發(fā)布時(shí)間：2020-07-29 15:02

【摘要】：“資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展”是當(dāng)今人類社會(huì)發(fā)展面臨的三大主題,燃煤發(fā)電與這三大主題緊密相關(guān)。鑒于我國(guó)能源資源稟賦特點(diǎn)和燃煤發(fā)電成本技術(shù)優(yōu)勢(shì),決定了未來(lái)一段時(shí)期內(nèi),煤電作為我國(guó)電源主體的地位難以改變。因此,如何處理好上述三大主題的關(guān)系,煤電產(chǎn)業(yè)向循環(huán)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型成為必然趨勢(shì)。循環(huán)經(jīng)濟(jì)作為燃煤發(fā)電行業(yè)實(shí)現(xiàn)清潔高效生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展的重要方式,能引導(dǎo)燃煤發(fā)電企業(yè)減少生產(chǎn)過(guò)程的資源投入量,提高廢棄物的回收利用率,減少污染物和廢棄物的排放量,具有明顯的資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)效應(yīng)。然而,在我國(guó)當(dāng)前國(guó)民經(jīng)濟(jì)核算體系下,煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的資源環(huán)境效應(yīng)尚未得到科學(xué)界定與計(jì)量,不能發(fā)揮循環(huán)經(jīng)濟(jì)綜合效益對(duì)企業(yè)生產(chǎn)模式改進(jìn)和經(jīng)營(yíng)管理決策的調(diào)節(jié)作用,而且相關(guān)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)機(jī)制限制了循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)量的擴(kuò)大。這直接導(dǎo)致煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈出現(xiàn)“只循環(huán)不經(jīng)濟(jì)”的問(wèn)題,企業(yè)節(jié)能減排與廢棄物再利用工程更多地僅僅體現(xiàn)在“示范”意義上,不利于我國(guó)煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)事業(yè)的發(fā)展,也不符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的目標(biāo)要求。鑒于此,本文以煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)企業(yè)為分析對(duì)象,針對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈“只循環(huán)不經(jīng)濟(jì)”的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,利用代際公平、環(huán)境外部性、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)和協(xié)同學(xué)等理論,研究了煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)資源節(jié)約與環(huán)境保護(hù)效應(yīng)的內(nèi)涵與計(jì)量、煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)復(fù)雜系統(tǒng)演化機(jī)理、煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)優(yōu)化發(fā)展路徑和運(yùn)營(yíng)狀態(tài)預(yù)警等問(wèn)題,提出了應(yīng)用于煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)行業(yè)的資源環(huán)境效應(yīng)計(jì)量及其復(fù)雜系統(tǒng)仿真優(yōu)化分析的理論和方法體系,并對(duì)某煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范項(xiàng)目進(jìn)行了實(shí)證研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:第一,研究了煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)資源與環(huán)境效應(yīng)內(nèi)涵及其系統(tǒng)復(fù)雜特性。從能源戰(zhàn)略地位、政策支持和可持續(xù)發(fā)展三個(gè)角度,論述了我國(guó)煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的比較優(yōu)勢(shì),梳理了煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展模式;結(jié)合煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,從資源代際成本節(jié)約的角度闡述了煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)資源效應(yīng)的基本內(nèi)涵,從清潔生產(chǎn)和廢棄物再利用等方面分析了煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)環(huán)境效應(yīng)的基本內(nèi)涵;論述了煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)開放性、動(dòng)態(tài)性、多層次性和非線性性等復(fù)雜特性。第二,研究了資源代際公平判別、代際成本測(cè)算和煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)資源效應(yīng)的計(jì)量。