寻根究底是解决问题的关键

2024-05-02

寻根究底是解决问题的关键(精选6篇)

篇1:寻根究底是解决问题的关键

通用汽车公司黑海汽车制造厂总裁收到一封关于汽车的抱怨信:

“这是第二次给你写信,我不会怪你没有答复我提出的问题,因为这个问题实在是太荒诞,但它的确是事实,我家一向有一个晚餐后吃冰淇淋甜食的传统。因为有很多种冰淇淋,故全家举手表决吃哪一种,然后,我就开车去商店购买。

“最近我买了一辆新的黑海牌车,从此以后,去商店就出现了一个问题。你知道,每次我从商店买完香子兰冰淇淋回家,汽车就启动不了。但我买其他种类的冰淇淋,车启动得很好。

“无论这个问题有多愚蠢,但我还是想让你知道我对这个问题非常关注:是什么使得我买香子兰冰淇淋时,汽车启动不了,而买其他冰淇淋,车就容易启动?”

黑海厂总裁对这封信感到迷惑不解,但还是派了一个工程师去查看。使工程师很惊讶的是,在一个整洁的居民区,一个受过良好教育、修养很好的男子接待了他。这位男子安排这位工程师在晚饭后开始工作,

晚上他们跳上汽车去冰淇淋店,也是买香子兰冰淇淋,返回时,车启动不了。

工程师又连续去了三个晚上。第一个晚上,车主买的巧克力冰淇淋,车启动了;第二个晚上,买的草莓冰淇淋,车也能启动;第三个晚上,买的香子兰冰淇淋,车启动不了。

工程师绝不相信这部车对香子兰冰淇淋过敏。于是他加倍工作以求解决问题。每次他都做记录,写下各种数据,像日期、所用的汽油类型、汽车往返的时间等等。

在这几天里,他发现了点线索:车主买香子兰冰淇淋所花的时间比买其他冰淇淋所花的时间要短。这是为什么呢?答案是这种冰淇淋很受欢迎,故摆在货架前面,很易取到。而其他冰淇淋都摆在货架后的分格里,这就需要花较长的时间去找,然后顾客才能得到。

因而问题就变成了:为什么车停很短时间,就启动不了。工程师进一步找到了问题的答案,即不是因为香子兰冰淇淋而是因为汽锁使汽车启动不了。每天晚上买其他冰淇淋就需要较长一段时间,而这段时间可使汽车充分地冷却以便启动。而当车主买完香子兰冰淇淋时,汽车引擎还很热,所产生的汽耗散不掉,因而汽车启动不了。

原因找到了,解决这个问题该不会太难吧?

篇2:寻根究底是解决问题的关键

房改10多年以来,大多农村学校的教师临时住房已成危房并被拆除。部分学校虽有教师宿舍,也属早年建造的砖混结构或砖木结构,或是旧教室改造的,历经风雨侵蚀,屋面渗漏严重,墙体风化裂缝,严重威胁着教职工的生命财产安全,急需拆除改建消除隐患。且大部分农村学校没有教师办公用房,教师的个人住房既是卧室又是办公室,拥挤不堪。更不用说闭路、网络、厨房、天然气、卫生间等必要的功能设施了。

学校既无资金、又无土地新建住房,教师既无法通过教育系统支持获得福利性住房,又不具备购买城镇经济适用房的条件,更无法像农民一样获得宅基地自建住房。从而导致大部分房改后参加工作的教师以及工作调动的教师,尤其是工龄较短的青年教师,要么在学校附近租住农房,要么起早贪黑在城镇和学校之间“走教”。众多无住房的农村中小学教师,一年四季,无论严寒酷暑,只能走教,且既无住房补贴又无交通补贴。这不仅给教师造成了严重的生活困难,更严重影响了教育教学质量。

以双河中学为例,全校在职在编教职工150人。在学校长期定住的教职工0人,占0%;上班期间在校常住的教职工25人,约占16.7%;即使上班期间也天天“走教”的教职工125人,约占83.3%。像双河中学这种情况,也许是较好的,毕竟是原区政府所在地,学校的硬件设施底子较扎实。其他乡镇和村校就差远了。

特别应注意的是,近年招聘了不少大学生到农村从事教育教学工作,他们满怀一腔热情,到了农村一心投身教育事业,却遇到了最大的生活困难,住房没着落。他们到城里买房太远,不方便,影响教学,在当地的农村又无商品房可买,住房问题使这些毕业生成了“尴尬一族”,为了工作,借(租)住在村民家中,生活极为不便(特别是女教师),教学受到很大影响。不解决大学生到农村的生活住房问题,农村将留不住人才。

随着寄宿制学校的建设和大批农村学生的集中就读,新的问题又出现了:学生住到学校,老师们却住在校外,学校的教学、安全、卫生、后勤等管理工作跟不上。因此,无论是从加强管理还是从改善农村教师住房条件、稳定农村教师队伍看,解决农村中小学教师住房问题,都显得十分迫切。

鉴于上述情况,建议:

1、要像抓农村中小学危房改造工作一样,抓好农村中小学教职工住房建设。建议在调查摸底、制定规划的基础上,以财政投入为主体,启动“乡村教师住房建设工程”,列入“民生工程”建设内容,加快乡村教职工住房建设步伐,特别要为贫困乡村教师考虑,切实解决他们的住房后顾之忧。根据“由地方政府负责,分级管理,以县为主”的农村义务教育管理体制精神,明确落实各级政府在解决乡村教师住房问题上的责任。

2、政府出资,在乡村学校按照定编和人员情况修建一定的教工公寓(宿舍),提供给非当地的教师居住,教师工作调动随即搬离,其他任何人不得占用,解决教师的“走教”问题。

篇3:科技是解决“三农”问题的关键

(一) 文献综述

从“科技是生产力”到“科教兴国战略”, 再到“建设创新型国家”[1]、创新型农业, 农业由资源依赖转向科技依赖, 粮食增产、农民增收, 现代农业发展, 和谐社会建成。以科技为基础的农业带来农业生产潜力的革命性增长, 农研进步显然是打破由无弹性的要素供给对农业生产的约束的一个必要条件。[2]科技进步实现资源的有效替换。农研发展促进相对丰富的要素, 对相对稀缺要素的替代。技术还能通过对稀缺要素 (如土地) 的深度开发而在一定程度上改变其稀缺性。[3]农业的根本出路在于科技。[4]Antle, J.M. (1983) 估计了一个单方程生产函数, 指出农业基础设施和农业科研投入能够降低农业生产成本和提高农民收入, 从而能够提高农业生产率。[5]

从长远和根本上说, 开辟我国农业发展的广阔前景, 关键在于农研进步。”农研进步与农业现代化、农民收入密切相关。农研创新能有效实现科学技术从潜在生产力向现实生产力的转化, 从而促进农业发展。[6]作为农业生产经营微观主体的农业企业和农户的生存和发展同样也越来越依靠于农研, 技术进步给农业经营者提供着连续不断的商务机会和市场需求, 从而利润更多。[7]

(二) 农研水平决定农民收入

农民收入问题是“三农”问题的核心问题。笔者认为, 谷贵伤农。随着社会不断进步, 农民增收方式正在发生改变, 传统收入方式已不适应发展的需要, 农民增收已越来越依赖于农研创新。农研水平直接影响农民增收, 科技投入多, 农业效益好;反之则相反。科技创新、降低成本, 提高质量, 提高资金利润率, 农民增收。科技进步, 开发新资源, 拓宽自然资源的利用范围, 创造新产业, 从而增加就业、农民增收;科技进步提高农业装备技术水平, 使农业生产、经营和管理的科技含量加大, 能大大地提高农业劳动生产率、资源利用率和农产品商品率, 农民增收;科技进步, 走技术节约型道路, 大幅度减少农业生产成本支出, 提高经济效益, 农民增收。如河南滑县的节水、测土配方施肥和防治病虫害技术, 2007年每亩增效122.56元。[8]“十一五”以来, 粮食丰产科技工程核心区、示范区和辐射区“三区”累计建设面积达到了6.8255亿亩, 共计增产粮食4008.68万吨, 每亩比工程实施前3年 (2003—2005) 平均增产58.73公斤, 单产增幅达到11.50%, 增加经济效益589.38亿元。[9]

“丰收悖论”认为, 科技提高粮食产量, 但是产量提高, 粮食供给增加, 而粮食的需求弹性小, 这就使粮食因为供过于求而价格下降。这一理论没有看到粮食的需求弹性是可变的。如利用玉米生产汽油代用品, 玉米需求的价格弹性就显著提高了。

