设备及振动筛分设备,拌和设备的装机功率很大,一般可达500kW以上,因此,拌和站的生产需要消耗大量的电能。按辽宁省每年生产沥青混合料600万吨及每生产1吨混合料大概需要4.183度电计算,辽宁省所有拌和站全年需要消耗电能约2510万度。此外,集料烘干和热料提升过程中会产生大量的粉尘,沥青混合料在拌和及铺摊过程中会产生大量的沥青烟、苯可溶物等有害气体,对施工人员的健康造成伤害。
1.1.4旧沥青路面材料
在沥青路面的大中修工程中,由于旧沥青路面的路用性能下降,需要将旧的沥青路面开挖翻新更换成新的沥青路面材料。旧沥青路面材料不易降解,直接排放到环境中会对其造成长期的污染。以9m宽普通沥青路面,路面面层结构6cm,旧沥青路面混合料的密度2.43t/m3计算,1千米该等级的沥青路面所产生的旧沥青混合料的质量就达到1312t之多。因此旧沥青路面材料的废弃不仅对环境造成了污染也浪费了大量的资源。综上,燃烧装置、拌和设备、沥青混合料拌和工艺及旧沥青路面材料废弃带来的能源消耗是拌和站污染物排放的主要来源,而能源消耗的降低又依赖于新技术、新设备的应用,即拌和站节能减排的关键在于节能减排技术。
1.2拌和站节能减排技术分析
新能源、新技术的应用对节能减排工作有着重要影响,也是拌和站节能减排的关键驱动。目前,拌和站节能减排新能源、新技术主要包括:油改气技术、温拌沥青技术、稀土永磁电机技术及厂拌冷再生技术。这些技术的应用能够有效降低燃烧装置、热拌沥青混合料加热、拌和设备及原料使用产生的污染排放量。
1.2.1油改气技术——燃烧装置
油改气技术是将沥青拌和站燃烧装置燃烧所需的燃烧油改为以天然气为燃料的技术,由于天然气具有燃烧清洁、安全性高、对设备腐蚀性较小的优点,因而,油改气技术能够有效降低燃烧器的污染物排放量。通过对油改气技术减排量的计算可以检验其减排效果。
1.2.2温拌沥青混合料技术——沥青混合料拌和工艺
温拌沥青混合料是一类拌和温度和施工温度介于热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料之间,性能达到热拌沥青混合料标准的新型沥青混合料。与热拌沥青混合料相比,温拌沥青混合料的应用可以降低生产和施工温度,减少燃料消耗,节约资源,保护环境,且具有如下的特点:
(1)施工温度可降低20℃~60℃,可节省20%~30%的燃料消耗;
(2)有效减少污染物排放,减轻对环境的污染和对施工人员健康的损害;
(3)减轻热拌过程中沥青的老化,延长沥青路面的使用寿命;
(4)可以延长施工季节。
1.2.3稀土永磁电机技术——拌和设备
稀土永磁电机作为一种高性能的电机,具有很好的节能效果,平均节电率高达10%以上,专用稀土永磁电机的节能率可达15%~20%。它的利用能够减少拌和设备的用电量,进而降低废气及粉尘的排放量
1.2.4厂拌冷再生技术——旧沥青路面材料的循环利用
厂拌冷再生指将旧的沥青路面材料经破碎、筛分,以一定的比例与新集料、沥青类再生结合料、活性添料、水进行常温拌和、常温铺筑形成路面结构层的再生技术。厂拌冷再生技术采用的是常温拌和、常温施工技术,使得旧沥青混合料达到100%利用,资源得到合理有效利用,环境污染得到最大限度地降低。并且,冷拌沥青混合料规避了沥青高温老化问题,施工季节影响也适当放宽,使其作为路面基层或下面层,其性能较热拌沥青混合料作为同样层次时具有更大的优越性。此外,旧料的重复利用还减少了新材料的使用,带来的社会效益也是明显的。
2辽宁省拌和站减排的实践
辽宁省公路局为提高公路沥青拌和站的节能减排水平,提出了建设“绿色拌和站”的理念,通过沥青拌和站油改气技术的推广和其他技术的试点应用,切实提高了公路拌和站的节能减排水平;同时为改变沥青路面大中修养护高能耗、高排放的现状,公路局大力推广温拌沥青路面技术和沥青路面再生技术在沥青路面改造中的应用,降低公路养护管理的能耗和污染物排放,提高旧沥青路面材料的回收利用率,进而达到节能减排的目的。
3结论