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時(shí)間:2023-09-11 17:25:30
序論:寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來(lái)了七篇節(jié)能減排論文范文,愿它們成為您寫作過(guò)程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。
1.1焙燒隧洞的節(jié)能改造目前,精密鑄造焙燒最為常見(jiàn)的是采用貫通式焙燒隧洞,焙燒過(guò)程中各種熱量損失以高溫?zé)煔鉄釗p為主,這是因?yàn)楸簾矶吹亩大w較短、煙氣流動(dòng)速度快和燃料未被充分利用、排煙的溫度超過(guò)450℃且焙燒的熱效率極低。我們可以通過(guò)加長(zhǎng)洞體預(yù)熱段的長(zhǎng)度,且將貫通型式改為U型洞體和延緩煙氣在U型洞體中的停滯時(shí)間,控制排煙的溫度低于200℃,充分利用煙氣的余熱,提高焙燒的熱效率。與此同時(shí),U型焙燒洞體中間段可減小部分散熱面,也可消除一定的熱損失。
1.2中頻電源焙燒熔煉設(shè)施的節(jié)能改造焙燒熔煉的能耗大約占總能耗的50%之多,對(duì)焙燒熔煉設(shè)施進(jìn)行節(jié)能改造也可實(shí)現(xiàn)一定程度的節(jié)能效果。具體的節(jié)能改造途徑如下:(1)恒定功率改造。負(fù)載阻抗在溫度變化過(guò)程中還能繼續(xù)保持中頻電源的功率近似不變;(2)焙燒隧洞洞體的增容改造。由50kg增至750kg,可有效提升鑄造效率和降低能耗;(3)輸入電壓的等級(jí)提升改造。輸入電壓由380V升至660V可使得焙燒熔煉設(shè)施的效率大幅提升,且設(shè)施的損耗也能減小。
1.3薄殼減層的節(jié)能改造采用薄殼技術(shù)研究制殼材料、內(nèi)壁涂料、黏結(jié)劑硬化劑和復(fù)合鑄造等工藝,在確保模殼強(qiáng)度達(dá)標(biāo)的條件下,實(shí)現(xiàn)型具殼壁減薄,這樣可節(jié)省產(chǎn)品輔料的消耗,并在一定程度上降低型殼焙燒能耗。
2精密鑄造節(jié)能減排優(yōu)化分析
2.1焙燒隧洞的節(jié)能改造貫通式焙燒隧洞洞體達(dá)到萬(wàn)噸級(jí)別以上精密鑄造企業(yè)普遍采用煤氣發(fā)生爐以煤氣燃燒進(jìn)行加熱,節(jié)能減排技術(shù)改造之前每噸產(chǎn)品的煤炭消耗可達(dá)750kg,每萬(wàn)噸精密鑄件的年洗精煤消耗達(dá)7500t,每噸洗精煤的產(chǎn)氣量達(dá)3.8m3,焙燒年耗煤氣總量為28500m3,煤炭發(fā)生爐的效率值約為78%,煤氣的實(shí)測(cè)熱值約為5407.47kJ/m3,排煙溫度約為450℃,隧洞洞體內(nèi)的空氣過(guò)量系數(shù)為1.2,每立方煤氣經(jīng)燃燒可產(chǎn)生2.676m3的煙氣,也就是說(shuō),每年高溫?zé)煔獾目偭靠蛇_(dá)到:7500×3.8×0.78×1.2×2.676=71385m3。煙氣的定壓比熱容約為1.8627kJ/m3•℃,每年煙氣損失的熱量為71385m3×450℃×1.8627kJ/m3•℃=59835978kJ。對(duì)U型焙燒隧洞預(yù)熱段合理加長(zhǎng),且控制隧洞內(nèi)的煙氣停滯足夠長(zhǎng)的時(shí)間,按照同等焙燒量來(lái)計(jì)算,每噸產(chǎn)品的煤炭消耗大約在630kg,每年萬(wàn)噸精密鑄件的洗精煤的消耗量在6300t左右,排煙的溫度則控制在200℃以下,隧洞內(nèi)的空氣過(guò)量系數(shù)和每立方煤氣產(chǎn)生的煙氣量不變,則每年的高溫?zé)煔饪偭靠蛇_(dá)到6300×3.8×0.78×1.2×2.676=59963m3,200℃的煙氣定壓比熱容約為1.7873kJ/m3•℃。在焙燒爐節(jié)能改造每噸鑄件可節(jié)約的煤炭消耗量不計(jì)入的前提下,每年煙氣損失的熱量為59963m3×200℃×1.7873kJ/m3•℃=21434373kJ。因此,可得到節(jié)能量ΔE1為(59835978-21434373)×0.03412/1000=1310t。
2.2中頻電源焙燒熔煉設(shè)施的節(jié)能改造焙燒熔煉設(shè)施在實(shí)現(xiàn)輸入電壓增大的技術(shù)改造后,按照功率公式W=RI2可知,焙燒熔煉設(shè)施在其中頻電源內(nèi)部和感應(yīng)裝置方面的銅損可大幅降低。因此,對(duì)中頻電源恒定功率、增大爐體容量和增大輸入電壓后,精密鑄件生產(chǎn)可提升20%的耗電利用率,每噸鋼水的耗電由原來(lái)的845~960kW•h降至64~770kW•h。按照某企業(yè)每年擁有1萬(wàn)t精密鑄件的產(chǎn)量來(lái)計(jì)算,鋼水的利用率以70%計(jì)算,廢品率為3%。因中頻電源的波動(dòng)現(xiàn)象,每噸鋼水可節(jié)省耗電量為900-730=170kW•h。這樣,每年可節(jié)約電量為2500000kW•h,折合標(biāo)準(zhǔn)煤的節(jié)能量大致為ΔE2=2500000×0.335/1000=837.5t。
2.3薄殼減層的節(jié)能改造采取薄殼減層的節(jié)能減排技術(shù)手段后,型殼的加固層由4~6層減至2~3層,型殼的厚度變小,大約使得模殼的層厚平均減小1/5,焙燒熱量隨之減少1/5,每噸精密鑄件產(chǎn)品的型殼可節(jié)約煤炭消耗量1/6左右,也就是630kg/t。因此,薄殼減層的節(jié)能改造對(duì)于減少資源消耗、能源消耗和減排的效果相對(duì)比較明顯。按照每年生產(chǎn)10000t精密鑄件來(lái)計(jì)算,不考慮節(jié)省原輔助材料的效益,且在型殼減少砂粉材料的效益不計(jì)的前提下只計(jì)算型殼減小厚度以后焙燒節(jié)能量為ΔE5=10000×0.63÷6×0.9=945t。
3結(jié)語(yǔ)
蘭州西站在鋼結(jié)構(gòu)施工階段,面臨內(nèi)部細(xì)小鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件吊裝問(wèn)題,主要鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用400t履帶式起重機(jī)跨外吊裝技術(shù),對(duì)于內(nèi)部細(xì)小鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件存在空間鎖閉,400t履帶式起重機(jī)無(wú)法吊裝的情況,必須在結(jié)構(gòu)板上進(jìn)行輔助吊裝。原有施工方案中為400t履帶式起重機(jī)將50t履帶式起重機(jī)吊裝至9.700m結(jié)構(gòu)樓板上,必須對(duì)結(jié)構(gòu)樓板進(jìn)行腳手架回頂,保證結(jié)構(gòu)樓板安全,通過(guò)吊裝方案優(yōu)化,經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)受力計(jì)算復(fù)核,取消50t履帶式起重機(jī),改為25t汽車吊在9.7m樓板上進(jìn)行行走,配合400t履帶式起重機(jī)進(jìn)行吊裝鋼結(jié)構(gòu),保證了9.7樓板下腳手架的順利拆除,減少腳手架租賃費(fèi)用100萬(wàn)元。
2節(jié)電器的應(yīng)用
蘭州西站站房鋼結(jié)構(gòu)體量為1萬(wàn)5千t,焊接作業(yè)量大,因此相應(yīng)的用電量負(fù)荷大,為此,項(xiàng)目部從節(jié)約能源角度考慮,在項(xiàng)目伊始即在施工現(xiàn)場(chǎng)兩個(gè)主配電室安裝工業(yè)用節(jié)電器裝置,通過(guò)節(jié)電器的電容補(bǔ)償裝置,調(diào)節(jié)電流運(yùn)行情況,大幅減少無(wú)功功率,通過(guò)對(duì)比,安裝節(jié)電器(圖4)的費(fèi)用為9.2萬(wàn)元/套,有效使用期為10年,作為固定資產(chǎn)定期進(jìn)行折舊,蘭州西站自工程開(kāi)始至竣工結(jié)束,共計(jì)用電量為4680098kW•h,節(jié)電器節(jié)電率按平均值取9%進(jìn)行計(jì)算,節(jié)電器節(jié)省電量4.63×105kW•h,按0.85元/kW•h成本進(jìn)行計(jì)算,扣除設(shè)備成本,共節(jié)約成本24.2萬(wàn)元。通過(guò)節(jié)電器的應(yīng)用,不僅充分體現(xiàn)了新設(shè)備在節(jié)能減排上的作用,更為大型工程中應(yīng)用樹(shù)立了良好的標(biāo)桿,通過(guò)自身節(jié)約成本開(kāi)支,使建筑施工企業(yè)能夠積極主動(dòng)的去應(yīng)用這一設(shè)備。
3鋼筋直螺紋技術(shù)的應(yīng)用
在蘭州西站混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中,對(duì)于梁的主筋采用鋼筋直螺紋套筒連接技術(shù),徹底改變傳統(tǒng)鋼筋主筋之間連接依靠焊接的方式,使傳統(tǒng)的土建工程變成類似安裝工程,后臺(tái)精確下料和套絲加工,使得施工現(xiàn)場(chǎng)的操作人員手中的工具由傳統(tǒng)的焊機(jī)、焊把變成了管鉗,在保證施工質(zhì)量的前提下,大幅提高施工效率,由于取消了傳統(tǒng)的鋼筋搭接焊,施工現(xiàn)場(chǎng)減少了動(dòng)火作業(yè),降低了火災(zāi)發(fā)生概率,整體減少搭接焊共計(jì)節(jié)約鋼筋533t,節(jié)約成本213萬(wàn)元,節(jié)約電力50萬(wàn)元,共計(jì)節(jié)約成本263萬(wàn)元。
4盤式腳手架的應(yīng)用
盤扣架操作便捷、搭設(shè)速度快,滿足了施工進(jìn)度要求,相對(duì)于其他支撐體系安全、快速、經(jīng)濟(jì)、美觀,通過(guò)利用盤式腳手架,對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)更改的腳手架情況,避免重新搭設(shè)10000m3,節(jié)約成本13萬(wàn)元。
5BIM技術(shù)的應(yīng)用
通過(guò)BIM技術(shù)對(duì)施工的前期虛擬施工,提前發(fā)現(xiàn)實(shí)際施工中會(huì)發(fā)生的問(wèn)題,避免發(fā)生了返工情況,杜絕了拆除材料的廢棄處理,節(jié)約原始材料,通過(guò)BIM技術(shù),蘭州西站施工現(xiàn)場(chǎng)未發(fā)生一起因碰撞而造成的拆改情況,節(jié)約原材成本20萬(wàn)元。
6結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞: 節(jié)能減排 經(jīng)濟(jì)效益
論文正文:
陜西建筑節(jié)能減排經(jīng)濟(jì)效益
解決能源問(wèn)題,要走可持續(xù)發(fā)展道路
為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo),陜西省2006年12月頒布《陜西省節(jié)約能源條例》、對(duì)節(jié)能管理,有效開(kāi)發(fā)能源,合理使用能源作出了規(guī)定。2007年1日開(kāi)始施行《陜西省建筑節(jié)能條例》為加強(qiáng)建筑節(jié)能管理,降低建筑能耗,提高能源利用效率,促進(jìn)節(jié)約型社會(huì)建設(shè)提供了法律依據(jù)。2008年制定了《關(guān)于加強(qiáng)農(nóng)村建筑建材節(jié)能工作的通知》、《關(guān)于做好2008年建設(shè)領(lǐng)域節(jié)能減排工作的通知》等文件對(duì)建筑節(jié)能工作作了周密部署,提出了開(kāi)展建筑節(jié)能工作的指導(dǎo)思想。