(三) 农研水平决定新农村建设的发展

农业将成为高智能产业, 受生命科学和信息科学支持, 农业将由传统的资源依附型向现代智能依附型转变, 经济优势已经不再是天然资源, 而是人的素质、人的教育、社会管理。创造新知识、新技术、新产品已经成为农业发展的决定因素, 农业将成为设施产业, 现代农业会充分利用现代的科技成果, 在遵循自然规律的基础上, 进行工厂化生产设施的农业, 其特色是高投入、大规模、高产出、高质量、高效益。

科技整合和优化资金、物资、人才等资源, 突破资源束缚, 带动农村发展。农业发展是新农村建设的基石, 农民增收是新农村建设的根本。研发整治农村环境的技术, 改善不合理的种植方式, 缓解森林退化、水土流失、土地肥力下降及盐渍化、草场退化等环境问题, 促进农村生态平衡, 解决农村生态危机的问题。

利用加工技术开拓农副产品的新功能、新用途, 综合开发、多梯度利用农产品, 提高农产品附加值。

通过育种、施肥等技术专业化, 可以加快农业专业化分工的进程, 提高商品率, 农民增收。

(四) 农研水平决定粮食安全

随着我国人口增加以及人民生活的更加富裕, 将会导致食物消费量的大幅度增加。未来粮食总量的增加, 主要依靠增加单产、提高土地生产率来实现, 而这又需要发达的农研来提供强有力的保障。迅速发展信息技术、生物技术、可持续农研、遥感技术等, 提高土地生产率和农业劳动生产率, 增产粮食。

(五) 农研水平决定农业基础

农研落后, 使得农业基础变得更为薄弱, 使我国农业抵御自然灾害能力难以提高, 生态环境难以改善, 可替代资源开发能力难以提高, 土地利用率低, 劳动生产率低, 综合生产能力低。

我国农产品优质率较低, 农研含量不高, 技术储备不足, 有竞争优势的农产品不多, 农业的比较利益低, 市场竞争力弱, 优质高效农研很少, 而且区域农业结构的科技含量低, 再加之农研的投资欠缺使得农研储备匮乏, 科技成果推广率低。

广大农民需要购买的农研难以找到, 大多数农户只能选择雷同的技术, 反映在实践上, 就是一些地区农业结构的趋同问题。

上述问题, 主要是农研投入不足造成的。我国农业科研投入增长缓慢, 甚至有下降趋势。

二、农研发展的对策

(一) 法制创新, 增加农研投入

Fan和Pardey (1997) 认为从1965到1993的农业产出的增长应归功于农业科技投资。因而必须加大农研投入力度。[10]诺贝尔奖获得者布坎南认为:法律和制度包括明确受尊重的强制执行的私有财产和保证实行契约的程度。[11]完善的法律制度是增加农研投入, 促进农研发展的重要保障。

我国已颁布《农业法》、《农研推广法》、《预算法》等多部农业法律、农业行政法规等。应加大农业立法的力度, 建立《农研进步法》, 规定财政农研投入占GDP的比重要快于财政收入的增长和农业GDP的增长, 农研投资强度逐步达到2%以上。

实施世界最严厉的保护知识产权措施, 以保护发明者、持有者的权益。重新修订或制订有关法律法规的实施细则, 加强其可操作性。不仅要保护私人的知识产权, 而且要保护国有科技财产不受侵犯。“农研法”要建立经费分配人与使用人的利益连带关系。根据具体情况, 经费使用成功, 项目分配人得到奖励, 经费使用失败, 项目分配人受到惩处, 促使人们自觉地提高农研经费的使用效益。从项目结项验收向项目跟踪验收转变, 有奖举报个别人盗取国家科技经费问题。根据情况, 既要对那些立项时间虽长, 但成果小的课题, 停止划拨经费, 更要切断那些没有能力进行研究, 只有“能力”获得项目的人的财路。

(二) 体制创新, 提高农研投入的使用效益

改革体制, 健全市场规则、规范市场秩序、确保市场对农研资源配置的基础性作用。[12]

成立国家农研委员会。逐步建立以重点农研机构和涉农大学为主、力量集中、机构精干、结构优化、布局合理、功能互补、竞争合作、联系生产者紧密、社会参与、共同发展、效益优化的农研体系。

政府对院所从直接管理转向间接管理, 从微观管理转向宏观管理, 从事无巨细的指令性、分配性行政转向指导性、服务性行政。转变政府职能, 逐步建立政府指导农研市场, 市场引导院所的体制。充分发挥农业院所的积极性, 凡是能够放下的权利, 政府都要还给院所。

科技院所要摸索适合本单位、本学科科技的管理办法。政府通过项目配置引导院所服务于国家的战略目标, 学科设置突出前瞻性、交叉性、高起点, 根据学科发展进行动态调整。坚持社会利益最大化原则, 先进齐全的设备等资源配置倾斜于优势学科;强化成果管理理念, 促进院所之间学术交流, 完善成果的共享平台, 促进先进系统、高效设备、信息等科技资源的共享, 促进成果的社会应用。部分国有的科技机构可以委托给大学、企业或非营利组织代为运营。

应用性院所建立现代科技院所制度。现代院所制度, 虽然设定发展科技等社会目标, 履行其公共责任, 但不再是传统意义上的事业单位, 也不再是政府及其部门的附属物。现代科技院所法人治理的基础是所有权与管理权相分离, 政府、社会组织、企业、个人, 作为科技院所的出资者, 拥有其所有权。由出资方代表、专家代表组成的董事会或理事会是院所的最高决策机构, 负责确定院所的组织章程、宗旨、发展方向、发展战略、发展规划和财务收支计划。

政策倾斜、投入支持, 提高研究生教育质量, 培养农研的领军人才。提高科技人员的待遇, 吸引国内外优秀人才从事农研。公益型科技院所的科技人员应确认公务员身份, 参照公务员待遇, 在体现公平的基础上, 构建有效的内部动力机制、激励机制。按照成果和课题的完成质量和社会效益、创新程度对科技人员实行激励措施, 充分发挥他们的积极性。

实施合同聘任制, 能者上、庸者下, 优胜劣汰, 形成开放流动、竞争高效、鼓励创新的研究氛围, 使科技机构多快好省地出成果。

逐步以“大市场”和“大社会”为主分配项目和评审。构建切实可行[13]、公开公平、清晰规范、客观公正、招标竞标、择优委托的评审项目制度, 构建非政府的社会评估、市场评估等中介评估评审制度, 构建与国际评价方法和标准一致的项目分配、评审和人才绩效考核指标体系, 实现经济效益和社会效益最大化。重大项目实行首席专家负责制, 将更多的控制权给予科技产出影响最大而又最难监督的专家或研究团体, 同时要其承担相应的风险 (即成功的荣誉和失败的惩罚) 。适当使用“集体惩罚”机制和问责制度。

(三) 结构创新, 提高农研对“三农”的贡献率

农研发展以提高农业质量效益为主, 以为农村资源、环境和经济发展全面服务为主, 以为国内、国际两个市场提供技术保障为主, 以坚持自我发展、自主创新、自我推进为主。

财政支持以“重点与集中”和“大而精”、“精而准”的项目为主, 以公共性强, 社会效益好, 风险比较大的共性技术、关键技术研究为主。科技发展以原创性研究、基础性研究, 提高原始创新能力、集成创新能力、引进消化吸收再创新能力、储备能力和转化能力为主;以知识创新、技术创新和产品创新结合, “跟踪、赶超和跨越”、抢占世界农研发展的制高点与开发简便可用的“傻瓜型”技术结合为主;以提高农产品质量为主, 以节地、水等稀缺资源的节本增效技术为主, 以高附加值产品和出口导向型商品为主, 以支持优势产品、优势企业和优势区域为主。

农业推广体制从计划调节为主向充分发挥市场和政府各自的积极作用转变。发挥市场经济的作用, 利用税收优惠、财政补贴和奖励等经济杠杆, 调动企业农研推广的积极性, 促进农研推广队伍多元化, 推广形式多样化, 运行机制市场化。

财政农研投入从国有制独享向农业创新的各种经济成份转变。对各种所有制的企业和机构一视同仁, 鼓励社会资金, 尤其是非公有制的资源投入农业科研和推广。建立公开透明竞争的经费管理机制, 根据研究主体的实力, 特别是企业农研的业绩来选择资助对象和进行农研奖励。

农研激励从政府孤军深入向政府奖励与民间奖励结合转变。如美国, 其科技奖励有两个显著特点:一是其权威性不取决于设奖机构行政级别的高低, 如“阿切斯科学奖”被誉为美国的“诺贝尔奖”, 它比美国政府设立的总统科技奖荣誉更高;二是在美国科技奖励系统中, 以学术团体、研究机构、基金会和企业等民间团体、机构设立或资助科技奖为主体。[14]

