坑口電廠低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真研究
本文關(guān)鍵詞: 坑口電廠 低碳經(jīng)濟(jì) 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué) 仿真 調(diào)控 出處:《中國(guó)地質(zhì)大學(xué)》2014年博士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:隨著全球人口的急劇膨脹、工業(yè)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人類在大量耗費(fèi)以碳基能源為主的資源發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí),以溫室氣體為主的環(huán)境問題日趨嚴(yán)重。酸雨、惡劣氣候、煙霧等問題日益成為學(xué)界與政界關(guān)注的焦點(diǎn),毫無疑問,溫室氣體而導(dǎo)致的全球氣候變化問題已被確認(rèn)為不爭(zhēng)的事實(shí)。英國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家斯特恩在2006年的研究報(bào)告中指出:每年全球花占全世界GDP1%的成本,可以節(jié)約占全世界GDP5%的資源環(huán)境治理代價(jià)(主要是減少溫室氣體)與風(fēng)險(xiǎn)。 低碳經(jīng)濟(jì)實(shí)質(zhì)上是為了提高能源的利用率及減少污染物的排放,從而建立一套健康且高效的能源低碳經(jīng)濟(jì)體系,促使低碳能源發(fā)展的一種未來形態(tài)。本研究站在理論與實(shí)際相結(jié)合的高度,系統(tǒng)地研究煤電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)經(jīng)營(yíng)的共同特點(diǎn)、基本的循環(huán)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀。在此基礎(chǔ)上,以中平能化集團(tuán)坑口電廠為例,詳細(xì)地調(diào)研坑口電廠的低碳發(fā)展現(xiàn)狀,分析具體經(jīng)營(yíng)過程中各種資源的利用現(xiàn)狀,建立坑口電廠低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,對(duì)不同的發(fā)展模式進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真,篩選出最適合坑口電廠低碳發(fā)展模式;制定坑口電廠低碳發(fā)展優(yōu)化調(diào)控的具體發(fā)展模式與發(fā)展目標(biāo),以及實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的有效途徑。研究?jī)?nèi)容主要包括以下五個(gè)部分: 1、分析坑口電廠低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)狀及存在的問題 深入分析熱電冷氣聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目的國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)、我國(guó)目前的發(fā)展現(xiàn)狀,找出差距,找準(zhǔn)熱電冷氣聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目的未來發(fā)展方向,為企業(yè)科學(xué)、合理制定長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃未雨綢繆。運(yùn)用投入產(chǎn)出分析坑口電廠建廠至今煤泥、煤矸石等廢物消費(fèi)所產(chǎn)生的環(huán)境效益以及自身作為原材料消耗所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益,并根據(jù)企業(yè)對(duì)社會(huì)發(fā)展以及就業(yè)等方面的貢獻(xiàn)定量估算出企業(yè)的社會(huì)效益。 2、構(gòu)建坑口電廠低碳經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系 根據(jù)坑口電廠能源資源的特點(diǎn)、環(huán)境污染產(chǎn)生的環(huán)節(jié)與特征,分別從低碳經(jīng)濟(jì)、低碳消費(fèi)、低碳能源三個(gè)視角來對(duì)坑口電廠低碳影響要素進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建坑口電廠低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,對(duì)具體指標(biāo)進(jìn)行分析并確定指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。 3、坑口電廠低碳經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的建立。首先,明確坑口電廠低碳經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)邊界,主要考慮坑口電廠的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展,以及與其密切相關(guān)的污染排放和資源利用問題,而不涉及企業(yè)的外部環(huán)境,將坑口電廠低碳經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)劃分為經(jīng)濟(jì)發(fā)展子系統(tǒng)、資源利用子系統(tǒng)、低碳環(huán)境子系統(tǒng);然后,基于各子系統(tǒng)內(nèi)部及它們之間的相互關(guān)系,尋找坑口電廠低碳經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的因果回路;最后,建立坑口電廠低碳經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,并書寫各變量的方程式。 4、中平能化集團(tuán)坑口電廠低碳經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)仿真與調(diào)控基于上述坑口電廠低碳經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,對(duì)中平能化集團(tuán)坑口電廠進(jìn)行仿真模擬。