一系列的法律法規(guī),健全節(jié)能減排的相關(guān)政策體系,使得我省節(jié)能減排工作呈現(xiàn)出良好局面。據(jù)陜西省發(fā)展改革委近日披露,2007年,陜西省實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)總值5369.85億元。經(jīng)初步核算,全省能源消費(fèi)總量約6600萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,較上年增長(zhǎng)10.5%。全省萬(wàn)元GDP能耗比2006年下降4.5%,萬(wàn)元GDP能耗降到1.36噸標(biāo)準(zhǔn)煤,保持了下降的良好勢(shì)頭。當(dāng)前,我省節(jié)能減排工作取得了較大進(jìn)展,但與建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的目標(biāo)相比,還有一定的距離。實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,必須進(jìn)一步推進(jìn)我省建筑領(lǐng)域節(jié)能減排工作。
重點(diǎn)抓好新建建筑執(zhí)行節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
開(kāi)展建筑節(jié)能工作首先應(yīng)下大力氣抓好新建建筑全面執(zhí)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)2005-2007年全國(guó)建筑節(jié)能專項(xiàng)檢查結(jié)果,2007年110月份全國(guó)城鎮(zhèn)新建建筑在設(shè)計(jì)階段執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的比例為97%,施工階段執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的比例為71%;2006年,符合建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要求的項(xiàng)目達(dá)到總項(xiàng)目的95.7%,施工階段合格率降到了53.8%;而2005年的檢查,只有20%新建建筑達(dá)到圖審?fù)ㄟ^(guò)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
三年的指標(biāo)顯示:新建建筑節(jié)能設(shè)計(jì)執(zhí)行率都有了較大幅度的提升,但施工階段執(zhí)行建筑節(jié)能50%的合格率仍然較低,存在節(jié)能建筑不節(jié)能的局面。目前我國(guó)正處于住宅建設(shè)的高峰期,世界銀行報(bào)告認(rèn)為:2000-2020年是中國(guó)民用建筑發(fā)展鼎盛期的中后期;預(yù)計(jì)2004-2020年全國(guó)每年新增建筑量約1820億m2,全國(guó)每年新增城鎮(zhèn)住宅量10億m2,預(yù)測(cè)到2020年民用建筑保有量的一半是2000年以后新建的。
從我省的情況看,十五期間,我省商品房屋竣工面積3228萬(wàn)平方米,年平均增長(zhǎng)速度11%。按此增長(zhǎng)幅度進(jìn)行測(cè)算,十一五我省新增商品房屋約3600萬(wàn)平方米。從三年的全國(guó)建筑節(jié)能專項(xiàng)檢查結(jié)果看我省整體情況較好,但省內(nèi)欠發(fā)達(dá)地區(qū)與經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的差距還是存在的。如果不抓好新建建筑的節(jié)能工作,再加上大量的既有建筑,這將使建筑能耗的增長(zhǎng)速度大大高于建筑規(guī)模的增長(zhǎng)速度,從而使我省目前的能源緊張狀況進(jìn)一步惡化。
把國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑及大型公共建筑作為我省建筑節(jié)能的突破口。
我省國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑及大型公共建筑面積約630萬(wàn)平方米,主要集中在西安。根據(jù)2007年我院陜西省政府辦公建筑和大型公共建筑能耗運(yùn)行狀況及能效評(píng)估調(diào)研對(duì)西安、寶雞、榆林、延安、漢中五城市和省政府機(jī)關(guān)的21個(gè)政府辦公建筑和大型公共建筑進(jìn)行的能耗狀況調(diào)查結(jié)果顯示,辦公建筑單位面積年耗電量為3070kWh,商業(yè)建筑單位面積年耗電量為100200kwh。
國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑及大型公共建筑面積建筑占民用建筑的比例雖然不大,但單位能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般公共建筑和居住建筑,在我省民用建筑總能耗中占有很大比重。具有單位面積能耗高;同類型建筑物之間存在2倍以上較大差異的特點(diǎn)。為什么我國(guó)國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑及大型公共建筑普遍具有高能耗的特點(diǎn)?首先,一些大型公共建筑在設(shè)計(jì)上片面追求形式新、奇、特,忽視建筑功能,造成能源和資源的浪費(fèi)。其次是管理上太粗放。因?yàn)槭枪媒ㄖ?使用者會(huì)有意或無(wú)意忽視能耗的責(zé)任問(wèn)題。
第三是運(yùn)行中不適當(dāng)。大型公共建筑的風(fēng)機(jī)跟水泵的電耗占采暖空調(diào)電耗的50%-70%,根本原因在于選型不當(dāng),存在大馬拉小車的現(xiàn)象。解決這些問(wèn)題,可以通過(guò)建立大型公共建筑節(jié)能監(jiān)管體系,使大型公共建筑按節(jié)能運(yùn)行方式運(yùn)行,即通常所言的無(wú)成本節(jié)能改造。據(jù)專家測(cè)算,大型公共建筑存在大約30%以上的節(jié)能空間,節(jié)能潛力大。同時(shí),我國(guó)大型公共建筑與住宅建筑相比,產(chǎn)權(quán)和系統(tǒng)相對(duì)單一,節(jié)能工作開(kāi)展相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)。此外,由于大型公共建筑在國(guó)民生活中往往承擔(dān)著主要的社會(huì)服務(wù)功能,建筑節(jié)能行為社會(huì)影響大,能對(duì)全社會(huì)產(chǎn)生示范和帶動(dòng),具有極強(qiáng)的標(biāo)向作用。因此,以大型公共建筑的節(jié)能運(yùn)行管理和節(jié)能改造作為我省建筑節(jié)能的突破口,通過(guò)摸索、總結(jié)出既有建筑節(jié)能改造的經(jīng)驗(yàn)、模式,帶動(dòng)全省既有建筑的節(jié)能工作是可行而必要的。
農(nóng)村住宅建筑節(jié)能,不容忽視
在近幾年社會(huì)主義新農(nóng)村的建設(shè)過(guò)程中,村莊建設(shè)量逐步加大。通過(guò)我院對(duì)陜甘寧青四省村鎮(zhèn)建筑節(jié)能及改善市內(nèi)熱環(huán)境關(guān)鍵技術(shù)研究課題調(diào)研,我們發(fā)現(xiàn)農(nóng)村現(xiàn)有住宅建設(shè)在規(guī)劃、設(shè)計(jì)方面存在盲點(diǎn),節(jié)能問(wèn)題更無(wú)從談起,多數(shù)農(nóng)村住宅不能滿足《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》要求的最低水平,存在耗能高、室內(nèi)熱環(huán)境舒適度差的特點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),我省農(nóng)村既有建筑住宅面積54009萬(wàn)平方米,其中:混合結(jié)構(gòu)18410萬(wàn)平方米,占34%;磚木結(jié)構(gòu)22373萬(wàn)平方米,占41%;其他結(jié)構(gòu)(土草房、窯洞)13226萬(wàn)平方米,占25%。圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體普遍以粘土實(shí)心磚為主,門窗主要采用木制門窗,屋面普遍較單薄,圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱整體性能差,熱量散失快。在冬季平均室溫普遍只有10℃左右,與城市16℃-20℃的平均室溫有明顯差距。
而農(nóng)村建筑單位能耗高達(dá)30-40公斤標(biāo)準(zhǔn)煤,為城市建筑單位能耗的1.5-2倍,每年我省農(nóng)村建筑能耗約1620-2160萬(wàn)噸標(biāo)煤。如果現(xiàn)在不開(kāi)始注重農(nóng)村住宅的建筑節(jié)能普及,將會(huì)直接加劇能源危機(jī),給我省經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展造成嚴(yán)重障礙。剛剛閉幕的黨的十七屆三中全會(huì)就三農(nóng)問(wèn)題做出了重要決策,其中也將加強(qiáng)農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施和環(huán)境建設(shè)作為農(nóng)村發(fā)展的一項(xiàng)重要目標(biāo)任務(wù)提了出來(lái)。
因此,在近幾年社會(huì)主義新農(nóng)村的建設(shè)過(guò)程中,新建農(nóng)村住宅的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用及其推廣就顯得愈來(lái)愈重要了。長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)農(nóng)村建設(shè)處于粗放式發(fā)展?fàn)顟B(tài)。由于觀念、認(rèn)識(shí)、技術(shù)力量等多方面原因,在建設(shè)中還存在村莊布局與建筑形態(tài)缺少品質(zhì)與特色,千村一面現(xiàn)象;基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)盲目套搬城市模式,村內(nèi)道路過(guò)寬,路燈過(guò)高過(guò)密,建廣場(chǎng)、追求大草坪;重形式、輕功能,重體量、輕質(zhì)量等問(wèn)題。
因此,科學(xué)規(guī)劃是村莊建設(shè)的前提和基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)是規(guī)劃意圖的實(shí)現(xiàn),是完善功能、提高效果,增加安全、改善舒適性,提高投資效益,提升建筑品質(zhì)的唯一途徑。農(nóng)村住宅的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和能耗問(wèn)題不容忽視。制定規(guī)劃應(yīng)立足現(xiàn)實(shí)、著眼未來(lái)、統(tǒng)籌兼顧,充分考慮農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與城鎮(zhèn)化的未來(lái)發(fā)展。要把節(jié)能省地的理念貫穿于規(guī)劃、設(shè)計(jì)、房屋與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、環(huán)境與綠化建設(shè)的全過(guò)程,這直接關(guān)系到農(nóng)村建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。要因地制宜,彰顯特色。