农研激励从偏重科技成果数量转向注重质量和国际影响, 从偏重理论研究转向注重科技成果的市场竞争力、经济效益、社会效益或对国家国防安全的重要意义转变。与时俱进, 不断根据外部条件的变化来调整评审指标体系和权重, 强科技奖励管理与监督, 完善科技奖励中的公开、公示、异议和有奖举报制度, 扩大评审过程的公开透明度, 延长国家科技奖励的异议期和完善异议处理机制, 加强社会对科技奖励评审工作的监督, 提高科技奖励评审的客观公正性, 提高科技奖励的效率。[15]

科技创新从单个企业孤军奋战向与其他企业、科研院所合作转变。随着科技不断发展及竞争加剧, 合作创新能够推进外部技术资源的内部化, 实现资源共享和优势互补, 这是技术创新的必然趋势, 是企业生存和发展中的长期持续的行为。特别是对于形成和提高自主创新能力的企业, 必须系统地谋划合作创新。按照合作的松紧度和合作范围, 大企业合作创新的模式一般可分为三个层次:第一层次是战略合作层。企业与高校、科研机构通过项目或人员交流, 相互了解、相互信任, 在此基础上选择战略合作者, 签订战略合作协议, 或参加校企合作委员会、科研院所董事会等形式, 建立长期的战略合作伙伴关系。通过这种战略伙伴关系, 企业可扩大知识和技术的视野, 了解和把握技术的发展动态, 增强搜寻、识别技术的能力。第二层次是机构合作层。根据主业所属的技术领域, 选择学科力量强的高校、科研机构共建技术中心或研发机构, 还可将研究所设在高校或科研机构内, 其提供科研设备, 企业提供资金, 双方技术人员共同研发共性技术、应用研究和技术开发。共建技术中心和研发机构, 可促进企业把握科学研究的规律性, 培养企业的科学思维能力和研发能力, 形成企业的组织学习行为, 获取系统性的技术知识, 提高企业技术创新能力。第三层次是项目合作层。

篇4:寻根究底是解决问题的关键

变换方法是一种特殊的化归方法,是一种常用的数学方法,它是“问题解决”的一种重要手段和方法。

什么是化归方法呢?

“化归”从字面上理解,可看作是转化和归结的意思,数学方法论中的化归方法是指:将一个问题进行变换,使其归结为另一个已能解决的问题,最终获得问题的解的一种求解问题的手段和方法。其解决问题的思维方式是“转化”或“再转化”。

什么又是变换方法呢?

解数学问题时,如果直接解原问题难以入手或由原问题的条件难以得出问题的结论,那么试将原问题变换成较易解决的新问题,最终达到解决原问题的目的。就是说,解题的关键往往在于对问题进行一系列恰当的变换,以克制解题的种种障碍。因此,如何恰当的变换问题,则是探索解题的中心环节。我们通过实例变换方法在中学数学解题中的运用,来阐明什么是变换方法,以及如何在中学数学解题中运用这一重要的数学思想方法。

几种常见的变换方法

1联想类比。

这就是在处理某一问题若用常规方法感到困难时,需要联想较远认识系统内相似形式的结构从而把问题转化为另一系统内的知识求解。要求熟悉各系统间的知识及内在联系,具备较强的发散思维能力。

例1.方程cos2x+4asinx+a-2=0,在0≤x≤π内有两个不同的解,求实数a的取值范围。

分析:此例若单纯从已知三角方程入手,不易准确得出a的取值范围。这是因为该方程不能单纯利用二次方程的判别式去探求a的取值。原问题可化为2sin2x-4asinx+1-a=0作变换:t=sinx,∵0≤x≤π,∴0≤t≤1,则原问题等价于:

方程2t2-4at+1-a=0在区间[0,1]上只有一个实数解时,求实数a的取值范围。再作一次变换:令y1=2t2+1,y2=4a(t+14_,0≤t≤1,于是问题又等价于:曲线y1,y2在区间[0,1]上只有一个交点时,求实数a的取值范围。

至此,我们通过二次等价变换,使问题变得明朗了,我们可以借助直观图形去准确探求,分层次来求实数a的取值范围。

曲线y1=2t2+10≤t≤1是一段抛物线,y2=4at+14是过定点-14,0,斜率为4a的直线系,如图:曲线y1=2t2+10≤t≤1是一段抛物线,y2=4at+14,是过定点-14,0,斜率为4a的直线系,如图。当直线y=4at+14与抛物线y=2t2+10≤t≤1相切时,方程2t2-4at+1-a=0中,V=-4a2-4×2×1-a=0解之,a=12或a=-1(舍去)。当直线过点A1,3时,4a=31+14=125,即当直线过点B0,1时,4a=114=4,即a=1。

综上所述,a的范围是a=12或35

变换问题条件与结论时,必须注意变换的等价性,防止变换中随意添加或漏去一些条件,犯偷换论题的错误。如“a、b分别满足a2+3a-7=0,b2+3a-7=0,求ba+ab的值”。常见将条件变换为“a、b为方程x2+3x-7=0的两根”无意中添加了a≠b的隐含条件,破坏了转化条件与结论的等价性。所以在运用联想类比的时候要刻意注意不能改变问题的原始条件。

2化未知为已知。把我们感到陌生的问题,变换成我们较熟悉的问题,以便我们能充分利用已有知识和经验,最终达到解决问题的目的。

例2 求limn→

SymboleB@ (12+322+523+…+2n-12n)

分析:括号内n项和,既不是等差数列的前n项和,也不是等比数列的前n项和,故作如下变形:

令求sn=12+322+523+…+2n-12n (1)

则12sn=122+323+524…+2n-12n+1 (2)

(1)-(2)得:

12sn=1212+122+…+12n-1-2n-12n+1 (3)

(3式)括号内为等比数列前n-1项之和,因此有

sn=1+1-12n-11-12-2n2n+12n

从而limn→

SymboleB@ sn=1+2-0+0=3

用熟悉的形式求sn的和是完成本题的关键。

3正难则反。

对于一个较复杂的数学问题,当从正面思考难以奏效或用直接法不能解决时,应及时突破思维定势,变换思维角度,让灵活多样的数学思维方法登堂入室。

例3 设三个方程:x2+4mx+4m2+2m+3=0,x2+2m+1x+m2=0,

x-1x2+2mx+m-1=0中,至少有一个方程有实根,求m的取值范围,

分析:此问题很难从正面回答,为了避开困难,我们从反面入手。设三个方程均无实根,则有

4m2-44m2+2m+3<02m+12-4m2<02m2-4m-12<0

解这个不等式组得-32

4化归变换策略。人们在学习数学,解决问题的过程中,常常会遇到一些比较复杂的,陌生的或非标准的问题,这些问题往往不易直接得到它的解答,因而采用“迂回战术”,化繁为简,从简驭繁,化未知为已知,以已知为基础,探求解决未知的领域。

例4 求证50009999>9999!

分析:这是个天文数字!注意到9999+1÷2=5000根据一般化策略,先证

n+12nn!n=2k+1,k∈N

事实上,由1+2+3+4…+nnn1·2·3…n,当且仅当n=1时取“=”

即:n+12nn!∴n+12n!(当且仅当n=1时取“=”)

取n=9999,命题即证。即:50009999>9999!

5模型转换。通过数形对等变换,将一个复杂的数量关系的问题通过建模转化为简捷的图形性质的问题,或者把图形性质的问题转化为数量关系的问题来研究。

例5:若方程mx2+y2+2y+1=x-2y+32表示双曲线,试求实数m的取值范围。

分析:由于所给方程中含有xy的交叉项,因此不易判断方程对应的曲线类型。如果将x2+y2+2y+1视为动点Px,y到点F0,-1距离的平方,同时把x-2y+32改为5x-2y+352形式,我们把x-2y+352视为点到直线l:x-2y+3=0距离d的平方,因此,所给方程即可化为PFd=5m。为使方程表示双曲线,则5m>1,即所求实数m的取值范围是(0,5)。

例6:椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,直线x+y-1=0与椭圆交于A、B两点,定点P43,1与A、B两点构成以AB为斜边的等腰直角三角形,求这个椭圆的方程。

分析:本题归属于直线与圆锥曲线类,由于△APB是以AB为斜边的等腰直角三角形,即∠APB=90°,AP=BP。对此,常见的转化方法是將AP=BP转化为线段AB的中点,M与P连线垂直AB弦的问题,即本题将转化为AB的中点弦问题。如果把直线AB的倾斜角与∠PAB=∠PBA=45°结合起来,那么即可推出AP//x轴,BP//y轴。又点P的坐标43,1,则易求得A0,1,B43,-13,故所求椭圆方程为x2+y22=1

