能源环境系统

2024-05-02

能源环境系统(精选十篇)

能源环境系统 篇1

1 医院能源应用现状分析

经过大量调查研究,行业专家已经清楚地发现了医院能源应用中存在的问题:

(1)能耗现状

1)我国医院平均建筑能耗是一般公建的1.6~2倍;

2)耗能设备众多、功能复杂导致医院是耗能大户;

3)人员流动和需求复杂,浪费和管理问题多。

(2)耗能设备的运行管理现状

1)耗能设备运行周期长,耗能量大。

2)大功率耗能设备运行状态没有合理手段进行数据监管,无法判断设备运行效率,大量设备长期处于低效运行状态;

3)机电设备数量及种类繁多,管理难度大;

4) BA等楼宇控制系统流于形式,部分耗能设备长期“带病运行”。

(3)能源管理与节能措施实施现状

1)缺乏合理的能源管理解决方案,医院建筑节能效果不佳;

2)缺乏完善的能耗计量系统,医院能耗数据不够直观;

3)缺乏系统的耗能设备运行管理机制,医院耗能设备运行效率低下;

4)缺乏合理的能耗考核管理机制,没有形成全员节能意识。

(4)医院节能子系统应用调查

对全国几十家医院进行节能子系统应用调查,调研情况如表1所示。

根据以上医院能源管理现状,对于医院能源管理,选择一套运行稳定、操作简单的系统,通过良好的智能化管理,提升人员节能意识,形成合理的能源管理考核机制,对医院节能管理至关重要。

2 设计依据

2.1 医疗建筑电气设计规范(JGJ312-2013)

2.1.1 用电安全

(1)医疗场所的用电设备在工作电源中断或供电电压骤降10%及以上且持续时间超过3s时,备用电源应按规定时间切换投入使用;

(2)二级及以上医院的变配电所宜设置电能管理系统,两个及以上变配电所宜集中监测;电能管理系统宜具备连续采集和处理变配电系统正常运行及故障情况下各种运行参数、运行状态的能力;

(3)电能管理系统应预留与建筑设备监控系统或智能化集成系统的接口;

(4) UPS不间断电源装置的输出功率因数应大于或等于0.8,谐波电压畸变率及输入谐波电流(3~39次THDi)畸变率应小于5%。

2.1.2 照明控制

(1)门诊部、病房部的门厅、走廊、楼梯、挂号厅、候诊区等公共场所的照明开关,宜在值班室、候诊服务台等处集中控制,并可根据自然采光和使用情况分组、分区控制;

(2)精神病房照明、空调开关、电源插座带电状态应在护士站集中控制;

(3)夜间照明开关宜由护士站统一控制;

(4)病房的走廊照明宜采用分组、分时段或调光等控制方式;

(5)公共场所照明可由建筑设备监控系统或智能照明系统控制;

(6)医疗建筑内照明不宜采用声控开关;

(7)室外照明宜采用时间和照度控制方式。

2.1.3 计量收费

医院的独立经济核算部门应单独设置电能计量装置。

2.1.4 建筑设备监控系统——BAS

(1)医疗建筑的智能化集成系统设计应遵循集中管理、分散控制的原则,并应满足各子系统的联动要求;

(2)二级及以上医院宜设置建筑设备监控系统(BAS);对于设置建筑机电设备监控系统的医疗建筑,除应对建筑机电设备监控外,还宜对净化空调、医用气体、物流传输、医疗建筑污水处理、空气污染源区域通风等系统进行监控。

2.2 医院建筑能耗监管体系建设技术导则(2014-5)

通过实时能耗数据采集,实行医院分类、分项计量,实现医院能源在线监测,统计分析和核算单元计量,提高能源管理水平,为医院建筑诊断、节能改造提供科学依据。

3 绿色医院能源与环境监控管理系统

通过对医院建筑及行业相关规范的大量调查研究,根据医院的建筑结构和功能特性,EHS绿色医院能源与环境管理系统提出的整体设计思路为“系统整合、集中管理;分区监控、全员参与”;以“节能系统用起来,充分实现系统设计功能”为最终目标。

根据医院功能及位置分区,实现每个分区的独立能源管理和设备控制,将常用能源管理手段按区域进行管理,再通过网络化平台将各个分区的数据信息汇集到医院能源管理平台,从而对整个医院的能源利用进行集中化管理;既满足了分散控制,又实现了集中管理;达到应用技术手段提升人为节能意识,全院参与节能的目的。

3.1 系统特点

(1)完整性:充分整合能源与环境管理相关智能化子系统,形成完整、独立的医院节能管理系统;

(2)参与性:根据功能划分管理分区,让实际用能者参与能源管理,提升管理效率;

(3)可靠性:分区管理采用工业化主机设计,专机专用,提高系统可靠性和稳定性;

(4)实用性:以实际应用为目标,充分根据医院管理人员情况进行人性化应用界面设计,提升可操作性和实用性;

(5)网络化:充分利用互联网技术,分区管理设备作为网络节点,既可独立运行,也可网络化集中监控;

