本文關鍵詞： 坑口電廠 低碳經濟 系統(tǒng)動力學 仿真 調控　出處：《中國地質大學》2014年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著全球人口的急劇膨脹、工業(yè)經濟的不斷發(fā)展,人類在大量耗費以碳基能源為主的資源發(fā)展經濟的同時,以溫室氣體為主的環(huán)境問題日趨嚴重。酸雨、惡劣氣候、煙霧等問題日益成為學界與政界關注的焦點,毫無疑問,溫室氣體而導致的全球氣候變化問題已被確認為不爭的事實。英國經濟學家斯特恩在2006年的研究報告中指出：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(主要是減少溫室氣體)與風險。 低碳經濟實質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濟體系,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際相結合的高度,系統(tǒng)地研究煤電聯產企業(yè)經營的共同特點、基本的循環(huán)經濟現狀。在此基礎上,以中平能化集團坑口電廠為例,詳細地調研坑口電廠的低碳發(fā)展現狀,分析具體經營過程中各種資源的利用現狀,建立坑口電廠低碳經濟發(fā)展的系統(tǒng)動力學模型,對不同的發(fā)展模式進行動態(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)化調控的具體發(fā)展模式與發(fā)展目標,以及實現目標的有效途徑。研究內容主要包括以下五個部分： 1、分析坑口電廠低碳經濟發(fā)展的現狀及存在的問題 深入分析熱電冷氣聯產項目的國際發(fā)展趨勢、我國目前的發(fā)展現狀,找出差距,找準熱電冷氣聯產項目的未來發(fā)展方向,為企業(yè)科學、合理制定長期發(fā)展規(guī)劃未雨綢繆。運用投入產出分析坑口電廠建廠至今煤泥、煤矸石等廢物消費所產生的環(huán)境效益以及自身作為原材料消耗所產生的經濟效益,并根據企業(yè)對社會發(fā)展以及就業(yè)等方面的貢獻定量估算出企業(yè)的社會效益。 2、構建坑口電廠低碳經濟評價指標體系 根據坑口電廠能源資源的特點、環(huán)境污染產生的環(huán)節(jié)與特征,分別從低碳經濟、低碳消費、低碳能源三個視角來對坑口電廠低碳影響要素進行分析,在此基礎上構建坑口電廠低碳經濟發(fā)展的評價指標體系,對具體指標進行分析并確定指標標準。 3、坑口電廠低碳經濟系統(tǒng)動力學模型的建立。首先,明確坑口電廠低碳經濟系統(tǒng)邊界,主要考慮坑口電廠的低碳經濟發(fā)展,以及與其密切相關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,將坑口電廠低碳經濟系統(tǒng)劃分為經濟發(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)內部及它們之間的相互關系,尋找坑口電廠低碳經濟系統(tǒng)的因果回路；最后,建立坑口電廠低碳經濟系統(tǒng)動力學模型,并書寫各變量的方程式。 4、中平能化集團坑口電廠低碳經濟系統(tǒng)仿真與調控基于上述坑口電廠低碳經濟系統(tǒng)動力學模型,對中平能化集團坑口電廠進行仿真模擬。首先,通過分析中平能化集團坑口電廠的歷史數據,對系統(tǒng)參數賦值,并進行模型的有效性檢驗；然后,對當前情況下中平能化集團坑口電廠低碳經濟系統(tǒng)進行仿真模擬,基于對當前情況的仿真結果進行分析,通過改變調控參數,另外設計了三種不同的方案,分別進行仿真,對不同方案下的經濟指標、能源消耗指標和低碳環(huán)境指標進行比較分析。 5、坑口電廠低碳發(fā)展的實施路徑和具體措施根據以上仿真結果與定量評估,制定坑口電廠低碳發(fā)展的具體目標,并提供相應的實施途徑。 本文從低碳經濟視角出發(fā),結合我國電力新能源火電產業(yè)發(fā)展的現狀,運用計算機仿真技術、系統(tǒng)動力學理論、能源經濟學理論、循環(huán)經濟和清潔能源機制理論、產業(yè)發(fā)展等相關理論與方法,對坑口電廠低碳經濟發(fā)展現狀進行綜合評價的基礎上,構建坑口電廠低碳經濟系統(tǒng)動力學模型,以中平能化集團坑口電廠為例進行模擬仿真,得到以下兒個方面的結論： 1、通過對中平能化集團坑口電廠2009—2013年的低碳經濟發(fā)展狀況進行綜合評價得到：坑口電廠2009-2013年低碳經濟質量穩(wěn)步提高,但2012年之后的增長趨勢趨緩,主要因為：2012之前坑口電廠尚未進行全面的節(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,下一步的低碳經濟發(fā)展需突破傳統(tǒng)的減排思維,在提高能源使用效率、調整能源結構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、分析當前情況下中平能化集團坑口電廠低碳經濟系統(tǒng)仿真結果發(fā)現,中平能化集團坑口電廠多數情況下處于虧損狀態(tài)。雖然企業(yè)生產總值是逐年增加的,但是增長速度較慢,而且多數情況下企業(yè)利潤都呈負值；在企業(yè)生產總值中,發(fā)電產值所占比例最大,但其比例是在逐年下降的,到2020年接近80%;其次是砌磚產值,其比重逐年增加,到2020年達到14.7%以上；供熱產值最小,其比重也是在逐年增加的,2020年達到5%以上；因此,中平能化集團坑口電廠應該增加發(fā)電量,提高發(fā)電產值,從而增加企業(yè)效益。正是由于發(fā)電量逐年相對減少,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：可以進一步提高矸石消耗比例,降低甚至停止低質煤的消耗,降低能耗成本,提高企業(yè)利潤。在污染物的排放方面,中平能化集團坑口電廠控制較好,但是對二氧化碳的排放控制需要進一步加強。 3、通過對三種不同方案下中平能化集團坑口電廠低碳經濟系統(tǒng)仿真結果進行對比分析可知,目前中平能化集團坑口電廠低碳經濟發(fā)展狀態(tài)并不是最可取的,企業(yè)發(fā)展低碳經濟是要在保證企業(yè)經濟效益的同時,減少高碳能源消耗,降低溫室氣體排放。通過調控參數的改變與組合得到不同的低碳經濟發(fā)展方案,根據不同方案的仿真結果中平能化集團坑口電廠可以調整能源結構,即提高矸石利用比例,減少低質煤消耗比例,降低能耗成本；同時增加科技投資和環(huán)保投資,提高能源利用率和污染物控制系數,控制各種污染物和二氧化碳的排放量,最終實現電廠低碳經濟的和諧發(fā)展。 4、通過建立坑口電廠低碳經濟系統(tǒng)動力學模型,對中平能化集團坑口電廠低碳經濟發(fā)展狀況進行模擬仿真,得出坑口電廠低碳經濟發(fā)展的調控措施應該從以下幾個方面進行：(1)加強能源管理體系建設,包括進廠煤管理、節(jié)電管理、設備運行管理等。(2)采取節(jié)能技術改造和污染控制措施。(3)營建一個有利于坑口電廠節(jié)能減排的良好外部環(huán)境,從而有效引導坑口電廠減排的逐步演化。
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【學位授予單位】：中國地質大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：F426.61;N941.3

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本文編號：1469026