结 论

篇5:寻根究底是解决问题的关键

下面,我来与大家共同分析辩题。下面由我来阐述我方观点,开宗明义,食品安全问题指食品在生产、流通环节中产生可能损害人体健康的问题。关键指对情况起决定作用的因素。落实:通过精密筹划使有可行性的事件顺利完成(通过周密的研究达到具体明确切实可行)。监管是监督管理。落实监管,指相关职能部门对食品生产、流通企业的食品安全行使监督管理的职能,具有强制力和约束力。落实监管包括加强监督执法力度,提高监督执法能力和创新监管方式等多种措施并举,提高监管水平。结合辩题深入分析,我们看到今天探讨的重点是,在食品安全问题亟待解决的当下,哪种方式更具有可操作性,哪种方式在解决问题时起到主导作用;我方坚持解决食品安全问题的关键是落实监管,原因有二:

第一.从实际出发,落实监管更具有可行性和必要性。

一方面,监管是建立一种强制性的制度,更易操作执行,成效显著。对此,《国务院关于加强食品安全工作的决定》明确提出统一完善食品安全标准体系,规范管理食品安全信息,强化建设监测体系等措施,都具有很强的现实针对性。另一方面,正如中国社会研究院陈瑛所指出,社会道德的建设相比物质文明甚至相比经济政治的建设,都需要更为深入细致,经历更漫长的时间。民以食为天,从瘦肉精到毒奶粉,食品安全问题甚至已经严重危害到下一代的生命安全,成为一个亟待解决的问题。只有严格的监管体制,不断提高监管手段,完善的群众监督以及执法体系,有效落实监管,才能快、准、狠的解决食品安全问题。第二.从理论出发,落实监管更符合哲学和社会发展规律。

一方面,人性存在贪婪等弱点,企业更具有逐利性的根本特点,难以确保各企业相关负责人在实际操作时,依靠内在约束抵御诱惑。事实上,企业道德建设的工作在食品安全问题出现前已经在竭力推进,然而食品安全问题却层出不穷。因此,必须正视外在约束和制度约束,即落实监管的关键作用。另一方面,唯物史观表明:道德是社会的上层建筑,不是道德决定社会发展,而往往是社会发展决定着社会道德的发展。因此,难以一厢情愿地依靠发展道德去解决社会发展中出现的具体问题。只有落实监管,才能更好贯彻“依法治国”的国家战略方针,才是解决食品安全问题的关键。

篇6:寻根究底是解决问题的关键

编者按

当前我国环境污染的特征发生了重大变化,以“总量控制”为核心的环境政策弊端日显,能源系统优化成为解决能源与环境问题的关键。“以煤炭为基础、以电力为中心”仍将是我国能源系统优化的重点,应以价值为导向,以环境质量的改善和系统最优化为目标,以因地制宜、因时制宜采取针对性对策为核心,建立多元能源系统优化目标体系,科学有效解决雾霾问题。

解决能源问题的关键是系统优化

中国电力企业联合会党组成员、秘书长

王志轩

自“九五”期间我国提出大气污染物总量控制以来,主要污染物总量控制制度近20年来已经由污染防治的辅助手段过渡到主要手段,尤其从“十一五”开始,国家将二氧化硫和COD总量控制作为约束性指标,已经成为众所周知的污控措施。无独有偶,2010年,我国又提出了“合理控制能源消费总量”,目前已过渡到“控制能源消费总量”,“合理”二字已经消失。

以两个总量控制为方针,相关法规、规划、计划、措施、考核等配套措施正在全面铺开,如火如荼地进行着。不可否认的是:少排放污染物就减少污染、少使用能源就减轻能源压力。然而,为什么在进行了近20年的污染物总量控制之后,我们迎来的却是越来越严重的雾霾?问题就出在把减少“污染物总量”这个方法,当成了改善“环境质量”的目的。减少污染物排放总量本身并不是问题,问题出在从何处减排、减排多少和如何减排。

科学看待污染物总量对环境的影响

对环境质量的影响并非只由污染物排放总量决定,燃煤多的企业不一定排放污染就多,减少煤炭的消耗并不一定就相应减少了污染物排放,所以并非一定要减煤才能治霾。

以《北京市2013~2017年清洁空气行动计划》为例可以看出,单纯追求燃煤减量并不可取。该计划要求,到2017年,北京市燃煤总量比2012年削减1300万吨,控制在1000万吨以内,煤炭占能源消费比重下降到10%以下。而采取的主要措施是采用燃气热电替代燃煤热电。

2012年,北京市燃煤热电企业共消耗原煤927万吨(发电643万吨、供热284万吨),占北京市燃煤的41.2%,其中,高井电厂、高碑店电厂、国华一热、京能热电(以下简称四家电厂)消耗燃煤913万吨,占全市电力燃煤的98.5%,即按计划消减这四家电厂的燃煤就可以完成北京市消减燃煤量任务的70%。但是,2012年,北京市二氧化硫、氮氧化物、烟(粉)尘三项大气污染物排放量分别为9.38万吨、17.75万吨、6.6万吨,由于四家燃煤电厂各污染物排放治理水平很高,达到世界领先水平,这三项大气污染物排放占北京市排放的比例分别为2.1%、3.2%、0.78%,三项合计排放量占比仅为2.4%。可见,消减了40.6%的燃煤,才减少了2.4%的污染排放量,如果再考虑到燃气排放的污染物,其效果更差。

反观德国鲁尔工业区人口近600万人,人口密度与北京相当,面积约4600平方公里,不到北京市的1/3,而有1000万千瓦左右的燃煤发电能力和数千万吨钢铁的年生产能力,但2012年鲁尔区所有空气质量监测站中测得的PM2.5也只有21微克/立方米,远远小于北京⑴。这充分说明了不能将燃煤量与排放污染划等号。

要找准真正的污染元凶,不仅要看污染源数量多少,更要看污染控制技术的效果及污染源的结构特性。

据环保部发布的《2013年中国机动车污染防治年报》,按燃料分类,全国柴油车排放的NOX接近汽车排放量总量的70%,PM超过90%;而汽油车CO和HC排放量则较高,超过排放总量的70%。按环保标志分类,仅占汽车保有量13.4%的“黄标车”却排放了58.2%的NOX、81.9%的PM、52.5%的CO和56.8%的HC。达到国Ⅳ及以上标准的汽车只占10.1%,而国Ⅲ汽油标准中硫含量是欧洲和日本的15倍、美国的5倍,柴油则是欧日标准的30余倍,何况还有约40%的机动车达不到国Ⅲ标准。另外,重型卡车直接排放的细颗粒物相当于一百多辆国V排放标准的小轿车排放量,而北京夜间有数万辆车进城,更严重的是,《北京青年报》记者探访发现,伪造进京车绿色标志已成公开秘密。

再如加拿大安大略省对PM2.5等污染物研究结果表明,交通运输是该省PM2.5的主要排放源,占55.3%,其中越野车辆设备排放量占比超过97%。在NOX排放中,交通运输占68.4%,其中越野车辆设备占52.8%、重型柴油车占20.5%;在越野车辆设备中,水泥、采矿占54%,农业设备占31%。

很显然,由于不同地区、不同时间段汽油车与柴油车、高质量的油与低质量的油、绿标车与黄标车等污染物的排放不同,对环境的影响也不同。

污染源对环境影响的大小,不仅取决于污染物排放量在总排放量中的分担率,更取决于污染源对环境中污染物浓度的分担率大小。

例如,2012年全国火电厂3项污染物中烟尘(颗粒物)年排放约150万吨,二氧化硫年排放883万吨,氮氧化物年排放量为980万吨。全国机动车排放的4项污染物中颗粒物62.2万吨,氮氧化物640.0万吨,碳氢化合物(HC)438.2万吨,一氧化碳(CO)3471.7万吨。虽然从排放数据上看,火电厂的颗粒物与氮氧化物排放量分别是机动车排放的2.4倍与1.5倍,但是火电厂排放主要在城市外高烟囱排放,而机动车大多行驶在人口密集区域,尾气是近地面排放,空气中污染物浓度与火电厂排放存在数量级差别,影响到人的呼吸并直接对人体健康产生影响。

再如,以秸秆燃烧为代表的突发性、季节性污染,在区域性大气污染中影响十分突出。随着我国农村能源由薪柴向煤炭转化以及液化气的普及,加之作物的密植,富余的大量秸秆难以合理处置而直接露天燃烧形成严重灰霾污染,尽管多地政府有禁燃秸秆令,但由于农户处理秸秆的成本太高,燃烧现象屡禁不止。

由以上例子可以看出,影响环境质量的因素是多方面的,在结构性污染为主的发展阶段,排放总量对环境质量的影响不但起不到决定性作用,甚至不是主要作用,从理论上进一步分析可以证明这一点。

从大气污染扩散理论来看,一个固定污染源对地面某一点环境空气质量的影响,不仅取决于源强(单位时间排放的污染物的量),而且取决于对污染物输送、扩散、转化的各种因素,包括风向、风速、烟囱高度、地形地貌、大气稳定度、温度层结(如逆温层)等。如果考虑一次污染物向二次污染物的转化,还要考虑到大气物理和化学转化、降水(对PM2.5来说是必须要考虑的)等因素。一般情况下,排放同样多污染物,高烟囱排放比低烟囱排放、有组织排放比无组织排放、有风比无风条件下,对环境质量的影响要小得多,但在特殊气象条件下情况复杂得多。而多个污染源对某地的环境质量影响情况更复杂,需要输入各种确定的条件,通过适合的空气质量预测模型进行预测。但非常明确的是,同等的污染物排放量,不同的排放源布局和排放方式对环境质量的影响是截然不同的,因此可以通过结构和布局的调整改善环境质量。通过减少污染物排放总量达到改善环境质量的目的,只有在布局、结构、排放方式都不变的情况下才会起到作用。我们可以想一想,如果在北京汽车增加了1千克的颗粒物排放,而在内蒙古的一个电厂减少了2千克颗粒物排放,全国污染物总量共减少了1千克的颗粒物排放,环境质量是否改善了?这就是在我国结构性污染为主的情况下,采用总量控制的方法为什么不能产生良好效果的原因。

以“总量控制”为核心的环境政策利弊分析

我国从“九五”期间就提出了大气污染物总量控制问题,国家有关部门开始划定酸雨控制区和二氧化硫污染控制区(简称“两控区”),在两控区内实行二氧化硫污染总量控制,并在2000年修订的《大气污染防治法》中得到确认,从“十五”开始实施(如在2002年出台了《国务院关于两控区酸雨和二氧化硫污染防治“十五”计划的批复》)。“十一五”开始,国家又提出了二氧化硫和COD总量控制约束性指标要求,“十二五”在原有总量约束指标的基础上增加了氮氧化物、氨氮的总量约束指标。

也就是说,近20年来,我国污染控制走的是一条以个别污染物总量控制为重点的污染控制策略。虽然提高了全社会对环境保护的重视程度,并在控制电力行业的大气污染物排放方面起到了重要的促进作用,但雾霾的不断加重,证明了这样的策略并未取得成功至少是存在问题的。如果不迅速调整这样的策略,我们还会继续在“雾霾”中摸索。分析总量控制存在的问题,主要有两个方面,即要不要实行总量控制和如何实行总量控制。

从实行总量控制的机制和效果来看,主要有五个方面的问题值得商榷:

其一,由前述的扩散理论分析可知,由于环境问题的本质是环境质量是否改善,而污染物排放总量减少与环境质量的改善并不是线性关系,因此,即使污染物排放总量在全国层面得到了控制,但环境质量尤其是特定地区的环境质量并不一定改善,甚至有可能恶化。

其二,对环境质量的影响尤其是雾霾的产生,是多排放源、多种污染物综合造成的影响,把主要精力集中在“主要污染物”上,往往忽视对其他污染物的控制,忽视对多种污染物的联合或复合控制。如“十一五”期间对大气污染物仅考核二氧化硫总量,大量的行政资源为其消耗,而氮氧化物、烟尘几乎无暇顾及,结果是按下了葫芦起了瓢。

其三,总量控制要求在具体操作时,实际上主要针对国企尤其是央企,放松或忽视了对其他所有制企业以及大量无组织排放源的管理,而这些污染源恰恰是造成环境质量变差的重要原因。如“十一五”全国二氧化硫排放总量虽然完成了控制任务,但基本是由电力一个行业完成的,其他污染源排放实际上是增长的。

其四,客观上引导了地方政府和相关企业多在排放总量的“数字减排”方面下功夫,忽略了环境质量的实质性改善,加之PM2.5并未作为环境质量指标,环境污染的加重并未引起重视。

其五,缺乏依法分配污染物总量的制度,采取行政或人为分配的方式,经常受到人为因素的干扰,使总量异化。“总量”本质上是人为确定的“数字”,而这个“数字”通过各级环保行政主管部门层层分配,使总量像唐僧肉一样成为一种稀缺资源,甚至成为一些主管部门寻租的手段。总量分配与环境质量的好坏完全脱钩,且与排放标准脱钩,在事实上形成了对同一种污染源和同一种排污行为又多增加了一种行政许可。

以上五个方面的问题,也从另一面说明了,为什么基于二氧化硫总量控制的排污权交易制度在美国很有效,而在我国却难以开展。主要原因是美国排污权交易是用市场机制,而我国的总量控制主要是行使行政权力,虽然排污权交易在中国有一些试点,也只是体现政府部门的要求,不是真正的市场行为。

与污染物总量控制的问题相同,能源总量的不断增大虽然是众多环境问题产生的重要原因,但不是本质原因,不能简单地将雾霾产生的原因归咎于能源总量尤其是燃煤总量过大,更不能归咎于电力燃煤总量增长。从2006~2013年的7年,我国能源消费总量增长了约41.7%,电力二氧化硫排放总量下降了约65%(2006年为1350万吨,2013年为820万吨),烟尘排放下降了约62%,氮氧化物排放量增长约30%,为何雾霾反而大面积频发?美国燃煤电厂经过30多年的环保改造,到2011年仍然还有约30%机组没有安装脱硫设施,为何环境质量要比我国好很多?

因此,我们不能像押宝一样把解决能源环境问题的钥匙押在污染物总量控制或者能源消费的总量控制上。不宜简单地“一哄而起”,用天然气代替城市燃煤热电厂供热或者盲目禁煤;不宜过分强调所有行业、所有企业一律都要达到节能减排的最严格要求;不宜脱离技术和经济的承受能力,提出“一刀切”式、企业难以达到的严苛的污染物排放标准;不宜过分强调主要污染物的总量控制,而忽视了能源优化所带来的综合环境效益。

能源系统优化是解决我国能源与环境问题的关键

我国环境污染的结构型特征,迫切需要通过能源系统优化解决难题。

2013年,国务院大气治理“国十条”颁布后,全国各地尤其是京津冀等雾霾严重地区,都在大刀阔斧地采取各种限制减少甚至在局部地区禁止使用煤炭的措施,同时大力推进煤改气、油改气计划,使全国各地天然气需求迅猛增长,天然气供应缺口增大,供需矛盾尖锐。为防止“气荒”,有序实施“煤改气”、确保居民用气,从2013年10月14日以后的3个多月,国家发改委及国家能源局连续印发了6个以上的文件⑵,要求各地在发展“煤改气”、燃气热电联产等天然气利用项目时须先落实气源和价格,并根据资源落实情况均衡有序推进,不能“一哄而上”。在国家大力整治文山会海的背景下,如此短的时间内密集发文,凸显出燃气供应形势的严峻和天然气使用的乱象。

回顾2010年末,“少数地区为突击完成节能减排目标,采取限制企业正常生产特别是居民生活用电合理需求、强制性停止火电机组发电等错误做法”⑶,造成柴油发电大增、大气环境污染反而加重的情况仍历历在目。前事不忘,后事之师,天然气供需矛盾的尖锐及“煤改气”问题的突现,实际上反映出我国能源系统长期以来的优化问题尤其是煤炭的优化问题。如果不解决优化问题只是简单“禁煤”,类似天然气利用严重失衡的情况将会不断发生,不仅付出巨大经济代价,而且也难以真正改善环境质量,还会引起社会不稳定。

我国的大气污染尤其是导致雾霾产生的污染,仍然是以结构型污染为主,主要体现在全局性煤炭利用的结构型污染、城市机动车排放的结构型污染、农村能源利用包括秸秆焚烧的结构型污染以及建设扬尘和生活型污染等。本文主要对煤炭利用的结构型污染进行分析。

从煤炭利用的结构型污染来看,主要体现在燃煤污染物排放控制呈分化状态,先进的污染控制水平带来的环境效益远远抵消不了落后的大量煤炭散烧和低效率高污染燃烧排放对环境造成的影响。一方面,1978~2012年发电和热电联产的煤炭用量由1.09亿吨增加到近20亿吨,增加了17倍,但是能源利用效率大幅度提高,供电标准煤耗由1978年的471克/千瓦时下降到2012年的325克/千瓦时,换算为电力转换效率则提高了约11.7个百分点;考虑热电厂供热的效果,电厂能源转换总效率从1992年的34.8%到2012年的45%,提高了约10个百分点。同时,火电厂污染控制水平不断提高,烟尘由1980年的年排放量约400万吨,降低到2012年约150万吨;二氧化硫由2005年的年排放1300万吨下降到2012年的883万吨,氮氧化物排放量由740万吨上升到2010年的1050万吨之后开始下降,2012年为980万吨。另一方面,冶炼、工业锅炉、窑炉以及居民等大量直燃煤量却不断增长,除一些大型企业在烟气颗粒物控制方面不断加强外,大部分燃煤用户没有良好的污染控制设备,甚至是完全自由排放。如华北地区一个普通农户用于取暖的土暖气小锅炉一个冬季大约需要燃烧2吨原煤,这些小锅炉不仅没有污染控制设施,而且出于经济原因一般燃用价格低的劣质煤、洗煤后的泥煤。即便是北京这样的城市,近年来其中心城区仍有数以十万计的居民户直接燃煤取暖,这些直燃煤的污染物在环境空气中的浓度比例不断增大,对环境质量的影响要大大高于燃煤电厂的排放。

以价值目标为导向开展能源系统优化

笔者认为,能源系统优化就是以帕累托最优理论为指导,以能源生产与消费为对象,建立能源系统的科学价值目标体系,根据能源资源的禀赋和能源市场发展,充分发挥市场配置资源的决定性作用,制定并实施更佳的能源量(总量),不同能源比例(结构),体现时间进程和空间布局的规划、计划、方案或方法。

建立科学的价值目标体系是核心。科学价值目标,就是以科学发展观为指导来体现或者衡量能源可持续发展的某种特性和要求,其体系是由多个具有独立性但又互相联系的目标构成的整体。对目标的设计应当具有概念明确性、相对独立性、可量化性和相互关联性。笔者认为,科学价值目标体系应当由“安全、高效、绿色、经济、便捷、和谐”六大能源目标构成。

“安全”主要是指经济社会发展所需能源的持续可获得性和稳定性,包括能源资源充足性、可持续生产性及进口、运输过程的可靠性等;“高效”是指在能源活动包括生产、输送、使用、回用(回收)等全过程和其全生命周期中,要不断提高能源转换利用效率,并高度重视挖掘节能潜力、减少浪费;“绿色”是指能源活动中要污染物排放少,对环境质量和生态的影响小,碳排放低;“经济”是指达到同等质量和效果的能源目标下,付出的社会成本最低; “便捷”是指生产、运输、使用能源的方便性和友好性;“和谐”是指能源活动有利于投资方及各相关方的协调发展以及扩大就业、促进改善民生等。可以六大目标为顶层,进一步运用层次分析法,根据能源优化实际问题,构建出具有准则层、措施层等多层次的、科学的、可操作的体系结构。

帕累托最优理论和经验都告诉我们,这六大目标互相交织,能源优化就是要使六大目标在总体上达到最优,而不是也不可能使每一个目标都达到最优。由于发展阶段不同、区域发展水平不同、面临的主要问题不同,六大目标在时间、空间上的要求必然有所侧重,这也正是制订能源规划、政策、标准、方法的关键所在。政策运用的时机和地域的选择是政策制定的灵魂,同一个政策在不同的时间和不同的空间,会产生完全不同的效果。如2010年9月德国政府颁布2050年《能源方案》,提出了能源转型将围绕“经济合理、供应安全、环境友好”三大核心原则进行。不论从发达国家的经验看,还是从我国能源利用的现状和现有能源政策看,相对于能源总量控制或者污染物排放总量控制方式,能源系统的优化在经济、环境、社会等方面都潜藏着巨大的空间。不论是方法学上还是结果上,二者都有着明显的差别。如控制燃煤总量更多关注的是总量的增加或减少,减少的是散烧煤还是电煤、减煤后环境质量是否改善、经济效益是否最好、对社会稳定是否有影响等则无从考虑,而能源系统的优化目标要丰富得多,对综合最优的要求也高得多。

六大目标在一定的阶段内可以有所侧重,如当前最重要的是改善环境、解决雾霾,所以“绿色”目标上升为更重要的位置。要对“绿色”目标进一步分解和细划,成为体现出本质属性的一系列指标,以环境质量改善的本质(而不是污染物总量减少的表现)为准则,建立系统最优而不是局部最优、因地制宜而不是“一刀切”的指标,并以此为导向制定政策和评价政策。

评价环境效果的指标很多,如单位国土面积上的污染物年排放量、地区燃煤总量、单位资金投入产生的环境质量改善(或污染物排放量下降、或能源消费下降)等指标,显然指标不同,政策导向的结果也不同。前2个指标与环境质量并不挂钩,而第3个指标与环境质量改善与资金效果挂钩。应当更多地用体现边际成本和效益的指标来比较能源产业增量投入与存量改造的效果、能源的生产投入与消费投入的效果、大范围优化配置资源与当地优化的效果等。

如对火电厂提出更严的排放要求,或者要求燃烧更优质的煤炭,无疑可以减少火电厂的污染物排放,但从总体上看环境质量并不一定就会改善。因为,这样的做法有可能将更多的劣质煤挤压到散烧装置上,使环境质量总体变差。同样道理,现阶段也不宜把大量天然气用于发电。因此,确定指标时,要在促进能源的分类使用、燃料替代、生产工艺的清洁化、多种污染联合控制、节能与应对气候变化等方面采取综合对策。要综合考虑地区差异、能源资源情况、科技创新能力、产业化发展水平、经济承受能力等要素,并选择适当时机,避免在一个时期“单打一”、“一刀切”。

我国正处在工业化中后期发展阶段,具有国土辽阔、能源资源分布不平衡、经济发展不平衡、生产力各种要素不平衡等特点,同时面临严重的环境污染和应对气候变化的严峻压力,这些具有差异性的特点恰恰是“优化”发挥作用的基础、条件和空间。

仍以北京清洁空气行动计划为例。从价值目标的角度对该计划进行分析,可以得出以下主要结论:一是以燃气发电供热替代燃煤发电供热不仅污染减排效益小,而且也无二氧化碳减排效果,因为只要天然气处于稀缺状态,不论何地使用,减排二氧化碳可以达到相同效果;但是如果用天然气替代散烧煤则具有明显的污染减排效益。应当首先考虑将天然气用于周边地区替代散煤,这样更有利于区域环境质量的改善。

二是新建燃机成本很高,4个电厂燃气改造,静态投资约173.7亿元,燃机电价约为0.7元/千瓦时,高于煤电约0.2元/千瓦时以上;同时,关停煤电浪费很大,北京GJ电厂现有固定资产约9亿,且从2004年开始先后投资17亿元对现有煤机的供热、脱硫、脱硝、布袋除尘、煤棚等方面实施改造,关停后这些投入都将成为巨大的浪费。替代方案的污染物消减成本也将大幅度增加。再以GJ电厂为例,煤电排放大气污染物(烟尘、二氧化硫、氮氧化物)合计约2153吨,代替燃机预计排放污染物710吨,实际年减少污染物1443吨,年运行成本增加10.2亿元,减少的污染物所需削减成本达706元/千克⑷,高于全社会平均污染控制成本数百倍。

三是从效率来看,北京4家燃煤供热电厂采用能源的梯级利用,总能源效率在80%左右,采用天然气发电与供热并没有优势。

四是天然气与燃煤发电供热相比,气源的可靠性和供应的可靠性降低,危及能源的安全性。对于首都这样重要的政治地位和人口密集的城市,供电80%靠远距离输入,供热发电的安全性一旦出现问题,其后果不堪设想。

五是增大了电厂投资方的风险,尤其是燃气不稳定时给安全生产和效益带来的风险,或者电价不到位、气价高带来的亏损风险等。这种风险在现有燃气电厂已经客观存在。

六是关停燃煤电厂将严重影响人员就业,4个电厂员工数千人,而新建燃机项目可提供的岗位不到1/10,多数职工将面临转岗和安置。

综合来看,将北京市燃煤供热电厂改为燃气供热,虽然可以完成北京市燃煤消减计划70%以上,但以六大目标相关要求衡量则是得不偿失。全国如果大规模用燃气替代燃煤电厂,造成电厂与民“争气”,不仅雾霾问题得不到有效解决,热力、电力安全性受到影响,最终还将大大影响全社会的效益。

以上例子再一次提醒我们,能源系统的优化要像孙膑赛马一样统筹优化。不是 “最好替代次好”,如以大机组替代小机组的“以大代小”、用天然气替代燃煤热电厂,也不是“更好替代最好”,如对火电厂排放标准严上加严,甚至要求零排放。而应当找出对环境影响最主要的因素即最差的能源利用方式,采用“最好替代最差”,如煤电替代散烧、天然气替代散烧,或者“更好替代最差”,如对排放企业提出科学合理的排放标准及采用燃料质量控制等方法,以达到总体最优。

我国能源系统的优化应以电力为中心,减少散烧煤炭的使用

以电力为中心的能源系统优化,体现了六大目标的要求

从能源优化的六大目标要求看,应以电力为中心进行能源系统的优化。从解决煤烟型污染和以机动车燃油污染为特征的复合型雾霾及城市污染来看,加大“以电代煤、以电代油”也是关键性的举措。