(6) B/S结构:中心平台采用B/S结构,实现多管理用户同时登陆Web监测、浏览系统运行情况。

3.2 系统结构——系统整合、集中管理

将医院原有和能源及环境相关的各子系统进行拆分,按功能重新组合后集中管理;形成医院能源管理独立系统,充分寻找各子系统相关性,合理设置联动关系,优化医院建筑节能运行指标,打破原有各子系统独立运行、独立管理、上层简单集成的应用模式,进行按功能分区组合,既方便管理,又节约原始成本;主要对以下几个子系统进行整合和统一管理:能耗监测子系统、楼宇自控子系统、风机盘管联网温控器子系统、室内环境监测子系统、计量收费子系统、可再生能源数据监测子系统、配电室电能管理子系统及UPS监测子系统。

同时,将医院特色的各子系统也纳入进来,实现集中监测,包括:医用气体管理子系统和ICU精密空调管监测子系统。系统结构如图1所示。

3.3 系统应用——分区监控、全员参与

根据医院不同建筑分类安装能源与环境监控管理主机,对本栋建筑内机电设备及能源应用进行监控,建筑内按照不同功能应用进行分区,设置楼层监控器,对所管辖范围内机电设备进行启停控制和逻辑控制,实现按需启停,按需用能。

按照功能及医院管理部门的职能划分,我们建议管理层人员的主要职能划分如下:

3.3.1医院领导

如图2所示,通过Web访问能源管理平台,掌握详细能源应用和设备运行数据,确定医院整体及各科室能源管理指标,以战略的眼光审视资源和可持续性发展问题,确保每一个决策都能够切合医院的财务和运营目标。

3.3.2 后勤管理中心

(1)能源管理系统运行管理监测;

(2)公共区域机电设备智能化控制;

(3)机电设备维护保养及信息管理;

(4)系统故障报警处理、用户管理及权限设定;

(5)能耗信息发布;

(6)数据分析及统计报表;

(7)系统平台维护。

在单体建筑(或区域)的变配电室或值班室设置能源与环境管理主机,对本单体建筑或区域内设备进行综合管理(图3),包括以下功能:

(1)对本区域内环境参数、机电设备运行状态、能耗进行实时监测;

(2)对本区域内楼层监控器工作状态进行远程监测,必要时可用高级权限控制下级机电设备;

3.3.3 区域监控中心

(3)对本区域内公共部分机电设备进行远程控制、逻辑控制、定时控制等;

(4)对本区域内故障报警信息进行处理;

(5)负责本区域内设备保养维护信息录入;

(6)对控制器操作人员进行用户名及密码管理。

3.3.4 护士站或科室值班人员

在楼层值班室或护士站设置楼层监控器,以楼层为单位或以病区为单位进行分区管理(图4),包括以下功能:

(1)监测功能

1)本楼层控制器区域内的各机电设备(空调机组、照明回路、送排风机等)的运行状态及运行参数;

2)本楼层控制器区域内的空调末端设备的运行状态(风速、水阀状态)、温度显示等参数;

3)本楼层控制器区域内室内环境参数,包括:温湿度、光照度、有害气体含量、空气质量等。

(2)控制功能

1)集中控制本区域内机电设备(空调机组、公共照明、送排风机等)的启停;

2)集中控制本区域内空调末端设备的启停、温度设置、温度上下限设定;

3)设定本区内各类机电设备联锁控制逻辑、定时启停等功能。

(3)报警功能

1)本楼层控制器区域内各类机电设备的故障报警;

2)本楼层控制器区域内空调机组的各类检测设备(压差开关、防冻开关等)报警;

3)本楼层控制器区域内空调末端设备的故障报警。

(4)用户管理功能

对控制器操作人员进行用户名及密码管理。

3.4 EHS医院能源管理平台中心功能

本系统数据中心设备设置于院区信息中心,包含:系统总览、在线监测、数据分析、信息发布、数据综合管理、设施综合管理、用户权限管理等功能。

以上系统功能覆盖医院级到科室管理级的能源管理系统,可以实时地从现场设备读取数据,挖掘节能潜力,优化能源使用和资源利用,降低运营成本,实现能源应用精细化管理。表2为系统功能描述。

参考文献

[1]JGJ312-2013《医疗建筑电气设计规范》

[2]医院建筑能耗监管体系建设技术导则,2014年5月

能源与环境系统工程专业就业前景 篇2

能源与环境系统工程专业培养具备宽厚热科学理论和能源与环境系统工程知识,能从事清洁能源开发、电力生产自动化、能源环境保护、制冷与低温、空调和储能、空调与人工环境等领域的设计、研究与管理的跨学科复合型高级技术人才。

能源与环境系统工程专业学生主要学习能源与环境系统工程的基本理论,学习各种能量转换与有效利用及环境保护的理论与技术,受到现代工程师的基本训练,具备进行能源与环境系统工程及设备的设计、优化运行、研究创新的综合能力。专业教学阶段设两个课程模块,即能源与环境工程及自动化课程模块和制冷与人工环境及自动化课程模块。学生在高年级时可任选一个模块修读。学习有余力的学生还可选修跨专业的课程,获取双学位。