首先,通過分析中平能化集團(tuán)坑口電廠的歷史數(shù)據(jù),對(duì)系統(tǒng)參數(shù)賦值,并進(jìn)行模型的有效性檢驗(yàn);然后,對(duì)當(dāng)前情況下中平能化集團(tuán)坑口電廠低碳經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真模擬,基于對(duì)當(dāng)前情況的仿真結(jié)果進(jìn)行分析,通過改變調(diào)控參數(shù),另外設(shè)計(jì)了三種不同的方案,分別進(jìn)行仿真,對(duì)不同方案下的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、能源消耗指標(biāo)和低碳環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行比較分析。 5、坑口電廠低碳發(fā)展的實(shí)施路徑和具體措施根據(jù)以上仿真結(jié)果與定量評(píng)估,制定坑口電廠低碳發(fā)展的具體目標(biāo),并提供相應(yīng)的實(shí)施途徑。 本文從低碳經(jīng)濟(jì)視角出發(fā),結(jié)合我國(guó)電力新能源火電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論、能源經(jīng)濟(jì)學(xué)理論、循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔能源機(jī)制理論、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等相關(guān)理論與方法,對(duì)坑口電廠低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,構(gòu)建坑口電廠低碳經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,以中平能化集團(tuán)坑口電廠為例進(jìn)行模擬仿真,得到以下兒個(gè)方面的結(jié)論: 1、通過對(duì)中平能化集團(tuán)坑口電廠2009—2013年的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)得到:坑口電廠2009-2013年低碳經(jīng)濟(jì)質(zhì)量穩(wěn)步提高,但2012年之后的增長(zhǎng)趨勢(shì)趨緩,主要因?yàn)椋?012之前坑口電廠尚未進(jìn)行全面的節(jié)能減排措施,技能減排潛力較大,2012年之后由于坑口電廠積極推行綠色企業(yè)與綠色發(fā)展的思路,電廠低碳發(fā)展取得明顯效果。因此,坑口電廠在保持目前低碳發(fā)展道路的同時(shí),下一步的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展需突破傳統(tǒng)的減排思維,在提高能源使用效率、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)以及健全完善低碳發(fā)展管理體系等方面狠下功大,以期在創(chuàng)建綠色低碳企業(yè)的大道上不斷突破低碳....跨越發(fā)展的瓶頸。 2、分析當(dāng)前情況下中平能化集團(tuán)坑口電廠低碳經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn),中平能化集團(tuán)坑口電廠多數(shù)情況下處于虧損狀態(tài)。雖然企業(yè)生產(chǎn)總值是逐年增加的,但是增長(zhǎng)速度較慢,而且多數(shù)情況下企業(yè)利潤(rùn)都呈負(fù)值;在企業(yè)生產(chǎn)總值中,發(fā)電產(chǎn)值所占比例最大,但其比例是在逐年下降的,到2020年接近80%;其次是砌磚產(chǎn)值,其比重逐年增加,到2020年達(dá)到14.7%以上;供熱產(chǎn)值最小,其比重也是在逐年增加的,2020年達(dá)到5%以上;因此,中平能化集團(tuán)坑口電廠應(yīng)該增加發(fā)電量,提高發(fā)電產(chǎn)值,從而增加企業(yè)效益。正是由于發(fā)電量逐年相對(duì)減少,企業(yè)能源消耗總量以較小的速度逐年增加,其中能耗以矸為主,占總能牦的50%左右:可以進(jìn)一步提高矸石消耗比例,降低甚至停止低質(zhì)煤的消耗,降低能耗成本,提高企業(yè)利潤(rùn)。在污染物的排放方面,中平能化集團(tuán)坑口電廠控制較好,但是對(duì)二氧化碳的排放控制需要進(jìn)一步加強(qiáng)。 3、通過對(duì)三種不同方案下中平能化集團(tuán)坑口電廠低碳經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析可知,目前中平能化集團(tuán)坑口電廠低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顟B(tài)并不是最可取的,企業(yè)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)是要在保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),減少高碳能源消耗,降低溫室氣體排放。通過調(diào)控參數(shù)的改變與組合得到不同的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展方案,根據(jù)不同方案的仿真結(jié)果中平能化集團(tuán)坑口電廠可以調(diào)整能源結(jié)構(gòu),即提高矸石利用比例,減少低質(zhì)煤消耗比例,降低能耗成本;同時(shí)增加科技投資和環(huán)保投資,提高能源利用率和污染物控制系數(shù),控制各種污染物和二氧化碳的排放量,最終實(shí)現(xiàn)電廠低碳經(jīng)濟(jì)的和諧發(fā)展。 4、通過建立坑口電廠低碳經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,對(duì)中平能化集團(tuán)坑口電廠低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行模擬仿真,得出坑口電廠低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的調(diào)控措施應(yīng)該從以下幾個(gè)方面進(jìn)行:(1)加強(qiáng)能源管理體系建設(shè),包括進(jìn)廠煤管理、節(jié)電管理、設(shè)備運(yùn)行管理等。(2)采取節(jié)能技術(shù)改造和污染控制措施。(3)營(yíng)建一個(gè)有利于坑口電廠節(jié)能減排的良好外部環(huán)境,從而有效引導(dǎo)坑口電廠減排的逐步演化。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:F426.61;N941.3
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1469026
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