在 “安全”上,电力安全取决于两个方面,一是发电所需的一次能源的安全稳定供给,二是电力系统安全。由于电力技术水平不断提高,使可再生能源发电能力、发电量及经济性均不断提高,扩大了一次能源的使用范围,从而也提高了一次能源的安全性。电力系统安全由发、输、配、供、用各个环节共同决定,集中体现在电网的安全上,最终表现在用户的供电可靠性上。我国用电可靠性不断提高,2012年我国城市平均供电可靠率为99.949%,用户年平均停电时间4.53小时;全国农村用户供电可靠率为99.839%,用户年平均停电时间17.14小时⑸。电网安全是电力工业发展的基础保障,我国已成为世界上发电规模最大、电网规模最大、总体水平最先进的电力强国。

在“高效”上,电力工业是将一次能源高效转换的行业,风能、太阳能等可再生能源只有通过转化为电力才能实现大规模优化配置和方便使用;化石能源尤其是煤炭转换为电力后,能源的品质得到提升,成为可以控制使用的能源,且高效纯凝汽式燃煤电厂的能源转换效率已可达45%左右,供热电厂的总效率可达80%以上。

在“绿色”上,非化石能源发电既可做到几乎不排放常规污染物,也可做到几乎不排放温室气体;化石能源发电也能最有效控制污染物排放,并降低碳排放强度和根据需要逐步对碳排放总量进行限制。中国现有的燃煤电厂污染物控制技术已达世界先进水平,完全可以把常规污染物控制在环境保护要求之内,这也正是以电力为中心优化能源系统、治理雾霾的最重要原因。如我国火电厂每千瓦时烟尘排放量由1980年的16.5克降至0.4克,相应的电厂除尘器平均除尘效率由1985年的90%提高到当前的99.6%,且新建除尘器的效率一般高于99.9%;每千瓦时二氧化硫排放由2005年的6.4克下降至2.26克,好于美国2011年的2.8克;每千瓦时氮氧化物排放量为2.4克。随着排放标准的进一步严格,污染物控制水平将进一步提高,常规污染物“近零”排放的燃煤电厂已在建设。

在“经济”上,风能、太阳能、核能等发电成本目前仍明显高于燃煤发电,随着持续大力发展可再生能源发电,电量占比将越来越大,但成本也会相应下降。现有燃煤发电成本较低,虽然随着环保投入加大、支撑可再生能源发电调峰作用加大,造成利用小时数降低、成本增加,但总体上还是处于较强的价格优势地位。如果从不同能源销售价格的比较来看,电力更具有较明显的优势。如2003~2012年,中国平均销售电价涨幅为28.1%,但成品油涨幅为135.5%,五大发电集团电煤涨幅为139.9%⑹。

在“便捷”和“和谐”上,电力的“便捷”无可争议,电力作为基础产业和公用事业性质、现代化和人民生活水平提高的标志有着不可替代的作用。

综合来看,随着技术的发展和社会的进步,中国电力工业已不仅是基础性、公用性、事业性,而且将发挥能源资源优化配置、煤炭清洁利用、产业结构调整、可再生能源发展、循环经济发展、环境质量优化、促进全社会节能减排等作用,是充分体现能源可持续发展精髓的能源利用方式。经过改革开放35年来尤其是近10多年来的发展,中国发电装机、发电量、电网规模均为世界第一,特高压交、直流输电技术世界领先,初步实现了电力大国向电力强国的转变。相对于其他基础行业、相对于我国的总体技术水平,电力率先进入了世界先进水平,为能源系统的优化打下坚实的基础。

积极推进非化石能源发电和提高煤炭转换为电力的比重,并优先减少散烧煤的使用

积极推进非化能源发电已经成为共识并已取得巨大成就,“十一五”以来,非化石能源发电完成投资及其比重逐年提高,非化石能源的投资从2005年的29.2%增加到2013年的75%,形成对比的是火电投资从70.3%下降到25%。截至2013年底,非化石能源发电装机达到3.9亿千瓦,占总装机容量的比重达到31.6%。其中水电2.6亿千瓦,核电装机1461万千瓦,并网风电装机7548万千瓦,并网太阳能发电装机容量达到1479万千瓦。2013年新增并网太阳能发电装机比上年增长了953.2%,煤电装机所占总发电装机比重降至63.0%。但从发电量来看,非化石能源发电量虽然超过1万亿千瓦时,但比例约占全国发电量的21.6%,全国煤电发电量3.95万亿千瓦时,仍然占全国总发电量比重为73.8%⑺,充分说明了能源转型的艰巨性。

从能源总消费情况看,2013年我国能源消费总量约37.6亿吨标煤,与2006年相比增长了41.7%,7年间煤炭消费比重下降了5.3个百分点,天然气消费比重上升了3.1个百分点,水电、核电、风电等电能比重上升3.1个百分点。2013年煤炭消费比重约占65.8%,石油18.4%,天然气6%,水、核、风电等电能共9.8%,煤炭消费比重仍然占绝对主导地位。2013年煤炭净进口3.2亿吨,石油的对外依存度约58.1%,天然气对外依存度约31.6% ⑻。预计未来二三十年,能源消费结构仍将以煤为主。

世界能源发展的历史清楚地告诉我们,发达国家大致经历了以煤炭代替薪柴,以石油、天然气代替煤炭的能源大转换时期,当前正在开始以非化石能源发电替代传统化石能源的转换。但是这种替代的进程与能源资源禀赋、能源价格、能源利用技术密切相关,而且还会存在反复。如2012年,在欧洲由于天然气价格高于美国,电力企业采取了与美国截然相反的措施,以煤炭代替天然气;俄罗斯也采用以煤代气,将天然气出口。就全球来看,2012年煤炭占全球一次能源消费的比例创下自1970年以来的最高份额(29.9%)⑼。由于我国资源禀赋的特点,煤炭在短期内难以大规模被其他能源替代,因此,煤炭的清洁利用以及在终端能源中更多地利用电力就成为我国的特点之一。

我国电煤占煤炭消费比重多年来一直在50%稍多,远低于国外发达国家甚至是世界平均水平,比如美国93%、加拿大85%、德国81%、英国75%、俄罗斯64%,世界平均比例约78%。相对于电力集中控制污染物、提高能源转换效率的优势,我国非电力用煤的比重为50%左右,包括钢铁、有色金属治煤、化工、水泥等工业原料用煤约占30%左右,用于终端消费(居民生活和第三产业用煤)约20% ⑽。由于我国燃煤工业锅炉运行热效率在60%左右,并且基本没有脱硝措施,脱硫和除尘技术水平也偏低,民用燃煤基本未采取任何污染控制措施,出于经济性原因,很多农户燃烧劣质煤和洗煤后的泥煤,且属低矮源排放,对环境质量影响更为严重。

美国通过提高煤炭转换为电力的比重,大幅度削减了大气污染物排放量,改善了空气质量。1950年以来,美国电煤消费量增长了10倍,而工业煤炭消费量减少了2/3,民用煤炭消费减少了99%,2010年电煤消费量占美国煤炭消费总量的比例达到了93%。由于电力污染控制水平要大大高于工业锅炉污染控制水平,所以美国的煤炭消费量1973年为311百万吨标准油当量,2011年提高到488.13百万吨标准油当量,近40年来增长了约57%,但煤炭消费过程中的大气污染物排放量却在上世纪80年代以后开始下降。以SO2排放控制为例,1970~2010年期间,美国工业锅炉每吨燃煤SO2排放下降了50%,但排放水平比电力燃煤排放还高约4倍⑾。

再如日本的大气污染控制的经验也表明,通过燃料转换可以发挥显著作用。上世纪70年代,日本对像火电厂这样大规模的污染排放源,制定了以设置烟气脱硫为前提的排放标准,而对安装烟气脱硫装置有诸多困难的中、小企业排放源采取了燃料含硫量限制政策,以尽力有效使用有限的低硫燃料。日本认为,对于燃料转换应进行政策性的探讨,因为这种转换需要长期投资。为此,国家公布一个燃料转换的长期控制时间表是有益的⑿。

以电代煤既有宏观性也有微观性。宏观性是指在全国能源平衡层面,如将每年约10亿吨的散燃煤转换为电力并用电力替代;微观性是具体到每个用户以电能替代燃煤所需能量。由于煤炭与电力能源的质量、特性均不同,“以电代煤”并非就是散烧煤与电的直接替代和能量的就地平衡,而是从宏观层面入手,根据全国和区域能源供应和消费的特点、经济承受能力以及电网的特点,重新平衡能源的供应与消费。在微观层面上则采用因地制宜的方式,有的散燃煤可以直接用电能替代,如城市某些小区居民生活用燃煤改用电、燃煤锅炉改为电锅炉等,即便是农村居民,条件成熟的也可以用电替代一部分燃煤供热或者做饭,有些则可以改为燃气、可再生能源替代等。总之可以采取各种能源联合、互补、逐步替代的方式。对于确实一时难以用电、气替代的散烧煤,则应改善燃料的品质,如用优质煤炭替代劣质煤炭,以型煤替代原煤。