能源环境系统 篇3

[关键词] 能源与环境系统工程 节能减排 教学改革

前言

近年来,“节能减排”成为国家发展战略的重要组成部分。节能减排指的是减少能源浪费和降低废气排放。我国“十二五”规划《纲要》指出,到2015年,全国万元国内生产总值能耗比2010年下降16%,全国化学需氧量和SO2排放总量分别比2010年的下降8%。

为了培养既懂能源工程又懂环保设施的复合创新型人才,2003浙江大学率先改革“热能工程专业”而产生了“能源与环境系统工程专业”。新专业在定位上突出了环境在能源领域的重要地位,环境保护与能源生产的密切关系,这在国内外能源动力专业中属于创举。新专业培养具备宽厚热工理论和能源与环境系统工程知识,能从事清洁能源开发、电力生产自动化、能源环境保护、制冷与低温、空调与人工环境等领域的设计、研究与管理的跨学科复合型高级技术人才。

当前,实现节能减排目标的形势十分严峻。各行业的技术人员应具有节能意识、掌握节能技术是时代发展的要求。所以,高校各专业,尤其是和节能减排直接相关的能源与环境系统工程专业,其培养目标和教学应增加节能减排方面的内容,以适应社会的需求,培养出具有节能意识和节能技术的工程人才。以下是对节能减排形势下能源与环境系统工程专业教学改革的一些初步探讨。

加强节能减排的渗透

1.培养节能减排的意识和责任

本专业主要涉及新能源开发、能源转化、人工环境、空调制冷等领域的相关科技问题。本专业涉及的电力等行业,正是能源消耗和SO2、CO2排放的大户,所以在课程讲授过程中,通过举例、讨论、行业专题介绍等方式,从社会和经济效益等角度使同学认识到在能源转化过程中节能的意义和重要性,从而树立节能的意识和社会责任感。例如以全球变暖导致冰川融化给人类带来海平面上升、自然灾害加剧等话题进行讨论,使大家认识到CO2的过度排放是导致温室效益的罪魁祸首。减少CO2的排放可以通过降低能耗等途径实现,从而引导学生认识到节能对保护人类生活环境的重要性。让大学生在学习该专业过程中有意识地认识到节能减排是每个人的责任和义务,树立起节能减排绿色环保意识。

2.加强教学中节能减排的渗透

除应该设立节能技术等专门课程外,还应在其他课程(如工程热力学、传热学)的教学中加强节能技术的渗透。通过学习使学生初步掌握节能的基本原理及一般设计方法,推进科学用能、提高能源利用效率、降低用能成本。

工程热力学主要包括基本理论和基本理论应用两大部分,而贯穿工程热力学教学内容始终的则是提高能量利用率的思想,而这正是节能减排的根本出发点。为达到培养学生节能减排意识的目的,在实际教学过程中,应做到以下三个方面:首先,在整个教学内容的设置上突出提高能量利用率的思想。工程热力学的主线是提高能量利用率,其理论基础是能量转换定律,即热力学第一、第二定律,而这也正是节能的基本理论。具体而言,能量传递和转移过程中数量守恒但是质量不断衰退,节能不仅体现在减少能量数量,更体现在降低能量质量衰退。通过教学,使学生树立起在各种不同的实际过程和循环中应尽可能降低能量质量衰退来实现节能的目的,真正认识到节能的根本思路是尽可能降低能量质量衰退。其次,在具体教学内容上,突出节能评价方法及其应用的教学。目前对循环、系统、设备进行节能评价主要采用能量分析法。常用的能量分析方法包括效率法、熵方法和 方法,应当引导学生对具体问题具体分析,能从节能的高度选择合适的分析方法。第三,在实际教学内容的课时安排上突出节能理论的应用。在讲透基本理论的基础上,应增加理论应用部分的课时,用工程实例加深学生对节能重要性的认识和培养,使学生在实际工程问题的分析中充分发挥节能减排意识的指导作用。

传热学阐述了能量传递、转化的具体方法和途径,是节能技术的基础。加强在传热学教学过程中节能技术的渗透,如强化传热。应用强化传热技术提高换热设备的效率,减少能量传递过程中的损失,更合理更有效地利用能源。还有,传热过程中要选用合适的传热工质和热导材料等节能措施。

3.加强实践教学中节能减排的渗透

首先,结合课程实验,强化节能减排意识。为了通过实验加深学生对节能理论的认识和对节能理论应用,一方面,可以给定实验内容和特定设备,使学生通过实验总结出能量转换情况和节能措施。另一方面,也可给定实验目标和一般性设备,要求学生设计具体的实验过程。合理的设计实验,可以强化理论教学中节能减排意识培养的效果。

其次,结合专业实习,细化节能减排意识。培养能源与环境系统工程专业的实习主要包括认识实习、生产实习和毕业实习。实习内容主要分为3个层次:参观学习、简单的设备部件制作和安装、系统运行管理。通过参观学习,学生亲临现场,直接接触主要设备、系统,以及设备和系统的加工、安装、运行等环节,使学生对本专业能源使用情况有深入的了解,引导学生从理论上分析节能的基本途径。通过参加简单的设备部件制作和安装,学生亲手制作安装设备部件,便于学生掌握设备和系统内部结构。进行系统运行管理方面的实习,可以使学生熟悉运行管理的基本内容、关键指标以及调节的基本方式。总之,充分利用实习,可以细化理论教学中对节能减排意识的培养。