例如在我省陜北和關(guān)中地區(qū)的生土建筑已有悠久的歷史,主要表現(xiàn)形式為窯洞建筑和土坯屋,具有就地取材、造價(jià)低廉、建設(shè)和維修簡(jiǎn)便、節(jié)約能源、能較好保護(hù)環(huán)境等特點(diǎn)。要積極推動(dòng)可再生能源技術(shù)在建筑中的應(yīng)用。鼓勵(lì)農(nóng)民使用太陽(yáng)能熱水器。要因地制宜開(kāi)發(fā)并推廣農(nóng)村所需節(jié)能型建筑材料。在陜北和關(guān)中地區(qū)應(yīng)發(fā)揮粘土資源豐富的優(yōu)勢(shì),生產(chǎn)高性能的空心磚和多孔磚,在陜南地區(qū)利用當(dāng)?shù)氐纳笆Y源發(fā)展自保溫混凝土砌塊。
積極推廣太陽(yáng)能、沼氣、秸稈氣、中水與雨水等再生資源在建筑中的應(yīng)用。若農(nóng)村既有建筑逐步通過(guò)節(jié)能改造,全部達(dá)到節(jié)能30%-50%的要求,我省每年可節(jié)約486-1080萬(wàn)噸標(biāo)煤;農(nóng)村新建建筑每年竣工面積約1500萬(wàn)平方米,按節(jié)能30%-50%的要求建設(shè),每年又可節(jié)約18-30萬(wàn)噸標(biāo)煤。我省的農(nóng)村住宅節(jié)能大有可為。
節(jié)能減排相輔相成,缺一不可
節(jié)能減排是一個(gè)系統(tǒng)工程,主要包含節(jié)能和減排兩個(gè)重要方面,這兩個(gè)方面相輔相成,缺一不可。節(jié)能是我們當(dāng)前工作應(yīng)抓住的重點(diǎn),減排也不可掉以輕心,要做到兩手并抓。尤其是對(duì)一天生活污水量達(dá)到1000噸左右的小城鎮(zhèn),在經(jīng)濟(jì)條件許可(具備)情況下均應(yīng)建設(shè)污水處理廠,不能將未經(jīng)處理達(dá)標(biāo)的污水直接排入河流。一天生活污水量不足1000噸的小城鎮(zhèn)不具備建設(shè)污水處理廠條件的,可進(jìn)行生態(tài)處理的方法(如利用污水池種植植物等)將水沉淀過(guò)濾、生態(tài)凈化后達(dá)標(biāo)排放。具備條件的城鎮(zhèn),對(duì)生活垃圾均應(yīng)設(shè)置集中填埋廠,我省大中型城市還應(yīng)對(duì)垃圾分類收集,回收利用(再生重復(fù)利用、垃圾發(fā)電等)。隨著城市建設(shè)、城中村改造,建筑垃圾的量也愈來(lái)愈大,對(duì)土地資源的占用等都應(yīng)針對(duì)此開(kāi)展相應(yīng)的研究工作,使建筑垃圾得到充分的再次利用(如生產(chǎn)新型建筑材料,以及在建筑地基處理、交通道路建設(shè)中利用)。
建立建筑節(jié)能的技術(shù)支撐體系
要充分發(fā)揮我省科技的優(yōu)勢(shì),探索院校、科研單位、企業(yè)之間優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、成果轉(zhuǎn)換的科研攻關(guān)和科技創(chuàng)新的模式,完善創(chuàng)新體系鏈。盡快建立陜西省建筑節(jié)能重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、陜西省建筑節(jié)能技術(shù)中心、,依此為依托大力開(kāi)發(fā)節(jié)能減排新技術(shù)、新產(chǎn)品,積極推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè)。重點(diǎn)發(fā)展建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能成套技術(shù),加大對(duì)外墻外保溫等相關(guān)問(wèn)題的研究解決力度,發(fā)展隔熱保溫、輕質(zhì)高強(qiáng)、環(huán)保利廢、節(jié)能節(jié)地的新型墻體材料。加大開(kāi)發(fā)利用可再生能源的力度,重點(diǎn)做好太陽(yáng)能、地源熱泵、熱電冷三聯(lián)供技術(shù)以及沼氣和風(fēng)能的推廣應(yīng)用。建立陜西省建筑能效測(cè)評(píng)機(jī)構(gòu),加快建筑節(jié)能檢測(cè)技術(shù)、節(jié)能產(chǎn)品的檢測(cè)技術(shù)的研發(fā)工作。
加大投入力度,推廣示范項(xiàng)目
要加大我省節(jié)能投入力度,重點(diǎn)支持節(jié)能重大技術(shù)改造項(xiàng)目和示范項(xiàng)目,節(jié)能減排新技術(shù)新產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化推廣應(yīng)用項(xiàng)目,鼓勵(lì)淘汰落后的高耗能設(shè)備、落后生產(chǎn)能力項(xiàng)目,可再生能源開(kāi)發(fā)利用項(xiàng)目,以及節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系,能源監(jiān)測(cè)能力及服務(wù)體系建設(shè)項(xiàng)目。示范帶動(dòng),以點(diǎn)帶面,帶動(dòng)全省節(jié)能減排工作的發(fā)展。
1.1發(fā)電調(diào)度計(jì)劃對(duì)節(jié)能減排的考慮從節(jié)能減排的角度看,電力系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃調(diào)度模式主要包括節(jié)能發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模式、環(huán)境經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模式以及含節(jié)能減排因素的經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模式[5-6]。其調(diào)度目標(biāo)可分別簡(jiǎn)述為火電機(jī)組的運(yùn)行能耗最低、火電機(jī)組的運(yùn)行費(fèi)用和污染氣體排放綜合最低、火電機(jī)組運(yùn)行費(fèi)用最低等三個(gè)方面。1)節(jié)能發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模式[5]。該模式是我國(guó)電力行業(yè)結(jié)合其自身特殊的電源結(jié)構(gòu),在原有的“三公”經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃基礎(chǔ)上提出的。其主要原因在于目前我國(guó)電力行業(yè)以火電為主,且火電機(jī)組的煤耗率較高(或稱能耗水平較低),其重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)是降低一次能源的消耗問(wèn)題,即節(jié)能問(wèn)題。2)環(huán)境經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模式[6]。該模式主要由歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家首先提出,由于這些國(guó)家火電機(jī)組的煤耗率較低以及其電源結(jié)構(gòu)以清潔能源為主,其重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是火電機(jī)組調(diào)度運(yùn)行中的污染氣體排放(即減排問(wèn)題)和經(jīng)濟(jì)性的協(xié)調(diào)。3)含節(jié)能減排因素的經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模式[7]。該模式在經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模式的框架內(nèi)將電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行中各機(jī)組對(duì)應(yīng)的能耗價(jià)值、環(huán)保價(jià)值以及對(duì)系統(tǒng)安全運(yùn)行的影響等諸多因素采用可量化的貨幣價(jià)值,再利用傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模式進(jìn)行發(fā)電調(diào)度。需指出的是,這種模式本質(zhì)上是采用了市場(chǎng)化的方法將各機(jī)組的能耗、污染氣體以及對(duì)系統(tǒng)安全運(yùn)行等的影響轉(zhuǎn)化到了統(tǒng)一的貨幣化度量平臺(tái),其運(yùn)行條件必須依賴于電力市場(chǎng)的成熟以及交易規(guī)則的完善。
1.2電力市場(chǎng)對(duì)節(jié)能減排的考慮基于市場(chǎng)化的手段考慮電力系統(tǒng)節(jié)能減排主要包括以下五種模式:節(jié)能電力市場(chǎng)模式、基于外部成本內(nèi)置法的電力市場(chǎng)模式、基于排放權(quán)交易的電力市場(chǎng)模式、基于可再生能源電價(jià)政策的電力市場(chǎng)模式以及基于發(fā)電權(quán)交易的電力市場(chǎng)模式。1)節(jié)能電力市場(chǎng)模式[8]。該模式主要借鑒了節(jié)能發(fā)電調(diào)度計(jì)劃的思想,通過(guò)在電力市場(chǎng)中增加能耗懲罰或者能耗約束的方式,使得購(gòu)電單位在滿足自身經(jīng)濟(jì)效益最大化的同時(shí),還要兼顧社會(huì)效益最大化,從而達(dá)到促進(jìn)電力系統(tǒng)節(jié)能減排的目的。2)基于外部成本內(nèi)置法的電力市場(chǎng)模式[9]。該模式采用了外部成本內(nèi)置法的方法對(duì)火電機(jī)組的化石燃料外部環(huán)境成本進(jìn)行測(cè)算和貨幣化,并將其計(jì)入到發(fā)電燃料的內(nèi)部成本中。該方法本質(zhì)上是對(duì)市場(chǎng)交易中各售電單位的原始報(bào)價(jià)進(jìn)行了環(huán)境因素的修正,從而使得電力市場(chǎng)的交易主體在追求經(jīng)濟(jì)效益最大化的過(guò)程中蘊(yùn)含了環(huán)境污染最小化的思想。3)基于排放權(quán)交易的電力市場(chǎng)模式[10]。排放權(quán)交易是為減少溫室氣體排放而設(shè)立的,其本質(zhì)思想是任何企業(yè)要排放溫室氣體,則其必須擁有相應(yīng)數(shù)量的排放權(quán)。排放權(quán)不足的企業(yè)可以從排放權(quán)市場(chǎng)上購(gòu)買排放權(quán);而排放權(quán)剩余的企業(yè)可在市場(chǎng)上出售排放權(quán),獲得收益。排放權(quán)的價(jià)格由市場(chǎng)供需決定,排放權(quán)交易產(chǎn)生的成本或者收益其實(shí)就是外部環(huán)境成本的貨幣化體現(xiàn)。4)基于可再生能源電價(jià)政策的電力市場(chǎng)模式[11]。該模式主要是為了促進(jìn)可再生能源的發(fā)展,為避免可再生能源由于技術(shù)成本較高無(wú)法參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的一種保護(hù)政策。該模式為可再生能源企業(yè)提供了有利的市場(chǎng)環(huán)境,可以更好地促進(jìn)電力系統(tǒng)節(jié)能減排效益的最大化。5)基于發(fā)電權(quán)交易的電力市場(chǎng)模式[10]。發(fā)電權(quán)是指各類發(fā)電機(jī)組在政府下發(fā)的年度發(fā)電量計(jì)劃或者通過(guò)發(fā)電權(quán)交易競(jìng)爭(zhēng)獲得的發(fā)電電量,而發(fā)電權(quán)交易是指發(fā)電企業(yè)將部分或全部發(fā)電權(quán)電量有償轉(zhuǎn)讓給有剩余發(fā)電能力的高效率機(jī)組。該交易作為現(xiàn)階段電力市場(chǎng)節(jié)能減排的重要品種,是通過(guò)市場(chǎng)化手段實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)節(jié)能減排目標(biāo)的重要手段,而實(shí)際中也取得了節(jié)能降耗和保護(hù)環(huán)境的雙重實(shí)效。
2考慮節(jié)能減排的發(fā)購(gòu)電計(jì)劃研究述評(píng)
2.1考慮節(jié)能減排的發(fā)電調(diào)度計(jì)劃研究述評(píng)節(jié)能發(fā)電調(diào)度計(jì)劃是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的重要手段,現(xiàn)有文獻(xiàn)無(wú)論從國(guó)家層面還是結(jié)合節(jié)能發(fā)電調(diào)度計(jì)劃試點(diǎn)運(yùn)行均產(chǎn)生了大量研究成果。如2007年8月,文獻(xiàn)[5]從國(guó)家層面制定的《節(jié)能發(fā)電調(diào)度辦法(試行)》成為指導(dǎo)節(jié)能發(fā)電調(diào)度計(jì)劃工作開(kāi)展的綱領(lǐng)性文件。在此背景下,文獻(xiàn)[12-14]分別結(jié)合廣東、四川和貴州節(jié)能發(fā)電的實(shí)施情況建立了節(jié)能發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模型。其中文獻(xiàn)[12]重點(diǎn)考慮了網(wǎng)絡(luò)約束、時(shí)段耦合和網(wǎng)損等3個(gè)問(wèn)題,并提出了啟發(fā)式的2階段算法求解所建模型,該算法能夠較好地處理“尋優(yōu)”與“時(shí)段耦合”之間的關(guān)系。文獻(xiàn)[13]重點(diǎn)從實(shí)時(shí)節(jié)能調(diào)度的角度建立線性化的增量交易模型,并基于等微增率原理最優(yōu)次序法求解所建模型,該算法具有計(jì)算快速、魯棒性好的優(yōu)點(diǎn)。文獻(xiàn)[14]重點(diǎn)考慮網(wǎng)損對(duì)節(jié)能調(diào)度計(jì)劃的影響,該模型采用了2階段算法求解。然而,上述文獻(xiàn)均在日或?qū)崟r(shí)調(diào)度的時(shí)間范疇內(nèi)研究節(jié)能發(fā)電問(wèn)題,為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能效益時(shí)間尺度上的統(tǒng)籌,也有一些文獻(xiàn)在月度范疇內(nèi)建立了節(jié)能發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模型并給出了求解算法。如文獻(xiàn)[15]定性提出了建立月度節(jié)能發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模型的基本框架,并給出了其與日發(fā)電調(diào)度計(jì)劃的協(xié)調(diào)方法和求解該類問(wèn)題的通用算法,即將模型中的約束條件適當(dāng)轉(zhuǎn)化后利用標(biāo)準(zhǔn)的非線性優(yōu)化軟件包求解。文獻(xiàn)[16-17]則利用機(jī)組有序啟停方式建立了月度節(jié)能發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模型,以實(shí)現(xiàn)在“三公調(diào)度”基礎(chǔ)上系統(tǒng)煤耗最小,所建模型采用啟發(fā)式算法求解。上述文獻(xiàn)重點(diǎn)從發(fā)電側(cè)節(jié)能降耗的角度開(kāi)展研究,沒(méi)有考慮需求側(cè)對(duì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃節(jié)能降耗的影響,而實(shí)際中通過(guò)需求側(cè)管理也能在一定程度上實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。由此,文獻(xiàn)[18-19]提出一種基于需求側(cè)節(jié)能降耗的節(jié)能發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模型;文獻(xiàn)[20-21]則建立了考慮采暖需求管理的節(jié)能發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模型。上述模型均采用了成熟的非線性規(guī)劃軟件包求解。
鑒于上述文獻(xiàn)的優(yōu)化空間均在一個(gè)省網(wǎng)內(nèi),其優(yōu)化空間有限,為了在更大的空間范疇實(shí)現(xiàn)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃節(jié)能降耗的統(tǒng)籌,文獻(xiàn)[22]提出了建立考慮空間尺度協(xié)調(diào)的節(jié)能發(fā)電調(diào)度計(jì)劃基本框架;文獻(xiàn)[23-25]則重點(diǎn)引入了經(jīng)濟(jì)學(xué)中高低匹配的思想在跨省的區(qū)域電力市場(chǎng)范疇內(nèi)建立了節(jié)能發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模型,其中文獻(xiàn)[24-25]還給出了基于撮合交易的啟發(fā)式算法求解所建模型的思路。考慮到采用集中式的節(jié)能發(fā)電調(diào)度計(jì)劃時(shí)發(fā)電企業(yè)的自受到較大約束,從而影響了節(jié)能發(fā)電調(diào)度的深入開(kāi)展,文獻(xiàn)[26]通過(guò)授予發(fā)電企業(yè)較大自的方式,更有效地將發(fā)電指標(biāo)從能耗高機(jī)組向能耗低機(jī)組的轉(zhuǎn)移,從而實(shí)現(xiàn)了發(fā)電調(diào)度計(jì)劃的節(jié)能降耗。而文獻(xiàn)[27]則進(jìn)一步考慮發(fā)電側(cè)、用戶和調(diào)度中心的三方互動(dòng),初步構(gòu)建了智能電網(wǎng)環(huán)境下互動(dòng)式節(jié)能發(fā)電調(diào)度計(jì)劃體系的基本框架。目前該類問(wèn)題還處于定性探索性研究階段,未見(jiàn)具體的模型和求解算法的研究文獻(xiàn)報(bào)道。上述文獻(xiàn)均沒(méi)有考慮污染氣體排放對(duì)節(jié)能發(fā)電調(diào)度計(jì)劃的影響,為了兼顧污染氣體排放的控制,文獻(xiàn)[28-30]從節(jié)能和減排2個(gè)角度建立節(jié)能發(fā)電調(diào)度計(jì)劃多目標(biāo)模型。其中,文獻(xiàn)[28]采用了拉格朗日松弛算法求解模型;文獻(xiàn)[29]通過(guò)對(duì)煤耗微增率特性曲線分段線性化后,采用線性規(guī)劃法求解所建模型;文獻(xiàn)[30]采用了非線性多目標(biāo)加權(quán)模糊優(yōu)化算法求解所建模型。在環(huán)境經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃中,文獻(xiàn)[31-32]提出了在經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃中考慮污染氣體排放管理的基本思想。文獻(xiàn)[33-35]建立了純火電系統(tǒng)的環(huán)境經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模型。前者采用了混沌遺傳混合優(yōu)化算法求解;后兩者均采用經(jīng)典的非支配排序遺傳算法解。文獻(xiàn)[36]重點(diǎn)研究了水火電力混合系統(tǒng)的環(huán)境經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模型,采用了多目標(biāo)差分進(jìn)化算法求解所建模型。文獻(xiàn)[37]建立了考慮含熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的環(huán)境經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模型,模型采用了經(jīng)典的遺傳算法求解。另外,也有文獻(xiàn)重點(diǎn)在市場(chǎng)環(huán)境下展開(kāi)了對(duì)環(huán)境經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模型的研究。如文獻(xiàn)[38]在排污權(quán)交易的市場(chǎng)背景下建立了環(huán)境經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模型;文獻(xiàn)[39]則強(qiáng)調(diào)了更廣域的市場(chǎng)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排來(lái)建立環(huán)境經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模型,所建模型采用了基于電網(wǎng)分解與協(xié)調(diào)原理的分布式并行算法求解。顯然,上述文獻(xiàn)均沒(méi)有考慮風(fēng)電出力、負(fù)荷功率的隨機(jī)性對(duì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃節(jié)能減排的影響,無(wú)法滿足未來(lái)大規(guī)模綠色能源接入以及負(fù)荷需求多樣化的需要。考慮風(fēng)電出力,負(fù)荷隨機(jī)性的節(jié)能減排發(fā)電調(diào)度模型,其重點(diǎn)在于強(qiáng)調(diào)如何兼顧風(fēng)電良好的節(jié)能減排特性和出力隨機(jī)性之間的矛盾,以使得所建立的發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模型能夠確保在風(fēng)電出力和負(fù)荷功率隨機(jī)性造成電網(wǎng)運(yùn)行條件惡化的環(huán)境下,盡可能實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃節(jié)能減排和經(jīng)濟(jì)效益的綜合最優(yōu)化。