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节能减排小论文

2017-09-05 14:15:12  字体:   打印 收藏 

摘 要:期刊在线(www.qikanol.com)每天定时更新各类职称论文发表,目的就是服务好每一位来访的朋友;如果您在浏览的过程中有任何的需求,请咨询我们的在线客服! 钢铁企业节能减排路径分析 摘要:合理的节能减排路径,不仅能促进环境保护,而且能够提高企业竞争力,是

关键词:节能减排小论文


  期刊在线(www.qikanol.com)每天定时更新各类职称论文发表,目的就是服务好每一位来访的朋友;如果您在浏览的过程中有任何的需求,请咨询我们的在线客服!

  钢铁企业节能减排路径分析

  摘要:合理的节能减排路径,不仅能促进环境保护,而且能够提高企业竞争力,是企业持续健康发展的必然选择。本文运用系统动力学研究方法,对钢铁企业节能减排进行了仿真模拟,并通过对钢铁企业产量、节能减排投资以及成本的调控,分析了不同决策方案下,企业节能减排效果,为钢铁企业节能减排路径的选择提供了科学依据。

  关键词:节能减排;系统动力学;钢铁企业

  引言

  钢铁工业在我国民经济中占有举足轻重的地位,为我国经济发展做出了巨大贡献,同时给环境也带来了危害。钢铁生产会产生大量的污染物,如二氧化硫、氮氧化物、废水、粉尘等。通过大力推行清洁生产、实施节能减排等措施,钢铁行业整体环保水平在不断提升。新形势下,国家“十三五”规划又明确提出“资源高效利用与生态环境质量总体改善”的核心目标,不仅资源要高效利用,同时要改善生态环境质量,包括主要污染物排放总量继续减少,大气环境质量改善等。钢铁企业作为工业主要排放源之一,仍然存在着巨大节能减排潜力。“十三五”期间,钢铁企业也将成为节能减排的重点领域。系统动力学能够对企业复杂的生产过程进行合理的模拟推演,并做出动态分析,它从另一个角度来反映企业生产中各环节的动态特征。强瑞利用系统动力学的思想与方法,构建企业节能减排系统的模型,并以某铸造厂为案例进行仿真分析[1]。刘丽娟等[2]以火电企业为研究对象,建立了企业节能减排系统动力学模,分析了节能与减排系环节对企业经营利润的影响。黄飞等[3]运用系统动力学,对煤炭矿区节能减排效果进行仿真研究,分析了矿区主要能耗,以及主要污染物的排放情况。张华等[4]对钢铁企业节能减排状况进行了研究,并通过引入系统动力学,分析不同节能减排投资方案下,企业的节能减排效果,为企业节能减排投资路径的选择提供了科学的理论依据。杨勇波等[5]建立了耗能企业节能减排系统动力学模型,对政府、企业、环境三者之间的关系做了动态分析,并对节能减排政策进行了模拟推演。系统动力学在不同的工业领域得到了广泛的应用,但主要侧重于对企业生产事后节能减排效果进行了仿真模拟,对生产环节与节能减排效果之间的动态关系涉及较少。本文将以钢铁企业为研究对象,通过构建企业节能减排系统模型,分析环保投入、钢铁产量以及企业成本等对企业节能减排效果的影响。

  1钢铁企业节能减排系统动力学模型

  1.1系统动力学简介

  美国麻省理工学院Forrester教授于20世纪60年代首次创立了系统动力学。系统动力学以分析研究控制反馈为基础,通过建立系统动态模型,利用计算机进行对系统发展变化趋势进行仿真预测的学科,是一种以以定性分析为先导,定量分析为支持的系统、分析、综合与推理的方法[6~8]。它强调系统整体的观点和联系发展运动的观点,最适用于研究复杂系统的结构功能与行为之间动态的辩证对立统一关系,而钢铁企业节能减排系统恰是一个具有非线性反馈性动态性等特点的复杂系统,因此本文引入系统动力学对其进行研究。

  1.2模型的主要假设

  钢铁企业节能减排系统庞大且复杂,系统内部受众多因素影响,为了能够更直观地对钢铁企业节能减排的效果进行分析,本文通过合理假设对模型进行简化:(1)模型边界为钢铁企业,不考虑相关政策以及市场变化等外部因素对模型的影响;(2)钢铁产量平稳下降,能源价格相对稳定。

  1.3因果关系回路

  钢铁企业节能减排各子系统相互作用,彼此联系,存在一种因果关系,通过分析得到相关因果关系:(1)钢铁产量增加,使得能源消耗量上升,能耗成本增加,企业利润随之减少,最终导致企业治污量降低,使得企业污染排放量增加,从而限制了钢铁生产,形成负反馈回路。(2)钢铁产量增加,直接导致生产过程中产生的污染物的增加,对钢铁生产产生制约影响,形成负反馈回路。(3)钢铁产量的增加,使企业总产值增加,将促进企业节能减排的投资,最终使企业增加对污染物的治理力度,使得污染物排放量下降,从而减小污染物排放对产量的制约影响,形成正反馈回路。

  1.4节能减排系统主要参数及方程

  钢铁企业节能减排系统反馈回路中各变量之间相互联系,在此基础上确立了变量之间的数学关系,节能减排系统模型涉及的主要参数及方程:利润:INTEG(利润变化量,0);节能减排投资:减排投资比重*节能减排投资;SO2排放量:INTEG(SO2产生量-SO2减少量,18186);COD排放量:INTEG(COD产生量-COD减少量,736);总能耗:产量*吨钢综合能耗;总成本:其他成本+能耗成本+节能减排投资;SO2产生量:总能耗*单位能耗SO2产生量;SO2减少量:DELAY1I(单位投资SO2治理量,治理量延迟,0)*废气治理投资。

  2实证研究-以宝钢股份节能减排系统仿真分析

  2.1模型参数的确认

  本文以宝钢股份为例进行研究,时间边界定为2010~2020,2010年作为基期,仿真模型步长DT=1。以企业2010年相关数据为初始值,涉及企业2010~2015的历史数据,相关参数主要通过以加权平均法、回归系数法等方法得到。

  2.2模型的有效性检验

  通过对企业进行分析研究,考虑建模目的,认为模型边界、变量设置和调控参数选取符合实际,企业节能减排因果关系图、流图和方程表述合理,方程的钢量也一致,因此,认为模型通过结构一致性检验。本文选取宝钢股份2010~2015年主要指标的历史数据,如钢铁产量、企业产值、成本、废水、废气、粉尘排放量等,对模型进行历史检验,发现仿真值与实际值基本拟合,各指标最大误差率均不超过20%。由于模型是理想状态下的简化模型,故仿真值与实际值存在一定的误差,本文主要分析不同决策方案下企业节能减排效果,允许误差存在,因此可以进行模拟仿真。

  2.3节能减排模拟仿真

  宝钢股份作为钢铁行业龙头企业,多年来积极响应国家号召,努力实施节能减排措施,取得了显著成效,在钢铁行业中树立了良好的形象。通过对宝钢股份实际情况分析,认为钢铁产量、节能减排投资比例以及成本是影响企业节能减排的重要因素。本文采用减少产量(方案一)、增加节能减排投资比例(方案二)、降低成本(方案三)、所有方案同时(方案四)四种不同的方案,通过模拟比较各种决策方案对企业节能减排的影响。

  2.4仿真结果分析

  通过运用VensinPLE软件仿真得出不同方案下企业大气污染存量、水污染存量和粉尘存量的变化情况。通过仿真模拟得出企业污染物存量呈累积上升趋势,但不同方案下引起的污染物存量不同。污染物产生的源头来自企业钢铁的生产,对产量的限制能够减少污染物的排放。通过分析,发现当产量下降5%时,与现状相比,污染物存量都有所下降。其中,SO2存量下降了14.6%,粉尘存量下降了3.2%,COD存量下降了4.16%,说明适当的降低产量能够减少污染物的排放。提高企业节能减排投资比例,由原来的0.01911增加到0.02,企业SO2存量下降了9.09%,粉尘存量下降0.62%,COD存量下降了2.72%。企业通过增加环保投入,改进了节能设备与工艺,优化了能源结构水平,提高了能源的利用效率,降低了企业吨钢综合能耗。同时,通过减排投资增强了企业治污能力,从而减少了污染物的排放量。企业节约成本,将原来成本降低5%,通过仿真得出:企业SO2存量下降了7.00%,粉尘存量下降0.41%,COD存量下降了0.56%。企业降低成本的消耗,增加了企业利润,使企业有足够的资金进行合理的优化配置,从而增加企业环保的投入,进一步促进了节能减排工作的进行,最终降低企业污染而排放。当所有方案同时进行时,企业污染物存量最低,节能减排效果最佳。

  3结论

  本文利用系统动力学能够对复杂系统作出动态分析的特点,用SD方法建模。通过对钢铁企业历史数据检验后仿真,得出不同方案下,钢铁企业节能减排的效果,为钢铁企业节能减排路径选择提供了参考依据。通过仿真结果我们可以得出钢铁企业节能减排要注重从源头治理,这就要求政府根据钢铁行业的具体情况,制定相关的政策来限制钢铁企业的产量。这样不仅能降低污染物的排放,化解过剩的钢铁产能,同时也有利于淘汰一批技术落后的企业,有利于行业的优化整合。同时,企业不仅要注重增加环保投入,还应重视节约企业的成本,减少一些不必要的开支。企业节能减排应制定实施“多脚”并行的发展战略,积极响应政府相关政策,不断增强企业环保意识,促进企业早日走向能耗低、污染少、经济效益高的可持续发展道路。

  参考文献:

  [1]强瑞,廖倩.企业节能减排的系统动力学研究[J].武汉理工大学学报,2010,(4):126-132.

  [2]刘丽娟,王灵梅,杨春.火电企业节能减排的系统动力学仿真模型的建立[J].华东电力,2010,38(10):1499.

  [3]黄飞,李兰兰,於世为.煤炭矿区节能减排系统动力学仿真研究[J].煤炭工程,2012,(2):108-111.

  [4]张华,陈凤银,王艳红,等.钢铁企业节能减排投资系统动力学研究[J].现代制造工程,2012,(7):22-25.

  [5]杨勇波,陈缨,羊静,等.耗能企业节能减排政策模拟推演[J].系统仿真学报,2016,(4):972-978.

  [6]王其藩.系统动力学[M].上海:上海财经大学出版有限公司,2009.

  [7]钟永光,贾晓菁,李旭.系统动力学[M].北京:科学出版社,2009.

  [8]苏惫康.系统动力学原理及应用[M].上海:上海交通大学出版社,1991.

  作者:王晓红 邸鹏 单位:内蒙古科技大学经济与管理学院

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