最后,结合工程实践,深化节能减排意识。利用教师所承担的科研和工程项目深化学生的节能减排意识。例如,可利用太阳能热泵系统,探讨太阳能热泵系统的节能原理及系统工作性能的研究。

加强应用型人才培养

能源与环境专业培养目标要符合当下的形势,应该加大应用型人才培养的比重。一方面,人类面临的能源环境形势对“能源与环境系统工程” 专业产生了强烈需求,无论是能源、环保行业,还是相关的装备制造业,都存在着较大程度的人才短缺现象,不仅缺专业技术人才与设计开发人才等,也缺乏相关的产业经营、工程管理、金融、财务与售后服务等人才。所以能源与环境系统工程专业应大力加速应用型人才的培养,才能更好地促进能源、环保产业持续、健康、快速地发展。另一方面,注重应用型人才的培养,提高大学生的创新能力和实践能力,可以满足社会对大学生的新的要求,提高就业竞争力。

结语

在节能减排形势下的能源与环境系统工程专业,应紧贴时代的步伐,培养大学生节能减排的主观意识和社会责任感;在理论授课中结合基本理论,灌输提高能量利用率的思想;在实践教学中结合课程实验、专业实习、工程实践,深化对节能减排的认识,了解节能措施;为了适应国家能源与环境的战略需求,专业目标要定位准确,注重应用型人才的培养。

参考文献:

[1]胡永俊,李风,成晓玲等.节能减排教育的课程改革探讨[J].广东工业大学学报(社会科学版),2010,10:194-196.

[2]顾煨莉,刘泽华,柳建祥.以节能减排意识培养为向导的工程热力学教学研究[J].高等建筑教育,2010,19(6):64-67.

[3]王丽丽,李文哲,王忠江.能源与环境系统工程专业优势极其未来发展[J].高等农业教育,2010,(6):54-56.

[4]左远志,杨晓西.低碳经济背景下的热能与动力工程建设探讨[J].东莞理工学院学报,2010,17(5):107-112.

[5]卢宁,陈雪梅,丁小明.普通本科应用型人才培养模式改革初探[J].高教论坛,2007,(1):21-23.

能源环境系统 篇4

关键词:3E系统,和谐度,评价模型

能源是人类生存、经济发展、社会进步的重要物质基础, 是关系国家经济命脉和国防安全的重要战略物资, 是现代文明的物质基础。经济增长依靠能源支持, 而以环境为代价的经济增长, 又不具有长久性和可持续性;而保护环境或者仅仅保护环境不考虑能源问题, 也是无本止水, 缺少物质基础;能源、经济和环境三方面一体论已经被大家所接受, 而以能源为媒介, 通过提高能源利用效率, 技术创新, 尤其是能源开发和节约技术的创新, 进而提升经济的高速发展, 在由政府颁布各项经济、环境和谐发展的政策措施, 进而实现能源、经济、环境的和谐发展, 达到能源供需稳定、经济发展、环境保护三个目标。

一、 河北省能源—经济—环境 (3E) 系统和谐度评价指标设计

能源、经济和环境各自发展水平的测度首先需要建立一个能反映各自主要特征的指标, 而现实中能源、经济和环境又都是复杂的非线性的系统, 用简单的指标很难完全反映出各自的特征, 因此能源、经济和环境各自指标的建立需要有一定内在联系的指标体系来表示。现实中常用的指标体系的建立使用多指标综合分析法来进行, 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指标体系。但是多指标综合分析能更大程度上反映出要评价的指标特征, 但是各指标的数据需要进行标准化处理或者标准化换算, 然后方可使用。结合河北省3E发展的现状构建 (如表1) 河北省能源—经济—环境 (3E) 系统评价指标体系:

1. 能源水平指标。

在能源水平指标的选取上, 在充分考虑河北省能源类型的前提下, 从总量指标、结构指标和效率指标三个方面考虑:

(1) 在总量指标上选取能源生产总量、一次性能源生产总量和能源消费总量三方面, 这主要是考虑河北省能源特征以及河北省经济发展与能源关联程度, 通过此指标能一定程度的了解河北省能源总量水平和能源缺口或者剩余状态。

(2) 结构指标是为了反映河北省能源结构状况, 这里主要选取了水资源、石油资源、煤炭资源和天然气资源各自所占比重, 以此来了解河北省能源结构状态, 最后指标是能源消费弹性系数, 该指标是反映能源消费增长速度与国民经济增长速度之间比例关系的指标, 通常用两者年平均增长率间的比值表示。

(3) 效益指标选取了万元能耗与规模以上工业万元产值能耗, 通过2006年到2009年这5年河北省GDP能耗和单位工业增加值能耗的比较可以更好地反映河北省的耗能及节能状况。