考慮風(fēng)電出力隨機(jī)性對(duì)節(jié)能發(fā)電調(diào)度計(jì)劃的影響,文獻(xiàn)[40-41]在日調(diào)度周期內(nèi)分別建立了負(fù)荷分配和機(jī)組組合節(jié)能發(fā)電調(diào)度模型。前者采用了遺傳算法求解,后者采用了量子遺傳算法求解。文獻(xiàn)[30]綜合考慮風(fēng)電、水電的隨機(jī)性,采用MonteCarlo隨機(jī)模擬的方法首先模擬出風(fēng)電、水電電量,再以此作為已知值建立節(jié)能發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模型。由于在建立模型前,模型中的風(fēng)電和水電等數(shù)據(jù)是已知的模擬值,故本質(zhì)上該模型仍屬于確定性的模型范疇。同時(shí)還需指出的是,由于該模型研究的是月度時(shí)間范疇,忽略負(fù)荷隨機(jī)性有待商榷。電力市場(chǎng)環(huán)境下考慮風(fēng)電等隨機(jī)性的環(huán)境經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃,其基本思想是將各類機(jī)組的環(huán)境價(jià)值、能耗價(jià)值以及對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行的正面或者負(fù)面影響,均折算成經(jīng)濟(jì)價(jià)值,再進(jìn)行經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃的決策。如文獻(xiàn)[43]就是這一思路的最好佐證。
基于上述思路的延續(xù),文獻(xiàn)[44]進(jìn)一步考慮了風(fēng)電備用容量補(bǔ)償成本及風(fēng)電場(chǎng)“負(fù)效率”運(yùn)行的影響,建立了基于風(fēng)電場(chǎng)極限穿透功率懲罰成本的經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模型。考慮所建模型是一個(gè)復(fù)雜的非線性問(wèn)題,該模型采用了遺傳算法求解。文獻(xiàn)[45]則通過(guò)加入備用罰函數(shù)、風(fēng)電盈余罰函數(shù)和污染評(píng)估罰函數(shù)來(lái)建立考慮風(fēng)電成本的發(fā)電調(diào)度模型,該模型也采用了遺傳算法求解。文獻(xiàn)[46]通過(guò)分析風(fēng)電出力可能被高估和低估的概率,對(duì)風(fēng)電接入將導(dǎo)致系統(tǒng)維持穩(wěn)定運(yùn)行的成本增加風(fēng)險(xiǎn)加以考慮,構(gòu)建了含風(fēng)電機(jī)組的電力系統(tǒng)環(huán)境經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模型,所建模型采用了非劣排序微分進(jìn)化的多目標(biāo)優(yōu)化算法求解。文獻(xiàn)[47]則重點(diǎn)通過(guò)引入利潤(rùn)備用容量懲罰成本構(gòu)建含風(fēng)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模型,由于所建模型是在含機(jī)會(huì)約束的隨機(jī)規(guī)劃框架內(nèi)建模,該模型采用了MonteCarlo和遺傳算法相結(jié)合的智能算法求解。鑒于目前全球溫室效應(yīng)突出,考慮節(jié)能減排的環(huán)境經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃中,也有重點(diǎn)從溫室氣體CO2排放的角度研究低碳發(fā)電調(diào)度。本質(zhì)上而言,該類模型是節(jié)能減排發(fā)電調(diào)度模型的具體化(即將多種排放氣體的控制改變?yōu)橹苯俞槍?duì)CO2)。如文獻(xiàn)[48-49]均將CO2的排放作為一類可調(diào)度的資源,在綜合考慮低碳電力技術(shù)、碳成本和碳約束等要素的基礎(chǔ)上,建立了低碳電力調(diào)度模型以協(xié)調(diào)“電平衡”與“碳平衡”。一般而言,考慮節(jié)能減排的發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模型會(huì)在一定程度上增大系統(tǒng)網(wǎng)損,而在隨機(jī)環(huán)境下發(fā)電調(diào)度的系統(tǒng)網(wǎng)損會(huì)變得愈加明顯,基于這一思考,文獻(xiàn)[50]建立考慮交流潮流安全約束的環(huán)境經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模型,從而確保了優(yōu)化結(jié)果的最優(yōu)性。該模型采用了細(xì)菌覓食算法(BacterialForagingAlgorithm)求解。鑒于風(fēng)電出力隨機(jī)性較大,傳統(tǒng)文獻(xiàn)中只考慮上旋轉(zhuǎn)備用的發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模型已不能夠滿足發(fā)電調(diào)度的需要,由此,含風(fēng)電出力隨機(jī)性的發(fā)電調(diào)度模型需要考慮上下兩種旋轉(zhuǎn)備用。其中,上旋轉(zhuǎn)備用用來(lái)應(yīng)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)出力突然較少或者火電機(jī)組強(qiáng)迫停運(yùn);下旋轉(zhuǎn)備用用于應(yīng)對(duì)負(fù)荷突然減少或風(fēng)電場(chǎng)出力突然增加。基于這一客觀事實(shí),文獻(xiàn)[51]重點(diǎn)考慮系統(tǒng)上、下旋轉(zhuǎn)備用容量的影響,構(gòu)建了含風(fēng)電場(chǎng)的環(huán)境經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模型,所建模型采用了差分進(jìn)化算法求解。文獻(xiàn)[52]通過(guò)計(jì)算下一個(gè)調(diào)度日風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際出力的條件期望與計(jì)劃出力的差值,確定了風(fēng)電對(duì)系統(tǒng)上、下旋轉(zhuǎn)備用的需求來(lái)建立環(huán)境經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度模型,所建模型采用了粒子群算法求解。文獻(xiàn)[53]則提出了考慮風(fēng)電滲透功率的增、減出力旋轉(zhuǎn)備用量化模型,所建模型采用了粒子群算法求解。文獻(xiàn)[54]通過(guò)定義風(fēng)電功率間歇波動(dòng)引起系統(tǒng)備用緊張程度指標(biāo)以規(guī)范化風(fēng)電備用風(fēng)險(xiǎn),從而建立了一體化制定經(jīng)濟(jì)發(fā)電與旋轉(zhuǎn)備用的經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模型。所建模型采用分解交替迭代求解策略,即將原問(wèn)題分解為經(jīng)濟(jì)發(fā)電和旋轉(zhuǎn)備用2個(gè)混合優(yōu)化子問(wèn)題求解。為應(yīng)對(duì)風(fēng)電隨機(jī)性導(dǎo)致的電網(wǎng)運(yùn)行安全問(wèn)題,也有文獻(xiàn)將風(fēng)電出力作為“可控”的優(yōu)化變量。如文獻(xiàn)[41,55]認(rèn)為在風(fēng)電預(yù)測(cè)出力范圍之內(nèi)其出力可向下調(diào)整,從而避免了風(fēng)電出力隨機(jī)性可能帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題。本質(zhì)上而言,這種思路在風(fēng)電出力無(wú)法不滿足電網(wǎng)運(yùn)行安全要求時(shí),采用了“棄風(fēng)”手段來(lái)確保調(diào)度方案的可行性。這在風(fēng)電等隨機(jī)性綠色能源的滲透率較高,以及其隨機(jī)性較大時(shí)的電網(wǎng)系統(tǒng)中具有一定實(shí)用價(jià)值。
嚴(yán)格意義上講火電機(jī)組的出力存在“閥點(diǎn)效應(yīng)”,為了使得建立的發(fā)電調(diào)度計(jì)劃節(jié)能減排模型更具合理性,應(yīng)該考慮火電機(jī)組閥點(diǎn)效應(yīng)對(duì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃節(jié)能減排的影響。基于這一認(rèn)識(shí),文獻(xiàn)[56-57]建立了含火電機(jī)組閥點(diǎn)效應(yīng)的發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模型。但需指出的是,閥點(diǎn)效應(yīng)的考慮改變了機(jī)組能耗與出力之間函數(shù)關(guān)系的單調(diào)性,大幅增加了模型的求解難度。基于此,上述文獻(xiàn)均采用了智能算法中的粒子群算法求解。文獻(xiàn)[57-59]考慮風(fēng)電出力、負(fù)荷功率的隨機(jī)性,建立了多場(chǎng)景環(huán)境經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模型。這類模型的優(yōu)點(diǎn)在于充分描述了風(fēng)電出力和負(fù)荷隨機(jī)性對(duì)環(huán)境經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃的影響,但其優(yōu)化結(jié)果的準(zhǔn)確性依賴于場(chǎng)景數(shù)的多少。當(dāng)場(chǎng)景數(shù)較大時(shí)模型求解非常困難;當(dāng)場(chǎng)景數(shù)較少時(shí)其優(yōu)化結(jié)果的最優(yōu)性又得不到保證。上述模型均采用了改進(jìn)的粒子群算法求解,以提高模型求解效率和優(yōu)化結(jié)果的最優(yōu)性。縱觀發(fā)電調(diào)度計(jì)劃節(jié)能減排優(yōu)化方法的研究現(xiàn)狀,節(jié)能發(fā)電調(diào)度計(jì)劃、環(huán)境經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃以及到考慮節(jié)能減排因素的經(jīng)濟(jì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃三者本質(zhì)上均是在追求在滿足機(jī)組和電網(wǎng)安全等各種約束條件下,如何兼顧節(jié)能減排以及經(jīng)濟(jì)效益最大化問(wèn)題。現(xiàn)有文獻(xiàn)重點(diǎn)研究了各類隨機(jī)因素對(duì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃內(nèi)在運(yùn)行條件的影響,如旋轉(zhuǎn)備用、電網(wǎng)安全、網(wǎng)損等因素。但是,針對(duì)發(fā)電調(diào)度計(jì)劃中節(jié)能減排問(wèn)題,現(xiàn)有文獻(xiàn)均停留在含確定性的節(jié)能減排評(píng)估指標(biāo)優(yōu)化模型的研究范疇,特別是還缺乏節(jié)能減排的風(fēng)險(xiǎn)防范和管理意識(shí)。
2.2市場(chǎng)環(huán)境下考慮節(jié)能減排的購(gòu)電計(jì)劃研究述評(píng)在西方發(fā)達(dá)國(guó)家,由于建立了嚴(yán)格的環(huán)境監(jiān)管體系、提高了排放稅收額度、引入了大氣排放物(主要是CO和NOX)的額度交易等措施,其考慮節(jié)能減排的市場(chǎng)機(jī)制較為成熟,從而使得電力行業(yè)中的發(fā)電企業(yè)不得不將環(huán)保上的成本和效益體現(xiàn)在發(fā)電報(bào)價(jià)中,通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制執(zhí)行了政府在節(jié)能和環(huán)保上的導(dǎo)向作用。所以,在西方發(fā)達(dá)國(guó)家,現(xiàn)有的市場(chǎng)環(huán)境下的購(gòu)電計(jì)劃模型,在考慮節(jié)能減排因素后依然適用。在我國(guó),由于電力市場(chǎng)還處于發(fā)展的初級(jí)階段,且還面臨節(jié)能減排的巨大壓力,故非常有必要結(jié)合我國(guó)電力系統(tǒng)節(jié)能減排的實(shí)際情況,再借鑒成熟電力市場(chǎng)的研究經(jīng)驗(yàn)來(lái)研究基于市場(chǎng)化手段的電力系統(tǒng)節(jié)能減排問(wèn)題。基于以上認(rèn)識(shí),有學(xué)者針對(duì)我國(guó)電力系統(tǒng)節(jié)能減排的實(shí)際情況提出了節(jié)能電力市場(chǎng)的概念,并對(duì)其進(jìn)行了探索性研究。文獻(xiàn)[60]提出了采用市場(chǎng)機(jī)制的節(jié)能發(fā)電調(diào)度計(jì)劃安排原則及節(jié)能發(fā)電的調(diào)度模式,為節(jié)能減排與電力市場(chǎng)的結(jié)合打下了基礎(chǔ)。文獻(xiàn)[8]定性探討了節(jié)能優(yōu)先、能耗電價(jià)和能耗約束三種節(jié)能電力市場(chǎng)模式的初步方案。文獻(xiàn)[61]則明確提出了兼顧節(jié)能減排和電力市場(chǎng)的初步方案,但對(duì)于如何進(jìn)行節(jié)能減排與電力市場(chǎng)的深度結(jié)合還需作深入研究。文獻(xiàn)[62]明確提出了節(jié)能發(fā)電調(diào)度計(jì)劃與電力市場(chǎng)兩個(gè)層面的節(jié)能降耗模型,在節(jié)能發(fā)電調(diào)度計(jì)劃的技術(shù)層面中考慮煤耗、網(wǎng)損、排污等因素確定調(diào)度優(yōu)先級(jí);而在電力市場(chǎng)層面則根據(jù)交易雙方的報(bào)價(jià)水平以及引起網(wǎng)損的變化來(lái)確定交易優(yōu)先級(jí)。延續(xù)上述研究思路,文獻(xiàn)[63]結(jié)合我國(guó)湖北省在電力市場(chǎng)開(kāi)展節(jié)能減排的實(shí)際情況,初步設(shè)計(jì)了涵蓋年度與月度電力市場(chǎng)的節(jié)能減排交易模式,其核心思路是首先確保新能源、清潔機(jī)組分配到合理的發(fā)電空間,然后再以購(gòu)電費(fèi)用最小(社會(huì)福利最大)為原則安排火電等機(jī)組的電能交易。文獻(xiàn)[64]明確提出了準(zhǔn)市場(chǎng)化的節(jié)能發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模式。文獻(xiàn)[65]提出了能耗權(quán)交易和能耗折價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的概念,實(shí)現(xiàn)了能量、能耗、排污三者統(tǒng)一的市場(chǎng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上再按照社會(huì)綜合成本最小化的目標(biāo)來(lái)優(yōu)化調(diào)度發(fā)電機(jī)組。在上述研究成果基礎(chǔ)上,文獻(xiàn)[66]進(jìn)一步提出了細(xì)分節(jié)能電力市場(chǎng)模式的概念,但市場(chǎng)細(xì)分后由于各市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)者較少,該市場(chǎng)模式存在市場(chǎng)力干擾的可能性極大。上述文獻(xiàn)還處于對(duì)節(jié)能電力市場(chǎng)模式設(shè)計(jì)的初步階段,具體表現(xiàn)在:這些節(jié)能電力市場(chǎng)模式以定性研究為主,沒(méi)有形成完整的節(jié)能電力市場(chǎng)模式;沒(méi)有涉及到市場(chǎng)主體在節(jié)能電力市場(chǎng)環(huán)境下購(gòu)電方法的研究;沒(méi)有考慮綠色能源和負(fù)荷需求隨機(jī)性對(duì)市場(chǎng)交易節(jié)能減排的影響。另一方面,就區(qū)域電力市場(chǎng)環(huán)境下的購(gòu)電計(jì)劃模型來(lái)看,文獻(xiàn)[67]只考慮了電量的優(yōu)化分配問(wèn)題,也沒(méi)有考慮綠色能源、負(fù)荷需求等隨機(jī)性因素的影響,其研究成果無(wú)法滿足我國(guó)廣域電力市場(chǎng)環(huán)境下通過(guò)跨省交易實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的需要。
3電力系統(tǒng)節(jié)能減排還需深入研究的問(wèn)題
設(shè)備是完成節(jié)能減排的直接工具,直接關(guān)系著節(jié)能減排目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)。為此,在設(shè)計(jì)模式創(chuàng)新后,要對(duì)關(guān)鍵的設(shè)備進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整過(guò)程要依據(jù)設(shè)計(jì)的參數(shù)進(jìn)行,要求設(shè)備與工藝目標(biāo)和節(jié)能目標(biāo)相符。設(shè)計(jì)目標(biāo)落實(shí)于設(shè)備層面,主要設(shè)計(jì)設(shè)備選型,為此,應(yīng)創(chuàng)新設(shè)備選型。環(huán)保設(shè)施包含大量的通用設(shè)備,考慮到這些設(shè)備多由專業(yè)制造商制造,所以可以進(jìn)行精準(zhǔn)參數(shù)優(yōu)化,提升設(shè)備的節(jié)能能力,挖掘設(shè)備的降耗潛能。依據(jù)設(shè)備自身的特性,結(jié)合節(jié)能減排目標(biāo),進(jìn)行精準(zhǔn)定量設(shè)計(jì)和計(jì)算,然后對(duì)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行全面調(diào)整。應(yīng)盡量減少設(shè)備容量浪費(fèi),同時(shí)還要強(qiáng)化輔機(jī)容量工藝和降低設(shè)備容量[2]。
2系統(tǒng)局部創(chuàng)新
通過(guò)系統(tǒng)局部創(chuàng)新達(dá)到節(jié)能減排,在現(xiàn)有的工藝基礎(chǔ)上,進(jìn)行系統(tǒng)的局部?jī)?yōu)化。以城市污水處理廠和火力發(fā)電廠為例。污水處理的節(jié)能降耗關(guān)鍵是節(jié)電能,因此,在節(jié)能減排改造中,應(yīng)充分考慮污水處理工藝的各級(jí)能耗,擴(kuò)大節(jié)能空間。在污水處理廠,二級(jí)處理過(guò)程耗能最大,占污水處理廠總耗能量的70%,因此,污水處理廠運(yùn)行時(shí)節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)該重點(diǎn)用在二級(jí)處理過(guò)程。首先對(duì)二級(jí)處理單元中各個(gè)設(shè)備的電能消耗過(guò)程進(jìn)行分析,通常污水處理中所用的設(shè)備為攪拌器、內(nèi)回流污泥泵、外回流污泥泵、剩余污泥泵、鼓風(fēng)機(jī)、二沉池刮泥機(jī)、加藥泵幾部分,它們對(duì)電能消耗的比例(相對(duì)二級(jí)處理總能耗來(lái)說(shuō))分別是13.5%、3.0%、7.1%、0.4%、75.3%、0.5%、0.2%。可以看出,耗電量最大的是鼓風(fēng)機(jī),因此,要想有效提高二級(jí)處理單元的節(jié)能降耗效果,需要參考風(fēng)量,風(fēng)壓,曝氣量等參數(shù),科學(xué)合理的選擇鼓風(fēng)機(jī)并建立精確的曝氣流量控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)智能化曝氣調(diào)節(jié)。并在處理設(shè)備中加設(shè)回收二氧化碳裝置,以降低二氧化碳的產(chǎn)生量[3]。據(jù)統(tǒng)計(jì)在二級(jí)處理過(guò)程中進(jìn)行局部的技術(shù)創(chuàng)新可有效節(jié)能35%左右。另外,電力行業(yè)普遍認(rèn)為火電廠的節(jié)能減排已接近極限,繼續(xù)進(jìn)行,投入太大,難度太大。但是,上海外高橋第三發(fā)電廠通過(guò)長(zhǎng)期的研究和實(shí)踐,突破陳舊的設(shè)計(jì)規(guī)范,創(chuàng)造了一系列節(jié)能減排創(chuàng)新技術(shù),粉塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別達(dá)到11.63mg/m3、17.71mg/m3、27.25mg/m3,全部?jī)?yōu)于我國(guó)火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。由此可見(jiàn),通過(guò)系統(tǒng)局部創(chuàng)新能達(dá)到節(jié)能減排,做到節(jié)能減排綠色環(huán)保生產(chǎn)。
3結(jié)語(yǔ)
1.1調(diào)研方法及測(cè)試手段為了探討不同的能源利用方式的排放物對(duì)大氣中PM2.5的影響,筆者(課題組)選取了6個(gè)典型的不同地點(diǎn)作為觀測(cè)點(diǎn),自春末至夏初對(duì)六個(gè)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)測(cè)量,如圖1所示,六個(gè)觀測(cè)點(diǎn)分別為位于上海西南局部地區(qū)的建筑工地、高校、十字路口、居民小區(qū)、農(nóng)田和工業(yè)企業(yè)。分別代表了可能的建筑生產(chǎn)排放源、普通生活環(huán)境、汽車尾氣排放源、居民生活排放源、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境和工業(yè)生產(chǎn)用能排放源。數(shù)據(jù)采集時(shí)間為2014年4月下旬至2014年6月上旬,即傳統(tǒng)意義上的春末夏初季節(jié)。研究人員每天在11點(diǎn)-12點(diǎn)之間對(duì)上述6個(gè)采集點(diǎn)連續(xù)采集了PM2.5值、溫度和濕度,并取數(shù)學(xué)平均值作為當(dāng)天的數(shù)據(jù)點(diǎn)。其中采集PM2.5所使用的儀器為清華同方PM2.5數(shù)據(jù)測(cè)量?jī)x,使用之前通過(guò)廠家進(jìn)行校準(zhǔn),儀器誤差小于3%,最小量程為1ug/m³,數(shù)據(jù)采用30秒連續(xù)記錄并取數(shù)學(xué)平均值。PM2.5測(cè)量?jī)x器示意圖如圖2所示。