根據(jù)煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)資源效應(yīng)的基本內(nèi)涵,建立了基于可持續(xù)發(fā)展公平—效率的資源代際公平判別和基于代際公平判別的使用者成本計(jì)量模型,提出了煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)資源效應(yīng)的計(jì)量分析框架,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)代際公平判別和代際成本計(jì)量方法在代內(nèi)公平和資源使用效率方面描述的不足;測(cè)算了2001-2014年以來(lái)我國(guó)煤炭、水資源的代際公平度和代際成本,在此基礎(chǔ)上計(jì)量分析了煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程清潔生產(chǎn)和海水淡化產(chǎn)業(yè)鏈的資源效應(yīng),結(jié)果表明:清潔生產(chǎn)的度電煤炭資源效應(yīng)為0.0017元/千瓦時(shí),海水淡化產(chǎn)業(yè)鏈的煤炭資源效應(yīng)為0.175元/噸,淡化水的水資源效應(yīng)為0.135元/噸。第三,研究了大氣環(huán)境改善支付意愿和煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)環(huán)境效應(yīng)的計(jì)量。根據(jù)煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)環(huán)境效應(yīng)的基本內(nèi)涵,結(jié)合煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)環(huán)境效應(yīng)的外部性特征和不完備市場(chǎng)條件的特點(diǎn),提出了基于選擇實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷拿弘娧h(huán)經(jīng)濟(jì)環(huán)境效應(yīng)計(jì)量模型,彌補(bǔ)了我國(guó)煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)環(huán)境保護(hù)效應(yīng)計(jì)量相關(guān)研究的缺失。設(shè)計(jì)了大氣環(huán)境改善支付意愿調(diào)查問(wèn)卷,基于多項(xiàng)logit模型分析了大氣環(huán)境改善的支付意愿,得到居民對(duì)重度污染天氣數(shù)減少、PM2.5下降以及酸雨天數(shù)減少的邊際支付意愿和總支付意愿,分別為1.400~1.708元/月、0.901~0.923元/月、0.628~0.736元/月和2.929~3.367元/月;結(jié)合燃煤發(fā)電大氣污染物減排潛力的分析結(jié)果,測(cè)算了滿足超低排放標(biāo)準(zhǔn)的煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)企業(yè)度電環(huán)境效應(yīng)為0.0146元/千瓦時(shí)。第四,在復(fù)雜系統(tǒng)因果關(guān)系分析的基礎(chǔ)上,利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論構(gòu)建了煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,揭示了煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)部的演化機(jī)理。明確了煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模目的、系統(tǒng)邊界和關(guān)鍵影響因素;結(jié)合煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)功能價(jià)值分析,將煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)企業(yè)劃分為電力經(jīng)濟(jì)、資源再利用和環(huán)境發(fā)展三個(gè)子系統(tǒng);基于系統(tǒng)內(nèi)部及子系統(tǒng)間的相互作用關(guān)系分析,設(shè)計(jì)了煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)部因果關(guān)系回路;在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論建立了煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)復(fù)雜系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型;確定了系統(tǒng)內(nèi)各變量間的方程式關(guān)系及關(guān)鍵變量的參數(shù)取值。第五,針對(duì)煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈“只循環(huán)不經(jīng)濟(jì)”等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,分析了計(jì)及資源與環(huán)境效應(yīng)對(duì)煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的影響,利用前述系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,通過(guò)多情景仿真探究了煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的優(yōu)化發(fā)展路徑。利用歷史數(shù)據(jù)對(duì)模型參數(shù)賦值并驗(yàn)證了模型的有效性,通過(guò)仿真模擬識(shí)別出初始情景下煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程的海水淡化和固體廢棄物利用產(chǎn)業(yè)鏈存在“只循環(huán)不經(jīng)濟(jì)”等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題;設(shè)置了計(jì)及資源與環(huán)境效應(yīng)、改變企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模以及綜合調(diào)控方案三種發(fā)展情景,研究了解決當(dāng)前煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)問(wèn)題的優(yōu)化發(fā)展路徑;構(gòu)建了基于萬(wàn)元產(chǎn)值能源消耗序參量的煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)預(yù)警模型,