2. 经济子系统。

经济子系统从经济规模指标和经济增长指标两大类来表示, 选用指标如下:

(1) 用国内生产总值、固定资产投资和社会消费品零售总额反映经济总量水平, 这里主要是从生产、投资、消费三大角度选择指标来反映经济发展的总体水平。

(2) 用GDP增长率、工业产值增长率、居民收入增长率等指标更真实地反映经济发展实力水平。

(3) 用第一、二、三产业在地区生产总值中的比重反映了河北省的经济结构状况, 即作为经济结构指标, 因为从第一、二、三大产业比重既可以得出产业结构, 也可以看出河北省经济的发展的主导产业。

(4) 用GDP、固定投资、社会消费品零售额这三个指标的增长速度能够反映一个地区的经济增长速度, 所以把它们作为经济增长指标, 这正好与经济的总量指标相呼应。

3. 环境子系统。

根据国家统计指标的设计, 对于环境子系统这里我们从三个方面考虑, 即排放强度、环境污染度和环保事业建设。选用的指标如下:

(1) 排放强度指标主要是从三废角度出发, 选用了工业废气排放量、工业固体废物排放量、废水排放量来反映, 以及人均废气、废水和固体废弃物排放量等方面来衡量, 一方面这些指标数值可以从《中国环境统计年鉴》中找到, 保证指标数据的可获得性, 另一方面它们是环境污染的主要污染物, 很具有代表性。

(2) 环境污染程度指标是从温室气体排放方面着手, 选用了工业SO2排放量、人均工业SO2排放量和粉尘和烟尘排放量以及人均粉尘和烟尘排放量等指标, 考虑到工业SO2对环境污染最为严重, 其处理情况直接影响着环境的好坏, 因此选择这几个指标从侧面反映了环境质量。

(3) 环保事业建设指标选用了废气、废水排放达标率来表示, 而固体废弃物一般情况可以回收利用, 在此就不列为评价指标, 同时环保事业产值也是用来衡量河北省环保事业建设的一个指标选择。

二、 河北省3E系统和谐度评价

河北省3E系统和谐度评价首先必须分别评价出能源子系统、经济子系统和环境子系统的和谐度如何, 以此为基础才能核算出3E系统的整体和谐度, 而要分别评价出各自子系统的和谐度, 由于指标较多, 同时又分为目标层、准则层、领域层和指标层, 需要进行层次分析法。另外各指标分别是反应某一方面领域的状态, 这就很难保证各指标之间的可比性, 为此需要对各指标进行标准化处理和权重的确定。

(一) 指标权重和指标值标准化

1. 指标权重。

层次分析法把复杂问题中的各种因素通过划分为相互联系的有序层次, 使之条理化。并把数据、专家意见和分析者的主客观判断直接而有效地结合起来, 就每一层次的相对重要性给予定量表示, 然后用数学方法确定表达每一层次全部要素的相对重要性权数。

各指标的权重矩阵, 能源子系统各指标的权重矩阵为:|0.179 0.063 0.034 0.088 0.044 0.01910.202 0.071 0.086 0.043|。经济子系统各指标权重矩阵为:|00156 0.060 0.034 0.249 0.1610.116 0.044 0.097 0.084|和环境子系统各指标权重矩阵为:|0.095 0.095 0.047 0.057 0.099 0.0520.099 0.225 0.142 0.089|。

然后确定综合评价值, 根据得出3E各子系统综合评价得分。

根据《河北统计年鉴》分别得出河北省能源子系统指标数值、经济子系统指标数值和环境子系统指标数值。 (见表2、表3和表4)

2. 指标值标准化。

原始指标数据的标准化处理。由于各项指标数据的量纲不一致, 在进行综合评价前, 通常为了消除变量之间在数量级上及量纲上的不同而产生的影响, 需要对原始数据进行标准化处理。标准化处理原则是针对某项指标, 河北省内2005—2009年找出最大值Xmax和最小值Xmin, 将某一年的指标值Xi与其进行比较运算。对于正向指标, 运用公式:

, 其中, Zi为i某一年的指标标准化值。

对于逆向指标, 运用公式:, 经过标准化处理的值即为对应年份、对应指标的标准化值, 所有标准化值都处于[0, 1]区间内。

3.3E系统和谐度评价。然后根据得出3E各子系统综合评价得分。

根据上部分确定的各子系统指标的权重和个系统标准化处理后的得分, 计算得出河北省3E系统和谐度如表5和图1。

三、 和谐度的评价标准

最终3E系统和谐度评价是通过量化概念来反映出来, 这个量化的数值没有办法直接表明其所处的状态性质, 这是因为最终的数值是在[0, 1]区间, 而这个区间有无数多个点, 每一个点都能代表一种3E系统和谐的状态, 所以为了更好地衡量3E系统和谐度, 本文根据前人3E系统和谐度等级划分, 把河北省3E系统和谐度评价等级分为7个等级, 和谐等级指把和谐度的范围划分成若干连续区间, 每一区间代表一个和谐等级, 每一个区间代表一种和谐状态, 形成连续的和谐等级阶梯。可以看出, 和谐等级概念的提出实质上是把某一区间段上的全部和谐度赋予一种和谐度, 即把此区段上的全部和谐状态赋予一种和谐状态, 这样就使得原来的复杂的和谐度概念变得更加简单, 同时也更加实用 (见表6) 。

四、 结论

河北省2005—2009年能源—经济—环境系统的和谐度值显示:2005年和2006年的3E系统处于严重失调状态, 2007年处于中度和谐状态, 2008年勉强和谐, 而2009年初级和谐状态, 总体分析看来河北省3E系统的和谐度是呈现上升趋势的。

同时根据上述评价可以看出:从2005—2009年能源系统发展水平和环境系统发展水平大致是一个上升趋势, 而河北省经济系统发展水平从2007年开始至2009年有所下降, 同时2009年环境系统发展水平处在一个良好和谐的状态, 分析其原因在于:河北省从2007年开始坚决淘汰落后产能, 调整和优化产业结构, 到2007年10月20日前, 全省关闭年产3.4万吨以下草酸生产装置和年产1.7万吨以下化学制浆生产线以及排放不达标的1万吨以下再生纸厂。2007年底前, 全省淘汰年产3万吨以下味精生产企业落后生产能力;淘汰落后酒精生产工艺及3万吨以下酒精落后产能;关停未通过环保达标公告的柠檬生产企业的落后产能。各有关市、有关企业要认真落实小火电机组关停责任书、关停和淘汰落后钢铁生产能力目标责任书, 必须如期落实责任目标。

这些措施一定程度上影响到河北省经济进一步发展, 但是却改善河北省环境系统的和谐度, 长远来看也是为了河北省经济系统能更好、更和谐和可持续的发展。

但是河北省3E系统整体和谐度处在一个初级和谐的状态, 为此河北省应该进一步加大经济发展速度, 同时延续节能减排和产业结构优化的政策不放松, 使能源系统、经济系统和环境系统和谐发展。

参考文献

[1]国家统计局.河北经济年鉴[M].北京:中国统计出版社, 2005-2009.

[2]国家统计局.中国环境统计年鉴[M].北京:中国统计出版社, 2005-2009.

[3]Wankeun Oh, Kihoon Lee.Causal relationship betweenenergy consumption and GDPrevisited:the case of Korea1970-1999[J].Energy Economics, 2004, (26) :51-59.

[4]HASHEM AKBARI, STEVEN KONOPACKI.Energy effectsof heatislandreduction strategies in toronto, Canada[J].Energy, 2004, (29) :191-210.

能源环境系统 篇5

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2016年全国两会关于大气新能源环境,两会关于大气新能源环境热点解读 资源环境承载:共享同一片洁净的天空与大地

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源环境之间的关系,成为抵京参加全国两会的代表委员关注的焦点。

雾霾、沉降、地下水污染、土壤重金属污染……这些关键词无不说明,继续实施大规模、高强度的国土资源开发活动以及高污染、高消耗的传统发展方式难以为继。心得体会同一片穹顶,共一片大地。无论是回应人民群众对良好生态环境的期待,还是为了促进经济社会的可持续发展,推进国土资源的严格保护、合理利用和优化布局,终将是大势所趋。对国土资源而言,如何进一步强化生态环境的源头保护、优化用地布局、推动清洁能源勘查开发利用,提升资源环境的承载力,依然将大有可为。

能源与环境政策研究前沿 篇6

关键词 石油价格 因果关系检验 协整分析

一、文献综述

从19世纪70年代石油危机爆发开始到80年代初,西方发达国家的经济受到严重的冲击,西方国家陷入了高通胀和高失业率的滞胀泥潭之中,经济严重萧条,从此越来越多的国家、机构和学者开始对石油价格,GDP,通货膨胀率等经济变量进行研究。中国原油定价机制经过了数次变动,80年代以前是处于传统计划经济体制下的石油价格机制,1981到1998年实行向市场机制过渡的双轨制,1998年之后石油价格向市场决定机制逐步转变,2000年调整为与新加坡、鹿特丹和纽约三地挂钩,2009年1月1日成品油价格实行与国际市场原油价格有控制的间接接轨,以一定时期内国际各种原油价格的平均水平为基础。

进入21世纪中国经济迅速发展,成为世界关注的焦点,国内石油价格与国际石油价格关系,石油价格对中国宏观经济的影响被众多学者所研究。焦建玲(2005)通过计量经济模型与实证分析方法得出中国原油价格与国际原油价格近似成比例关系,我国原油价格变动对国际原油价格影响小且缓慢,国际原油价格变动对国内的影响迅速且剧烈。魏一鸣等(2009)使用投资组合理论和多样化指数方法研究石油进口风险问题,认为进口石油产品的特殊风险和海运风险比进口原油的风险低,进口石油产品的盈利率比进口原油高。LiminDu等(2010)使用VAR模型研究发现,世界原油价格对我国经济增长和价格指数存在非线性的影响。