1.2結(jié)果分析(1)樣本空間總覽筆者(課題組)采集了40d數(shù)據(jù)作為總體樣本空間,如圖3所示。在春末夏初40d中,晴天天數(shù)占總天數(shù)的50%,陰天為30%,雨天為20%。說(shuō)明春末夏初季節(jié)上海地區(qū)在沒(méi)有入梅之前降水相對(duì)較少。圖4為污染天數(shù)示意圖。如圖4所示,根據(jù)PM2.5國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),優(yōu)等天氣占總樣本空間的5%;良好天氣占總樣本空間的半數(shù)以上;輕度污染、中度污染和重度污染分別占總測(cè)量天數(shù)的27.5%、7.5%和2.5%。特別注意的是,在此期間發(fā)生一天次的霧霾天氣,估測(cè)原因?yàn)橹車r(nóng)田焚燒秸稈所致。(2)相關(guān)系數(shù)PM2.5來(lái)源比較復(fù)雜,大氣的溫度、濕度均對(duì)空氣中PM2.5的數(shù)值有顯著影響。因此有必要通過(guò)數(shù)學(xué)手段來(lái)探討PM2.5和溫度、濕度之間的數(shù)學(xué)關(guān)系,以獲得溫度、濕度對(duì)大氣PM2.5的定量的影響關(guān)系。本文在數(shù)據(jù)測(cè)量的基礎(chǔ)上,運(yùn)用時(shí)間序列分析方法[3],引入相關(guān)系數(shù)來(lái)說(shuō)明溫度、濕度對(duì)大氣PM2.5的影響。相關(guān)系數(shù)是描述兩個(gè)測(cè)量值變量之間的離散程度的指標(biāo)。用于判斷兩個(gè)測(cè)量值變量的變化是否相關(guān),即一個(gè)變量增大時(shí),另一個(gè)變量相關(guān)聯(lián)增大(正相關(guān));或一個(gè)變量減小時(shí)另一個(gè)變量相關(guān)聯(lián)增大(負(fù)相關(guān));還是兩個(gè)變量中的值互不關(guān)聯(lián)(相關(guān)系數(shù)近似于零)。卡爾•皮爾森相關(guān)系數(shù)表達(dá)式為。r>0表示正相關(guān),r<0表示負(fù)相關(guān),|r|表示了變量之間相關(guān)程度的高低。特殊地,r=1稱為完全正相關(guān),r=-1稱為完全負(fù)相關(guān),r=0稱為不相關(guān)。通常|r|大于0.8時(shí),認(rèn)為兩個(gè)變量有很強(qiáng)的線性相關(guān)性。PM2.5和溫度濕度之間的皮爾森相關(guān)系數(shù)如表1所示,PM2.5與溫度和濕度均表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)特性,說(shuō)明隨著溫度的升高,空氣中的微小顆粒受浮升力的作用而高度上升,PM2.5隨之下降。當(dāng)濕度增加時(shí),污染物表面吸附水分,通過(guò)相互凝聚成較大顆粒發(fā)生沉降;當(dāng)相對(duì)濕度變小時(shí),污染物表面吸附力小,不易凝聚沉降。所得數(shù)據(jù)表明,PM2.5與溫度、濕度的相關(guān)性均呈現(xiàn)弱相關(guān)特性,即PM2.5并非單獨(dú)與溫度濕度有關(guān)。(3)PM2.5與溫度、濕度之間的關(guān)系不同溫度對(duì)PM2.5的影響。圖5所示,春末夏初上海的溫度在15-33℃之間,可以看出,隨著溫度的升高,PM2.5濃度逐漸減小,當(dāng)溫度大于20℃時(shí),PM2.5濃度達(dá)到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的階段。由此可以看出,溫度對(duì)PM2.5有一定影響,溫度越高,空氣中的微小顆粒受浮升力的影響向高層運(yùn)動(dòng),所測(cè)高度PM2.5濃度下降。因此,上海大范圍的霧霾天氣常出現(xiàn)在氣溫相對(duì)較低的冬春季節(jié)。圖6為PM2.5濃度與相對(duì)濕度之間的關(guān)系。它表明PM2.5濃度的峰值出現(xiàn)在相對(duì)濕度小于30%的時(shí)期,隨著濕度的增大,PM2.5濃度明顯減小,并在相對(duì)濕度大于50%時(shí)保持穩(wěn)定,這是因?yàn)榭諝庵械奈⑿☆w粒被水分包裹從而引起下沉所致。同時(shí),PM2.5濃度與風(fēng)速也有一定關(guān)系。2013年12月,由于影響上海的強(qiáng)冷空氣活動(dòng)偏少,地面風(fēng)速小,大氣層結(jié)較為穩(wěn)定,不利于污染物的擴(kuò)散;同時(shí)由于西南暖濕氣流將豐沛的水汽送來(lái),空氣濕度明顯增加,有利于霧的形成,上海出現(xiàn)了嚴(yán)重的霧霾天氣。(4)PM2.5與排放源的關(guān)系PM2.5周平均濃度與不同檢測(cè)點(diǎn)排放源的關(guān)系示于圖7。隨著時(shí)間由春末進(jìn)入夏初,上海氣溫逐漸升高,周平均PM2.5指數(shù)呈現(xiàn)整體下降趨勢(shì),第五周周平均PM2.5指數(shù)由于霧霾天氣的發(fā)生突然升高,這是由于上海周圍地區(qū)焚燒秸稈所致。此外可以看出,十字路口的PM2.5濃度指數(shù)明顯高于其他測(cè)點(diǎn)排放源對(duì)PM2.5的影響。分析表明,十字路口是汽車來(lái)往密集地帶,汽車尾氣排出的硫化物、氮氧化物等微小顆粒對(duì)于PM2.5濃度有直接影響,因此控制汽車尾氣排放對(duì)于改善環(huán)境有明顯作用。鍋爐廠作為工業(yè)用能排放源的代表,其PM2.5指數(shù)也相對(duì)較高。而居民小區(qū)和建筑工地的PM2.5指數(shù)相對(duì)較低,這是因?yàn)樯虾儆跍貛駶?rùn)環(huán)境,其相對(duì)濕度相對(duì)較高,因此建筑塵和普通塵土由于水分包裹著微小顆粒從而導(dǎo)致沉降,PM2.5濃度相對(duì)較小。高校環(huán)境和農(nóng)田由于存在大量的綠化帶,PM2.5的濃度最低。通過(guò)以上監(jiān)測(cè)和分析,可知PM2.5濃度與大氣濕度、溫度和風(fēng)速及排放源密切相關(guān),根據(jù)2014年4月上海市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心總工程師伏晴艷對(duì)上海大氣顆粒物源解析:“上海在常態(tài)源解析和重污染快速源識(shí)別兩個(gè)方面均取得進(jìn)展。態(tài)源解析初步揭示PM2.5來(lái)源,得出空氣中PM2.5本地人為污染排放貢獻(xiàn)占八成,交通和工業(yè)是重頭。”這與本課題監(jiān)測(cè)得出的結(jié)論基本一致。統(tǒng)計(jì)資料[4、5]表明:上海地處沿海,大氣濕度、溫度和風(fēng)速受季節(jié)變化和大氣環(huán)流影響較大,很難控制;同時(shí),除了本地的各種排放源外,還有外地隨大氣環(huán)流輸送而來(lái)的各種排放物,在不利氣象條件下與本地排放物持續(xù)累積,互相疊加、共同作用的結(jié)果。這是造成上海霧霾的多方面主要因素。
2公眾對(duì)上海霧霾認(rèn)知情況調(diào)研與分析
2.1公眾對(duì)上海霧霾認(rèn)知情況調(diào)研分析筆者(課題組)共發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷200份,通過(guò)問(wèn)答題目統(tǒng)計(jì)普通民眾對(duì)霧霾天氣及PM2.5的認(rèn)知程度。圖8為普通民眾對(duì)媒體公布的空氣質(zhì)量報(bào)告的關(guān)注程度,2013年上海開(kāi)始公布局部地區(qū)PM2.5濃度的數(shù)據(jù)值,但是統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明大多數(shù)人只是偶爾花費(fèi)時(shí)間關(guān)注空氣質(zhì)量信息,10%的民眾根本不關(guān)心空氣質(zhì)量信息。圖9為民眾對(duì)上海空氣質(zhì)量的滿意程度,表明絕大多數(shù)民眾不滿意上海當(dāng)前的空氣質(zhì)量。圖10是民眾對(duì)霧霾天氣與身體健康影響程度的認(rèn)識(shí)。所有人都認(rèn)為霧霾天氣對(duì)自己身體有影響,大部分人出現(xiàn)了胸悶、反胃、呼吸不暢反應(yīng),眼睛近視的民眾不能在霧霾天氣下佩戴隱形眼鏡,絕大多數(shù)人均認(rèn)為霧霾天氣會(huì)影響自己的壽命。圖11為民眾對(duì)環(huán)境問(wèn)題主要承擔(dān)者的認(rèn)識(shí)。55.5%民眾認(rèn)為政府相關(guān)部門缺乏合理、科學(xué)的管理政策,缺少對(duì)造成當(dāng)?shù)丨h(huán)境惡化應(yīng)有的獎(jiǎng)懲措施。34%的民眾認(rèn)為企業(yè)沒(méi)有執(zhí)行已有的環(huán)保政策規(guī)定,10.5%的民眾認(rèn)為公民的環(huán)保意識(shí)有待加強(qiáng)。圖12為減少霧霾天氣的措施。25.45%的民眾認(rèn)為應(yīng)當(dāng)減少私家車的擁有量;19.09%的民眾認(rèn)為應(yīng)當(dāng)增加城市中的綠化帶,以大面積綠色植物凈化空氣;12.73%的民眾認(rèn)為應(yīng)當(dāng)減少煙花爆竹的燃放;23.18%的民眾認(rèn)為應(yīng)當(dāng)嚴(yán)禁秸稈焚燒;19.55%的人認(rèn)為應(yīng)當(dāng)高效利用燃料,提倡利用清潔能源和開(kāi)發(fā)新能源。
2.2統(tǒng)計(jì)結(jié)果的分析和啟示2013年嚴(yán)重霧霾給上海敲響警鐘。事實(shí)表明,霧霾不僅發(fā)生在北方沙塵嚴(yán)重地區(qū),近年來(lái)也頻頻發(fā)生在全國(guó)各地。霧霾的產(chǎn)生嚴(yán)重危害民生、社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展,應(yīng)引起政府高度重視。上海作為一個(gè)擁有2300多萬(wàn)人口的國(guó)際大都市,人口密集程度高,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必須考慮到城市環(huán)境的可承受能力。為了城市的明天,應(yīng)盡快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,下決心淘汰各大化工區(qū)的落后產(chǎn)能,還人民一片藍(lán)天。治理霧霾是一項(xiàng)復(fù)雜的社會(huì)工程,不僅政府首當(dāng)其沖,每一個(gè)人都有一定的責(zé)任,應(yīng)“從我做起”。
3結(jié)論與思考
“節(jié)能減排”的概念出自我國(guó)“十一五”規(guī)劃,“十二五”規(guī)劃進(jìn)一步明確提出了節(jié)能減排的目標(biāo)。“節(jié)能減排”不能只是空口號(hào)也不能只是紙上談兵,政府作為環(huán)境保護(hù)的主體不僅僅要制定節(jié)能減排的方針,更應(yīng)是各項(xiàng)節(jié)能減排措施的制定者、實(shí)施者和監(jiān)督者。環(huán)境監(jiān)測(cè)是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的重要組成部分,因?yàn)樵诂F(xiàn)在社會(huì),企業(yè)決策者總是以經(jīng)濟(jì)利益最大化作為目標(biāo),很少能主動(dòng)考慮環(huán)境問(wèn)題。