在当前电力相对富余的时期,推进“以电代煤、以电代油”战略正是好的时机。但必须同时加快电源、电网建设,否则会造成电能的总量或者结构性短缺。新的煤电建设一方面要效率更高、污染排放更少,另一方面应充分利用好全国的环境容量和能源资源,而特高压输电技术提供了从更大的范围进行能源资源优化配置和环境容量优化配置的强有力条件。

从宏观来看,燃煤电厂的常规污染物的控制已不构成对煤电发展的关键性约束条件。燃煤电厂大气污染物控制技术将逐步由先除尘、再脱硫、再脱硝的单元式、渐进式控制,向常规污染物加脱除重金属及气溶胶等深度一体化协同控制技术发展,逐步使大气污染物排放接近于零,电厂产生的废水及固体废物也将参与到循环经济体系之中或进行无害化处理。我国一些新的常规大气污染物“近零”排放的电厂已经在建设之中。

从二氧化碳排放总量来看,由于电与煤是替代关系,总排放量并不会有明显改变。虽然煤转为电后,会损失一部分能源,但是电能质量、可控性明显提高;如果再有一半煤量的替代是采用热电联产的话,再加上替代改造过程带来的节能效果及能源联合互补的作用,以电代煤会进一步提高能源效率,降低二氧化碳的排放强度和排放总量。

从控制成本来看,如果我们能用10年的时间争取将现有的非电力燃煤中的50%左右或者约10亿吨燃煤转换为电力,把电煤占煤炭比重提高到70%左右(达到世界平均水平),初略估算需要建设5亿千瓦燃煤电站,大致需要电源和电网投资1万亿元,每年需要1千亿元。如果完成了“以电代煤”,再加上“以电代油”解决部分城市机动车污染的问题,以及通过各种大气污染物治理措施发挥作用,10年内是可以在经济继续发展的前提下解决好雾霾问题的。但是如果我们还是寄希望于用天然气、可再生能源发电,用限制电煤的措施解决问题,不仅会付出更高的经济代价,还会延误雾霾治理的时机。

以电力为中心优化能源发展的保障措施

一是积极推进市场化改革。以电力为中心的能源优化能否真正实施,取决于两个关键问题能否解决:一是能否建立一个保障电网安全和满足电力需求的可持续的电力投资机制,也就是投资者能否获得可靠、合理的回报机制;二是电力用户是否具有经济承受能力。这两个关键问题是一对矛盾,而矛盾的主要方面是合理的回报机制,因为只要以电力为中心进行能源优化是合理的,回报机制是合理的,则电力用户的经济承受能力就是可以接受的,所以这两个关键问题集中到一点就是电价机制。一方面,由于电力系统自然垄断的特点,即使是可以竞争的电源侧和用户,物理上也完全受制于电网,同时,电力企业和用户对保障电网安全具有共同的责任,所以政府对电力系统的监管必不可少,电价由政府调控也是必须的。另一方面,电力不仅是公共产品属性,更是商品属性,电力生产与供应不按市场经济的规律运行也绝然行不通。这就需要建立符合我国国情的、科学的能源价格机制和电力价格机制,这种机制就是在政府制定的科学规则下的市场机制。

目前,我国一次能源与二次能源的比价不合理,电价涨幅远低于其他能源价格涨幅,价格机制不灵活,煤电矛盾仍然突出。电价机制不健全,缺乏独立的输配电价和科学合理的发电环节上网电价。可再生能源发电电价补贴水平、补贴规模与补贴资金来源等缺乏统一规划、统筹协调,补贴机制不合理,各类发电主体难以形成有效竞争。部分水电大省、可再生能源发电大省煤电的作用定位发生了重大变化而相应的电价机制没有跟上,煤电企业出现巨额政策性亏损。受这些因素的共同影响,2000年以来,电力投资增速远低于全社会投资和工业投资增速,尤其火电投资连续7年负增长,影响到电力安全稳定供应,进一步会影响“以电代煤”战略的实施。

应逐步理顺煤、电价格关系,进一步推动热价调整;继续完善新能源发电上网电价的有关政策,合理调整可再生能源电价;对煤电在电网中的作用进一步定位,研究制定分布式电价机制;按照合理投资、合理回报并引导电网企业主动开展需求侧管理的原则,确定合理的输配电价;制定峰谷分时电价、可中断电价等引导性电价政策,促进用电结构优化等。

二是加强科学规划。能源系统优化必须在国家的统一规划下才能科学实现,局部能源规划要服从区域能源规划,区域能源规划要服从国家规划,专业规划服从综合能源规划。“以电代煤”不是简单直接替代散烧的煤炭,而是要与天然气、现有火电机组尤其是供热机组做好优化匹配。一是要因地制宜做好天然气与电力替代散煤的比较,选择更优的方案;二是在我国天然气气源总体不足、成本居高不下的情况下,禁止或慎重决策以气替代供热电厂;三是慎重决策关停小火电机组尤其是关停供热火电机组。小火电在我国比例已经很小,不是节能减排的主要矛盾,应从全社会的节能减排效果、从电力系统的整体效率和安全、从火电机组的全生命周期等方面进行综合性评价,防止形成关停小供热机组用供热锅炉替代、用大机组替代小机组进行调峰的现象,反而降低整体效率。

我国已经近十年没有正式颁布完整的电力发展规划,未正式出台的规划与电力发展的实际情况也有很大差别,除了个别要素如关停小火电指标及节能减排指标外,电力发展几乎是在没有规划的状态下进行的。电源与电网不协调问题、可再生能源发电无序发展问题、煤电发展的战略定位问题都没有得到很好的解决。以电力为中心的能源优化是系统工程,必须建立在一个科学合理的规划之下才能有序开展。应当制定专项规划并与相关能源规划相协调,以加快“以电代煤、以电代油”战略的实施。

三是坚持法制,完善相应产业政策。不论是电价机制还是强化规划,必须有明确的法律保障来推进。但是,我国能源与电力法规的滞后是人所共知的,《能源法》至今仍没有出台,《电力法》已经无法适应新形势的需要。在能源、电力建设中存在大量的“乱象”,与法律不完善直接相关。如果没有完善的法律,很难想像能够建成一个科学合理的能源体系,很难想像能够科学地进行能源系统优化,很难想像能够理顺能源开发建设过程中的乱象,很难想像能够有效推进能源与电价改革……但是,我们又不能等待法律出来后再优化调整,必须在加快法治建设的过程中,通过出台一系列产业政策来补充急需,如鼓励“以电代煤、以电代油”,大力发展电动汽车,减少煤炭、石油等一次能源的直接燃烧等。

污染物排放总量与能源消费总量既不是政治目标也不是环境目标。环境目标是环境质量的改善,能源消费总量减少的目标是为了能源安全或者减少二氧化碳排放。污染物总量控制和能源消费总量控制只是实现环境目标的手段而不是目的。能源结构调整虽然也是手段,但是以总量控制 “倒逼”结构调整,是因果倒置,实践已经证明即便是实现了总量控制目标,也难以达到结构调整的目的,更实现不了预期的环境目标。面对我国结构型环境污染,应加快构建以“安全、高效、绿色、经济、便捷、和谐”六大能源目标为要素的价值目标体系。应以电力为中心,实施“以电代煤、以电代油”战略,加大推进减少散烧煤。要坚持市场化改革,加强规划,依靠法制,完善政策,持续推进能源系统优化。

注释:

(1)蒋杰,《新能源经贸观察》,2013年12月第42页。

(2)发改委运行[2013]2024号、国能油气[2013]279号、发改运行[2013]2166号、发改电[2013]224号、发改电[2014]22号,以及国家能源局《关于确保春节期间天然气安全稳定供应的通知》等。

(3)《国务院办公厅关于确保居民生活用电和正常发用电秩序的紧急通知》国办发明电[2010]36号。

(4)燃煤电厂提供资料,中电联研究室分析计算。

(5)中国电力企业联合会,《中国电力行业发展报告2013》,中国市场出版社。

(6)中国电力企业联合会,《“十二五”电力体制改革研究》。

(7)王志轩,电力行业节能减排现状及2014年展望,《中国电力企业管理》2014.2。

(8)中国石油集团经济技术研究院,《2013年国内外油气行业发展报告》。

(9)新华能源,BP统计年鉴:中国煤炭消费量全球占比首超50%,http://news.xinhuanet.com/coal/2013-07/02/c_124945454.htm。

(10)朱成章,为“煤改气”算几笔帐,中国能源报,2014-01-28。

(11)中国环境保护部环境规划院,《区域煤炭消费总量控制技术方法与政策体系研究报告》(摘要),http://。

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