(三)序列之间因果关系及其检验方法

三、数据来源及实证分析

(一)序列平稳性检验

(三)因果关系分析

从因果关系检验结果可以看出,在选取滞后阶数为3的情况下,长期内存在双向的因果关系;短期内则只存在WTI原油价格到大庆原油价格的单向因果关系。

(四)向量误差修正模型

WTI原油价格滞后一周和三周价格在1%显著水平下影响自身价格变化,大庆石油滞后一周价格在1%水平上影响影响WTI原油价格。从数量上看,大庆原油滞后一周价格变化1%,WTI原油价格变动0.248%;小于WTI原油价格滞后一周和滞后三周对自身价格0.337%和0.165%。

四、结果讨论与建议

根据实证研究的结果,国内原油价格与国际原油价格存在长期的协整关系,我国原油价格的变动短期内不会对国际原油价格产生影响,国际原油价格的变动无论短期和长期都会对我国石油价格产生影响,且国际石油价格对国内原油价格的影响剧烈,国内原油价格对国外原油价格影响微小。我国成品油定价机制中并不包含反映国内供给需求的变量,在国内原油价格不能影响国际原油价格的情况下,国内成品油价格盯准国际原油价格容易造成国内成品油价格的扭曲,价格不能起到调节资源配置的作用。

我国的原油定价机制和成品油定价机制存在缺陷,应该在与国际接轨的同时,充分考虑本国的供需状况,积极主动参与国际原油价格的形成。

(作者单位:合肥工业大学经济学院)

参考文献:

[1]焦建玲.石油价格问题的计量分析模型及其实证研究[A].2005.

[2]韩志勇,魏一鸣,焦建玲.中国能源消费与经济增长的协整性与因果关系分析[J].系统工程,2004(12):18-21.

[3]GangWu,Lan-CuiLiu,Yi-MingWei.ComparisonofChina’soilimportrisk:Resultsbasedonportfoliotheoryanddiversificationindexapproach.EnergyPolicy2009(37):3557-3565.

[4]LiminDu,YananHe,ChuWei.TherelationshipbetweenoilpriceshocksandChina’smacro-economy:Anempiricalanalysis.EnergyPolicy2010(38):4142-4151.

熵与能源环境 篇7

定域系统和满足经典极限条件的玻色/费米系统遵从玻尔兹曼分布。 引入配分函数

式中将积分常数选择为零。

所以S可以表为

由 (2) (3) 二式比较可得S=klnΩ

此即是玻尔兹曼关系式。 此关系式给出熵函数明确的统计意义。 此式表明某个宏观状态对应的微观态数愈多, 它的混乱度就愈大, 熵也愈大。 熵是体系微观状态变化"无规性"的宏观量度。 熵增原理的微观实质是:孤立系统内部发生的过程总是从热力学几率小的宏观状态向热力学几率大的宏观状态。

二、熵与能源

能量在转化过程中, 虽然在量的方面保持不变, 但在质的方面却并非保持不变, 而是处于退化之中。

根据卡诺热机效率公式, 在可能利用的温度分别为T1、T2的热库间工作的热机, 其所能作的最大功为:

与原来的热量Q1相比, 有一部分Eσ无法做功, 被浪费了,

这说明实际 (不可逆) 过程总使得一定量的能源从能做功的形式变为不能做功的形式, 这种现象叫做能量的退化, 即为退化的能量值。 下面通过一个实例来说明熵与退化能量Eσ之间的关系。

设有两个热源A、B, 温度分别为T1和T2, 且T1>T2。又设在不可逆传热过程中, 热量Q由A传到B。 根据卡诺定理, 借助温度为T0的低温热源, 利用这份能量可以做功的最大为

而当这份热量传到B内以后, 利用这份热量可以做功的最大值为

由于T1>T2, Am>A′m, 可见热传导后可以做功的能量减少了, 退化的能量为

这个例子说明了退化能量Ed与系统的熵增成正比。

我们看到, 对一个系统而言, 可以做功的能量从正面量度运动转化的能力:能量越大, 能量运动转化的能力越大。 而熵从反面, 即能量不能转化的方面来量度运动转化能力, 表示能量运动转化已经完成的程度, 即能量运动丧失转化能力的程度。 熵越大, 能利用来做功的有效能就越少, 能量品质越低。

根据热力学第一定律, 不同形式的能量在转化过程中守恒。 由热力学第二定律, 我们知道能量的转化有方向性, 即从有效转化为无效, 从较高集中度转化为较低集中度。 当能量在不同状态间转化时, 或伴随着自发事情发生时, 就会有能量耗散掉, 即被转化成做功本领较低的能量, 甚至是不能再做功的能量。这也是为什么热力学第二定律又被称为熵定律。 当整体系统熵为最小值, 有效能量最大, 能量集中度最高时, 整体系统的有序度最高。相反, 熵最大、有效能量完全耗散时, 也是系统最混乱状态。 任何系统熵的减少都会引起该系统附近环境熵值的增加。

整个地球上的熵是不断增加的, 最终会达到其最大值。 我们假设地球整个作为一孤立系统, 当地球的有效能量耗散尽时, 称为"热寂", 表示能量的无序度最大, 熵为最大。

三、熵与环境

所有生物体中有序度的增加都是以周围环境中熵增为代价的, 人类消耗有效能量的过程中, 需要不断地从周围环境中摄取有序度较高的能量和物质, 同时向周围环境排出有序度较低的能量和物质。 这一过程与地球生物圈形成一个稳定的循环系统, 即是生物圈向人类提供所需要的物质, 又能够分解处理人类排出的物质, 则人类所处的地球生物圈就会处于某种稳定的状态中。

下面通过讨论地球系统的定态熵, 来论证人与环境的关系。

能量在转换过程中不仅保持守恒, 而且会降低品质, 不断退化, 导致熵增加。 地球吸纳阳光的功率为

这能量以T=6000K的高能光子形式流入, 又以T=300Kd的低能光子形式散射于太空之中。 在这过程中的熵流为

地球可以看作太空中的封闭系统, 在单位时间内引入负熵σ是至关重要的。 σ也是地球自动排熵能力的上限。 作为拥有高度有序生态系统的地球, 为保持其勃勃生机, 必须不断排熵。 但是地球上的人类活动会有大量的熵产生, 如果地球上熵增加的速度超过其自然地排熵速度, 地球生态系统就会失去生机。

人类在生产与生活中消耗大量的有序能量, 产生熵增, 估计每人平均熵增率为0.4 W/K, 全人类折算成成年人约为30 亿, 产熵率为1.2*109W/K, 随着人口的增加这个数据也会提高。 而农作物生产食物的负熵率为-4.0 ×1014W/K×0.02%~-8×1010W/K, 仅仅人类食物资源的上限已经快要达到。 从这方面估计地球上能承受的极限人口约为1010。

由以上讨论我们可以看出。 首先, 在地球上的资源环境, 能源消耗一定的情况下, 人类不能过度的使用有限的资源, 否则的话, 超过环境的自我调节限度, 会使地球生态的系统失衡。 从热力学的角度来考虑, 我们应以较低的熵来推进人类文明的进程。 其次, 我们人类必须重视保护生态环境, 不断改善现在的生态环境, 使生命通过自然环境的调节, 趋于稳定状态。 如果当地球生态系统进入崩溃状态时, 人类才采取措施减少对能源的消耗, 即使消耗的能源再少, 也不能使地球生态系统恢复到正常的循环。 这样会给地球生态系统带来灾难性的后果。 随着人类科学的不断发展, 是人类有条件更加合理的应用自然资源, 有利于延缓地球生态系统的熵增。

参考文献

[1]汪志诚.热力学.统计物理[M].高等教育出版社, 1980.

[2]程守洙.普通物理学[M].高等教育出版社, 1978.

[3]严燕来, 叶庆好.大学物理拓展与应用[M].高等教育出版社, 2002.

能源环境系统 篇8

我国能源需求的急剧增长打破了我国长期以来自给自足的能源供应格局, 自1993年起我国成为石油净进口国, 且石油进口量逐年增加, 使得我国接入世界能源市场的竞争。由于我国化石能源尤其是石油和天然气生产量的相对不足, 未来我国能源供给对国际市场的依赖程度将越来越高。

国际贸易存在着很多的不确定因素, 国际能源价格有可能随着国际和平环境的改善而趋于稳定, 但也有可能随着国际局势的动荡而波动。今后国际石油市场的不稳定以及油价波动都将严重影响我国的石油供给, 对经济社会造成很大的冲击。大力发展可再生能源可相对减少我国能源需求中化石能源的比例和对进口能源的以来程度, 提高我国能源、经济安全。

能源环境系统 篇9

我国能源需求的急剧增长打破了我国长期以来自给自足的能源供应格局, 自1993年起我国成为石油净进口国, 且石油进口量逐年增加, 使得我国接入世界能源市场的竞争。由于我国化石能源尤其是石油和天然气生产量的相对不足, 未来我国能源供给对国际市场的依赖程度将越来越高。

国际贸易存在着很多的不确定因素, 国际能源价格有可能随着国际和平环境的改善而趋于稳定, 但也有可能随着国际局势的动荡而波动。今后国际石油市场的不稳定以及油价波动都将严重影响我国的石油供给, 对经济社会造成很大的冲击。大力发展可再生能源可相对减少我国能源需求中化石能源的比例和对进口能源的依赖程度, 提高我国能源、经济安全。

能源环境系统 篇10

我国能源需求的急剧增长打破了我国长期以来自给自足的能源供应格局, 自1993年起我国成为石油净进口国, 且石油进口量逐年增加, 使得我国接入世界能源市场的竞争。由于我国化石能源尤其是石油和天然气生产量的相对不足, 未来我国能源供给对国际市场的依赖程度将越来越高。

国际贸易存在着很多的不确定因素, 国际能源价格有可能随着国际和平环境的改善而趋于稳定, 但也有可能随着国际局势的动荡而波动。今后国际石油市场的不稳定以及油价波动都将严重影响我国的石油供给, 对经济社会造成很大的冲击。大力发展可再生能源可相对减少我国能源需求中化石能源的比例和对进口能源的依赖程度, 提高我国能源、经济安全。

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