基于能源、经济、环境的综合能效评价体系研究

285
0
2018-06-14
简介
随着能源消耗日益增大,加强解决能源问题,改进能源方案,对节能减排治理作出巨大努力,加深对综合能源利用效率的认识,将有利于中国节能减排的健康开展和可持续发展战略的实现。详细内容,请认真阅读!

文档内容部分截取

中国正处于经济快速增长的工业化阶段,随着能源消耗量日益增大,能源问题已经成为制约我国经济发展的主要瓶颈。《2014年中国能源发展报告》显示,2013年我国能源消费总量达到了37.5亿t标准煤,同比增长3.7%;能源自给率为90.4%,同比下降1.6%。能源消费量的快速增长,不仅使得能源供需矛盾日益加剧,也使得生态环境压力日益增大。我国对节能减排的态度显然是积极的,然而应该清醒的看到,尽管中国在节能减排上做出了巨大努力,而且取得了显著成绩,但不论在认识上还是实践上都存在着不少值得思考和改进的地方。目前我国使用能源消耗强度作为节能的指标。节能减排的基本途径是提高能源效率,显然能源消耗强度在这里是作为能源效率指标使用的[1]。在强调经济-能源-环境协调发展的背景下,单纯以能源消耗强度为指标并不能全面的反映全社会的综合能源利用效率,因而简单地将其作为节能考核指标,以其下降率作为节能率使用存在着明显弊端。正视这些问题,加深对综合能源利用效率的认识,无疑将有利于中国节能减排的健康开展和可持续发展战略的实现。因此本文探寻构建一个基于能源-经济-环境的综合能源利用效率评价体系,旨在从能源、经济、环境三方面全面地评价区域能源利用效率。1综合能效评价指标体系构建能源-经济-环境系统是一个非线性的复杂系统,该系统下的能源利用效率涵盖的范围较广。魏一鸣[2]等将能源效率内涵归纳为“所消耗的能源量对与维持或促进整个经济、社会和环境系统可持续发展的贡献量”。因此,对其进行评价时仅仅依靠单个指标是不够的,需要采用多指标综合评价分析,即由多个具有内在联系的指标按一定的结构层次组合在一起构成评价指标体系,从根源上找到提髙能源利用效率的路径。综合国内外节能减排指标体系的相关研究成果[3],综合能源利用效率指标体系应以高效的能源利用、良好的经济指标和低强度的污染物排放为主要内容,由一系列相互联系、相互作用的指标组成的,能够监测节能减排工作进展并全面反映其绩效的指标群构成。为排除我国统计年份、统计范围的影响,保证数据的一致、可获取性,本文遴选了包含3个子系统的12个常用评价指标,并定义该指标体系评价结果为综合能源利用效率,如表1所示。相对于单一的能源消耗强度指标,本文建立的评价指标体系的特色是将经济和环境作为能源利用效率评价中至关重要的子系统和因素。在能源子系统中,以终端能源结构消耗结构指标和能源生产消费指标来反映能源资源的利用效率,主要评价能耗结构、能耗速度的合理性,反映能源资源本身的有效利用程度;在经济子系统中,以能耗增速、减量化指标和产业用能结构指标来反映能源的经济效率,主要评价能源经济效益优化程度,反映与经济结构相关的能源配置效率;在环境子系统中,用污染物排放强度来反映能源的环境影响,主要评价由于能源利用经济发展而对环境造成影响的程度,反映能源在满足经济和社会需求的同时所产生的负面影响。2应用实例研究2.1指标数据来源与预处理在进行指标的筛选时,各指标的基本资料及数据在《中国统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》和《全国环保统计公报》都可直接或通过计算间接获取,具有较强的实用性和可操作性。由于正、逆指标的存在,且各指标值量纲不同,为避免分析结果受量纲和数量级的影响,保证其客观性、科学性,必须对原始数据进行标准化处理。逆向指标本文以其倒数进行处理,无量纲标准化采用Z-Score转换公式,处理结果如表2所示。2.2综合能源效率评价与分析2.2.1子系统及指标权值确定方法本文采用层次分析法[4]对能源、经济、环境子系统进行分析。