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的識(shí)別預(yù)警;結(jié)果表明:2017-2020年煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程運(yùn)營(yíng)處于“低效率”狀態(tài);若解決循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈“只循環(huán)不經(jīng)濟(jì)”的問(wèn)題,應(yīng)通過(guò)上網(wǎng)電價(jià)、淡化水價(jià)和建材價(jià)格補(bǔ)貼等方式對(duì)煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)資源與環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償,并建立健全水務(wù)和建材產(chǎn)品市場(chǎng)機(jī)制,提高循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品的銷售配額,改善循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)規(guī)模較小導(dǎo)致的經(jīng)營(yíng)虧損問(wèn)題。本文提出的煤電循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)資源環(huán)境效應(yīng)內(nèi)涵、計(jì)量和系統(tǒng)仿真優(yōu)化研究體系,拓展了循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)研究的廣度和深度,為今后循環(huán)經(jīng)濟(jì)綜合效益計(jì)量分析及其復(fù)雜系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)機(jī)理相關(guān)的研究奠定了理論和技術(shù)基礎(chǔ)。同時(shí),相關(guān)研究成果也為政府部門建立和完善相關(guān)管理體制和產(chǎn)業(yè)政策、企業(yè)制定循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略提供決策依據(jù),這對(duì)促進(jìn)燃煤發(fā)電行業(yè)節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：F426.61;F426.21
【圖文】：

圖 2-6 復(fù)雜系統(tǒng)突變過(guò)程Fig.2-6 Mutation process of complex systems系統(tǒng)由 o a b演化；當(dāng)參數(shù) 到達(dá)1 臨cod方向演化，系統(tǒng)的演化路徑發(fā)生突變由c變?yōu)?c '，系統(tǒng)再次突變。由此可見，在系會(huì)使得系統(tǒng)的性質(zhì)發(fā)生質(zhì)變，控制變量的變否演化到臨界狀態(tài)并發(fā)生突變。狀態(tài)分為穩(wěn)定狀態(tài)和不穩(wěn)定狀態(tài)，并可以采態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，描述系統(tǒng)狀態(tài)的勢(shì)函數(shù)定狀態(tài)時(shí),該組參數(shù)會(huì)在一定范圍內(nèi)波動(dòng),由個(gè)極值[124]。因此，可以通過(guò)研究系統(tǒng)狀態(tài)于穩(wěn)定狀態(tài)。目前，突變理論已被廣泛應(yīng)用之中，在社會(huì)科學(xué)中的應(yīng)用也逐步增加，可行為。

和煙塵排放濃度限值，并設(shè)置了兩年半的達(dá)標(biāo)排放過(guò)渡期。2014 年 7 月 1 日后，我國(guó)已對(duì)所有燃煤電廠執(zhí)行了史上最嚴(yán)格的排放限值，現(xiàn)有燃煤電廠 S排放濃度限值為 200 毫克/立方米，NOx 排放濃度限值為 100 毫克/立方米，煙排放濃度限值為 30 毫克/立方米。此外，針對(duì)重點(diǎn)地區(qū)，設(shè)置了特別排放限值其排放限值達(dá)到國(guó)際先進(jìn)或領(lǐng)先水平[129]。與此同時(shí)，為進(jìn)一步緩解電力需求與環(huán)境壓力日益增長(zhǎng)的矛盾，2015 年 月 2 日國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議決定，在 2020 年前，對(duì)燃煤機(jī)組全面實(shí)施超低排放和能改造，即在基準(zhǔn)氧含量 6%條件下，煙塵、SO2、NOx排放濃度分別不高于 毫克/立方米、35 毫克/立方米、50 毫克/立方米，所有現(xiàn)役電廠每千瓦時(shí)平均耗低于 310 克/千瓦時(shí)、新建電廠平均煤耗低于克/千瓦時(shí)，對(duì)落后產(chǎn)能和不符相關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)要求的堅(jiān)決淘汰關(guān)停，東、中部地區(qū)要提前至 2017 年和 2018 達(dá)標(biāo)[130]。該標(biāo)準(zhǔn)全面實(shí)施后，煙塵、SO2、NOx排放要求僅為《火電廠大氣污物排標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011）中重點(diǎn)地區(qū)排放限值的 25%、50%和 70%，全煤電行業(yè)減排效果將十分顯著。圖 3-2 為國(guó)內(nèi)外大氣污染物排放限值對(duì)比，可我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)已嚴(yán)于美國(guó)和歐洲。

華北電力大學(xué)博士學(xué)位論文機(jī)、排粉機(jī)、給粉機(jī)進(jìn)入鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行燃燒，燃燒后的煤粉一部分轉(zhuǎn)化為煤渣，部分轉(zhuǎn)化為煙塵、SO2和 NOx 等。在不同的生產(chǎn)工藝條件下，水資源的消耗不同的。其中，直流冷卻的煤電廠，其汽輪機(jī)和凝汽器的用排水量達(dá)全廠用水的 90%；循環(huán)冷卻的煤電廠，由于水的蒸發(fā)、風(fēng)吹、排污等需要補(bǔ)充新水，新補(bǔ)給量占全廠用水量的 60%。此外，濕法除灰渣、濕法排灰等，也會(huì)消耗水資。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2774122