2.環(huán)境監(jiān)測(cè)在節(jié)能減排中發(fā)揮的時(shí)效作用
2.1我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展
現(xiàn)在我國(guó)從80年代就開(kāi)始注意環(huán)境問(wèn)題,我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)的發(fā)展也已經(jīng)有50多年歷史[3],因而建立的環(huán)境監(jiān)測(cè)體系也較為成熟,但是還存在著一定的不足之處。我國(guó)不僅僅在國(guó)家級(jí)層面上設(shè)立了環(huán)境監(jiān)測(cè)總站,還設(shè)立了省、市、縣三級(jí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)站,從事環(huán)境監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)的人員也不斷增加,而且從業(yè)人員的專業(yè)素質(zhì)也不斷提高。除此之外,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)的設(shè)備也越來(lái)越精良,也在逐步實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)的智能化,同時(shí)也向著信息化的方向不斷邁進(jìn)。除了“硬件”配備的不斷發(fā)展,我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)取得的成效也是有目共睹的。環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)是指針對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題而設(shè)立的,融監(jiān)測(cè)和預(yù)防于一體的技術(shù)。首先我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)大氣、水、城市噪音等污染的全面監(jiān)測(cè),也成為我國(guó)污染物減排的三大支持體系之一,為我國(guó)減排工作做出了巨大貢獻(xiàn)。
2.2我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)揮的作用
首先,我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能將收集到的信息及時(shí)上報(bào),從而可以通過(guò)相關(guān)媒體使公眾及時(shí)了解我國(guó)目前污染物的排放情況。例如,當(dāng)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)收集大氣中PM2.5的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)后,形成一定的報(bào)告,公眾在獲得了該報(bào)告后會(huì)針對(duì)目前的大氣狀況進(jìn)行不同的生產(chǎn)、生活安排。其次,環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)收集到的數(shù)據(jù)可以成為我國(guó)制定相關(guān)政策法規(guī)的依據(jù)。我國(guó)環(huán)境法規(guī)的制定要根據(jù)具體的國(guó)情,這樣才能有的放矢,以求通過(guò)最小的公共成本取得最大的社會(huì)效益。此外環(huán)境監(jiān)測(cè)也是我國(guó)環(huán)境法規(guī)的實(shí)施狀況的一種反饋,并能為相關(guān)職能部門提供執(zhí)法依據(jù)。再者,環(huán)境監(jiān)測(cè)行為有利于社會(huì)公眾的環(huán)保行為。尤其當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)曝光后,會(huì)引起社會(huì)各界的廣泛關(guān)注,對(duì)于普通民眾而言,可能反省自身行為并且在以后的生活中提高自身的環(huán)保意識(shí)。對(duì)于商品生產(chǎn)者或者決策者而言也可能做出一些環(huán)保反應(yīng),例如:在以后的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策中可能會(huì)考慮消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)、加大環(huán)保建設(shè)投資,抑或更注重樹(shù)立自身的環(huán)保形象,尤其是對(duì)于污染型企業(yè)可能產(chǎn)生更顯著的影響。從這個(gè)角度出發(fā),環(huán)境監(jiān)測(cè)能起到促使企業(yè)從污染型向環(huán)境友好型的轉(zhuǎn)變。[2]最后,環(huán)境監(jiān)測(cè)有利于我國(guó)社會(huì)進(jìn)步。良好的生存環(huán)境是社會(huì)文明的重要標(biāo)志之一,也是社會(huì)進(jìn)步的表現(xiàn),環(huán)境監(jiān)測(cè)可以幫助民眾及時(shí)發(fā)現(xiàn)我們所面臨的環(huán)境問(wèn)題,并對(duì)將來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行一定的預(yù)測(cè),同時(shí)尋找解決環(huán)境問(wèn)題的有效措施,以促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定有序的發(fā)展。
3.有效的環(huán)境監(jiān)測(cè)措施探究
綜上所述,環(huán)境監(jiān)測(cè)工作是我國(guó)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的一項(xiàng)基本工作,是我國(guó)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)和有力保障。為了我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的有效實(shí)施,本文在此對(duì)如何有效地實(shí)施環(huán)境監(jiān)測(cè)進(jìn)行了以下初步探究。
3.1完善環(huán)境監(jiān)測(cè)法規(guī),明確政府責(zé)任
我國(guó)目前已經(jīng)建立了較為完善的環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),但是在環(huán)境法規(guī)方面,多是以監(jiān)測(cè)對(duì)象為客體的,很少有針對(duì)監(jiān)測(cè)主體自身的法規(guī),要更好的實(shí)施環(huán)境監(jiān)測(cè)工作,首先要完善相關(guān)法規(guī),更要明確在環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中的政府責(zé)任。在環(huán)境監(jiān)管過(guò)程中要嚴(yán)格、規(guī)范地執(zhí)行《環(huán)境監(jiān)測(cè)管理辦法》,以保障環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果的規(guī)范性和準(zhǔn)確性,進(jìn)而才能更好地發(fā)揮環(huán)境監(jiān)測(cè)在節(jié)能減排中的作用。除了立法的角度,政府更應(yīng)該轉(zhuǎn)變環(huán)境監(jiān)測(cè)理念,明確監(jiān)測(cè)過(guò)程中的責(zé)任。而且針對(duì)不同地區(qū)不同環(huán)境狀況,各環(huán)境監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的工作也應(yīng)該有所偏重,各級(jí)政府各司其職,才能保證環(huán)境監(jiān)測(cè)工作順利有效的進(jìn)行。
3.2提高環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量,完善監(jiān)測(cè)體系
環(huán)境監(jiān)測(cè)體系是節(jié)能減排的主要支撐體系之一,是節(jié)能減排決策的重要信息源,只要保證環(huán)境監(jiān)測(cè)有效性的前提下,才能確保基節(jié)能減排工作實(shí)施的科學(xué)性。要提高環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量首先要加大對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的投入,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,要想實(shí)現(xiàn)更好的監(jiān)測(cè)效果就需要引進(jìn)先進(jìn)的配套設(shè)施,所以資金的投入是必不可少的。在設(shè)施的引進(jìn)上,除了要考慮引進(jìn)大型的、自動(dòng)化、智能化的裝備之外,還要考慮針對(duì)不同環(huán)境和不同污染問(wèn)題的小型的、便攜式的配套設(shè)施,將生物、光電等高科技技術(shù)不斷的應(yīng)用到其中,實(shí)現(xiàn)先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)設(shè)施的結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的全面監(jiān)測(cè)。對(duì)于整個(gè)監(jiān)測(cè)體系而言,環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)還需要進(jìn)一步的完善。雖然我國(guó)目前已經(jīng)建立起了較為完善的三級(jí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),但是近幾年環(huán)境污染事件依然頻頻被曝光,這同時(shí)也暴露了我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系存在的漏洞。進(jìn)一步完善我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系首先要保證信息的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性,進(jìn)而要增加網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的數(shù)量,做到對(duì)環(huán)境的無(wú)死角監(jiān)測(cè)。除此之外還要對(duì)不同的環(huán)境污染類型設(shè)立相應(yīng)的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),以及時(shí)應(yīng)對(duì)各種環(huán)境污染事件。
3.3以人為本,提高技術(shù)人員專業(yè)素養(yǎng)