考虑到能源、经济、环境对综合能源效率的影响是不同的,我们可以定性地对三者的影响力度进行排序,取其影响力度排列次序为:能源>经济>环境。基于层次分析法,对子系统建立表2所示的判断矩阵。判断矩阵中各元素的取值为1-9间整数或其倒数,表示的两两元素对目标影响的相对重要程度。各子系统对目标的影响权值,即判断矩阵最大特征值对应的特征向量归一化处理后,排序位于表3的右列。对具体指标进行权值分配时,指标间存在着依存、反馈关系。此时若对各指标进行独立性假设,有可能使问题过度简化。因而本文借助SuperDecision软件,建立了如图1所示的具有回馈关系的网络层次模型[5]进行权值影响分配,使得到的权值分配结果具有更高的可靠性,结果如表4所示。表4显示,对综合能源效率影响最大的指标分别是工业用能比重、单位工业增加值能耗下降率以及终端消费煤炭量占比,三者占整体指标体系比重的45%左右。这与我国的产业结构、技术效率和能源消费结构是密切相关的。由此分析,促进我国综合能源利用效率,需进行产业结构调整和降低煤炭在终端能源消费中的比重,大力发展高新技术产业和清洁新能源;或者在保持工业比重不变的情况下,提升工业内部能源利用效率。从终端能耗结构来看,我国以煤炭为主导的能耗结构短期内不会发生变化,其终端消费量占比不会出现大幅度的下滑;从GDP构成来看,工业每年对GDP的贡献均达到35%左右,兼顾到经济平稳发展这一目标,降低工业用能比重在短期内不太可能实现。因此本文认为,我国主要节能政策导向应集中在提高工业内部能源利用效率上。2.2.2综合能源效率指数评价与分析对上文建立的综合效率体系进行评价,本文采用多目标线性函数进行加权[6],其综合能源效率评价模型为:E=Σmi=1AiΣnj=1(Aij×Mij)。其中E表示综合能源效率评价值;m,n分别表示子系统和选取指标数目;Ai表示第i个子系统对总评价结果的影响权值;Aij表示第i个子系统的j指标的影响权值;Mij表示第i个子系统的j指标标准化后的数值。由于统计口径和统计年份的限制,本文选取2005-2012年统计数据进行分析,对指标体系模型进行测算,并与标准化后的传统评价能源利用效率采用的能源强度进行对比,对比结果如图2所示。由图2可以看出,本文评价结果与单要素评价结果呈现出较好的一致性,这也从一定程度上佐证了本指标体系进行综合评价的科学性。综合能源利用效率评价整体上呈上升趋势,但是也存在一定的波动,其中,2009年综合能源效率出现下降拐点。这是主要是受2009年金融危机影响,我国能源消费总量及GDP总量增速放缓所致。即经济发展在很大程度上影响全社会的综合能源利用效率。可见,要想提高我国综合能源利用效率,就必须从能源、经济和环境等方面综合考虑,在重视提升工业内部能源利用效率的同时,还要十分重视经济结构对能源利用的影响,同时减少能源利用对环境的负面影响,真正实现能源、经济、环境整体的可持续发展。3结论我国节能减排任务艰巨,不仅需要政府大力推动扶持,更需要有相关的理论研究做支撑。综合能源利用效率是一个具有重要研究意义和应用价值的科学问题,本文尝试从体系构建到实证两方面对其进行了拓展分析。通过建立基于能源-经济-环境的综合能源效率评价体系,提出了一种新的评价区域能源综合利用效率方法。运用该方法对我国2005-2012年综合能源利用效率进行了纵向比较评价,并与能源强度单要素的评价结果进行了对比,结论如下:(1)在进行能源效率评价时,不宜单一地采用能源消耗强度指标,包含能源、经济、环境系统的综合能源利用效率评价更为全面。(2)对综合能源利用效率影响较大的指标分别是工业用能比重(产业结构)、单位工业增加值能耗下降率(技术效率)以及终端消费煤炭量占比(能耗结构),三者影响占整体的45%左右。(4)考虑到产业结构、能耗结构的限制,我国主要节能政策导向应集中在提高工业能源利用效率上。(3)本文建立的基于能源-经济-环境的综合效率评价体系评价结果与单要素评价结果(能耗强度)呈现出较好的一致性,评价结果较为可靠,且更为全面。
展开
收起

全部评论

暂无评论

引用:

评论: