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节能论文精选(九篇)

节能论文

第1篇:节能论文范文

顾名思义,所谓“节能”就是在能源的利用上做到节约、不浪费,“减排”就是在生产过程中减少有害物质的排放,进而减少污染,而“优化调度”是指在满足一定的条件下对资源做到合理安排、分配。短期火电系统的节能减排优化调度是指在一定的调度周期内,即24小时内,在满足系统负荷和一定的约束条件下,对整个电力系统的各机组负荷实现最优分配。而所应用的优化发电调度方式,是按照机组发电效率确定次序的调度规则,是实现电力工业节约发展、安全发展和科学发展的重要措施,也是落实科学发展观的具体体现。可以提高电力系统整体的效率,对缓解我国的能源供应压力有重大意义。火电系统的节能减排优化调度问题是一个高维、非凸、非线性的有约束多目标优化问题。国内外学者也对此进行了大量研究,常见的方法有遗传算法、差分进化法、粒子群优化算法等。本文即采用粒子群优化算法来分析解决火电系统的节能减排优化调度问题。

2优化算法在节能减排调度中的应用

国内外学者对应用到火电系统的算法进行了大量研究,主要有遗传算法、差分进化法、粒子群算法等,接下来对各算法一一进行分析。

2.1遗传算法(GeneticAlgorithm)遗传算法是是模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模型,是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。遗传算法是解决搜索问题的通用算法,其步骤一般为复制、交叉、变异。

2.2差分进化算法(DifferentialEvolution)

差分进化算法是由Storn等人于1995年提出的,它是一种模拟生物进化的随机模型,通过反复迭代,使得那些适应环境的个体被保存了下来。本质上说,它是一种基于实数编码的具有保优思想的贪婪遗传算法,同遗传算法一样,差分进化算法包含变异和交叉操作,但同时相较于遗传算法的选择操作,差分进化算法采用一对一的淘汰机制来更新种群。对于优化问题。

2.3粒子群算法(ParticleSwarmOptimization)

粒子群算法是在1995年由Eberhart博士和Kenned博士提出,源于对鸟群捕食的行为研究。该算法最初是受到飞鸟集群活动的规律性启发,进而利用群体智能建立的一个简化模型。粒子群算法在对动物集群活动行为观察基础上,利用群体中的个体对信息的共享使整个群体的运动在问题求解空间中产生从无序到有序的演化过程,从而获得最优解。粒子群算法和遗传算法类似,也是一种基于迭代的优化算法,但是它没有遗传算法中的交叉和变异,而是粒子在解空间追随最优的粒子进行搜索。同遗传算法比较,PSO的优势在于简单容易实现并且没有许多参数需要调整。基于此,决定用粒子群算法来解决短期火电系统的节能减排优化调度问题。

3结论

第2篇:节能论文范文

1.1技术评价影响因素

(1)技术本身。在选择节能技术时,须充分考虑先进性、成熟性和配套性等,以实现节能的目标。此外,新节能技术的选择应用还须考虑和旧有技术的相关性,相关性越大,技术人员掌握的时间就越短,技术应用的成功性就越大。村镇居民在选择节能技术时须选择一些较成熟、风险小的技术。

(2)社会效益。村镇住宅进行节能建设不仅可以为居民营造一个良好的生活环境,还有助于居民生活水平、文化程度的提高,并且在一定程度上提高就业率,在美化村镇的同时,提升村镇住宅在社会中的影响力。

(3)经济效益。村镇住宅采用节能技术势必会在短期内提高建筑工程的成本、加重居住者的经济负担。因此,节能技术只有在创新中考虑到建造者的经济承受能力,在推广中让居住者认识到长期收益和短期成本之间的关系,才能实现更广泛的普及。

(4)环境效益。环境质量的改变是由多项指标反映,同时由于大多数人类活动对环境的影响都存在滞后性,使环境效益的计量和评价存在很大困难。节能技术的研究和应用要结合微观效益和宏观效益处理好短期经济利益与长期可持续发展之间的关系。

1.2村镇住宅建筑节能适宜技术评价指标体系的建立

村镇住宅建筑节能技术适宜度将技术及材料的先进性作为评价对象,从多个维度出发涵盖了若干具有层次性和结构性的指标序列,所有指标序列相互影响、彼此联系,是建筑节能技术发展的综合性评价体系。依照技术评价的理论基础和评价维度,村镇住宅建筑节能技术评价指标体系的建立要将定性和定量评价相结合,遵循系统性、简明性、层次性和可行性等原则,在不同条件下具有可调整的弹性空间。本文从节能技术的可行性经济性、先进性出发,以实现项目的可持续发展为最终目标。

2模糊综合评价模型

将评价指标体系分为3个层次,目标层、准则层和指标层。准则层指标集为S={s1,s2,…,sm},指标层指标集为Si={si1,si2,…,sin}。

3实例分析

选取北方寒冷地区某经济条件中等的村镇进行实证研究,在对该村镇住宅建筑节能技术适宜性的评价中,将评价集划分为5级,即V={v1(优),v2(良),v3(一般),v4(差),v5(较差)}={5,4,3,2,1}。根据该村镇住宅节能建设的实际情况,对其推广应用的墙体节能技术CS板进行适宜性评价,邀请来自房地产、设计院、施工单位和高校等建筑方面专家,对待测墙体节能技术CS板的各层指标重要性分别进行比较,构造判断矩阵并求出各项指标的指标权重。按照模糊综合评价模型设计的方法,统计每个因素各评价赞同的专家数,用赞同的专家数所占比例作为隶属度构建评价矩阵。

4结束语

第3篇:节能论文范文

关键词:暖通空调;能耗;氟里昂;协调发展

1、引言

自1929年密其莱在美国通用电气公司的实验室里首次发现氟里昂12以来,随着科学技术及人民生活水平的不断提高,以供暖、通风、空调为代表的建筑能耗日益增加。在发达国家,建筑能耗约占总能耗的30~40,我国是最大的发展中国家,建筑能耗约占全国总能耗的11.7,随着我国的经济建设和气候变化,这一比例正在不断攀升,而一切都对全球变暖起着消极的作用。而与此同时,由于在制冷空调领域中大量采用CFC,从而导致臭氧层破坏并造成温室效应。可以说,如何与自然协调发展已成为当今暖通空调行业面临的重大挑战。

2、建筑能耗对环境的影响

21世纪,全世界政治家和学者讨论得最多的热点话题之一便是地球温暖化与气候变迁。近一万年中,地球大气平均温度仅升高不到2℃,但最近的两百年中,全球的平均温度却上升了1.6℃。照此速度发展下去,到2030年或2050年全球平均气温将升高1.5至4.5℃,是过去的5至10倍。据统计,建筑能耗占各类总能耗的30以上,因此,在减少温室气体排放和节约自然资源,减缓全球变暖方面,建筑节能职责重大。

2004年末,我国各地区城市实有住宅建筑面积共96.2亿m2,2004年全国城镇又新建住宅竣工面积5.7亿m2,此外,全国农村还新建住宅面积6.8亿m2,规模十分巨大。而建设部部长指出,我国建筑能耗是相同气候条件发达国家的2至3倍,在全面建设小康社会的进程中,建设系统资源节约的任务十分艰巨。因此,节能便成为我国实现与自然和谐发展、进而实现可持续发展战略的重要组成部分。由于以暖通空调为主的建筑能耗在总能耗中占有举足轻重的作用,因此建筑节能就具有保护地球环境更深层次的意义。据估算,我国一栋20000m2的使用热泵空调的办公楼,其温室气体排放量达700t/a,而日本仅为390t/a,我国的建筑用能水平不高(例如上海的人均用电量仅为发达国家的几分之一),室内环境的标准也不高(例如办公楼内照明标准仅100-200xl,而日本则在500xl以上),在这样的前提下,温室气体的排放量却几乎是日本的一倍。则只能说明我国的能源转换效率低下,建筑节能技术落后,这些都急需改进。

3、CFC对环境的影响

所谓CFC(chloroflurocarbons),即氯氟烃类物质,也就是人们常提及的氟里昂。由于其化学性能的稳定,近百年来被广泛的应用于空调、制冷行业的保温与传热。当随着人们知识的日益丰富,人们也逐渐开始意识到CFC的大量使用与排放,对自然造成力极大的伤害。1974年,美国加州大学的Molina和Rouland教授首先提出,CFC的排放会造成臭氧层的破坏(所谓臭氧层是指在大气平流层距地20km处,地球上80的臭氧集中于此,形成一低浓度的臭氧层,它吸收了太阳光中99的高强度紫外线,使地球成为适宜人类生存的空间),而此前后的一系列研究也表明了上述观点:1969年,美国宇航局首次发现大气臭氧呈下降趋势;1985年,英国南极考察队发现南极上空臭氧空洞面积几乎相当于美国国土总面积,臭氧浓度约下降40;1987年北极联合考察队也发现CFC浓度高于预计50倍,并发现臭氧空洞;同时,我国的研究表明,华南和东北臭氧浓度下降约3,西北出现臭氧空洞。这一切都给人类敲响了警钟。

研究同时表明,臭氧浓度每下降1,紫外线强度将增加2.紫外线强度的增加,直接影响人体健康:使人体免疫力下降,体内蛋白质及DNA受破坏,是皮肤癌及白内障增加。同时它还影响海洋生物、植物的生长生存:紫外线的过量照射引起海洋生物死亡将破坏自然界的食物链。此外,CFC在生产使用过程中造成的能量消耗及CO2引起温室效应,紫外线的增加还会加剧高分子化合物的产生。

4、观点与对策

当前世界面临的巨大环境挑战亟待解决,暖通空调制冷行业也不例外。在温室气体排放方面,为了拯救人类的家园,1997年12月,联合国气候变化框架公约缔约方第3次大会通过艰苦的谈判,终于在日本京都通过了《京都议定书》。议定书规定了各缔约方到2010年所承担的包括CO2在内的6种温室气体的减排量。尽管中国作为发展中国家没有减排义务,但作为占地球村居民总数1/5的大国,保护人类家园是我们义不容辞的义务,它同样关系到我们将留给子孙后代一片怎样的天空。作为暖通空调行业,我们当前应做的就是制定适合于我国国情的建筑节能标准,提高能源利用效率。我国政府也正是这样做的,2001年,我国出台了自己的建筑节能标准,各省建筑节能标准也陆续出台。

在CFC问题上,国际上有识之士也做出了不懈的努力。1985年9月,维也纳会议首次就CFC问题发表了维也纳公约;1987年9月,联合国外长会议达成了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔协定》,1989年9月,发表了保护臭氧层的赫尔辛基宣言,并提出发展中国家问题;1991年6月,中国首次参加了内罗毕会议,修正了蒙特利尔协定;1992年12月,在哥本哈根会议上,HCFC列入了受控范围。从目前情况来看,在发达国家,1995年底发达国家CFC已被禁用,发展中国家也将在2005禁用。就近期来说,暖通空调行业主要以CFC的回收和再利用为主,在其基础上尽量减少CFC的排放;就长远而言,则应积极寻找替代工质。

5、结论

自改革开放以来,我国的经济持续高速发展,人民生活水平日益提高。但与此同时也应看到,与成两位数增长的经济相伴随的是对环境的毁灭性破坏。温室效应、臭氧空洞、工业污染、水污染及以土地荒漠化都是与市场的慷慨赠与相伴而来的一些主要危害。每年,我国大城市由环境污染而造成的患病人数大幅增加。“十一五”期间,我国经济仍将保持高速增长,有专家认为,如果不采取有力措施,2010年主要污染物排放总量将比2005年增加10~20,因此,在各行各业中,环境保护,与自然界协调发展已显示出越来越重要的地位。对于暖通空调制冷行业,必须树立起一种跨时空的全新道德观以约束我们的行动,在考虑到我们需求的同时,决不能对子孙后代满足他们需要的可能性构成危害。从一定意义上说,协调发展就是可持续发展。从目前来说,应当本着事实就是的态度,努力解决好建筑能耗及CFC方面的问题,为自己和子孙后代留下一片蓝天。

参考文献:

[1]张功耀,曹志平。科学技术哲学教程。中南大学出版社,2001.

[2]沈维道,郑佩芝,蒋淡安。工程热力学。高等教育出版社,1983.

[3]龙惟定。试论建筑节能的新观念。暖通空调,1999,29(1)。

[4]孙明芳,钟史明。综合环境规划(IRP)和需求方管理(DSM)技术简介。能源研究与利用,1997,(2)。

[5]张祉佑。制冷原理与设备。建筑工业出版社,1986.

第4篇:节能论文范文

1.1节能减排审计的概念及审计目标

1.1.1节能减排审计的概念

节能减排审计是以环境审计为基础、专门对影响环境及能源状况和环境质量的节能减排工作进行审计的一门“专项审计”工作。

1.1.2节能减排审计目标

(1)实施节能减排审计主要是对企业经济活动中的节能情况、污染物排放情况及采取的相关节能减排措施进行审计和监督,并对那些预计投资项目的耗能情况,以及这些项目预计对环境造成的影响的相关信息进行鉴证和评价;

(2)通过节能减排审计,为被审计单位提供与能源和环境相关的咨询、服务和监督,以促进企业提高资源综合利用水平,并有效降低能源消耗水平。

1.2节能减排审计评价体系及评价指标

1.2.1节能减排审计评价体系

节能减排审计评价体系主要是指建立的节能减排审计评价指标体系,为了全面系统地评价节能减排审计的效果,需要既设置定量指标,又考虑定性指标,从而更加系统、规范地评价企业的节能减排审计效果。

1.2.2节能减排审计评价主要定量指标

(1)污染物治理措施和结果情况;

(2)企业节能减排指标完成效果等两项指标。

1.2.3节能减排审计评价主要定性指标

(1)企业治理层和管理层对节能减排管理工作的重视程度;

(2)企业在节能减排方面的相关内部控制制度及执行情况;

(3)企业节能减排工作人员的业务水平和综合素质情况;

(4)企业遵守国家环境保护相关法律法规情况等四项指标。

1.3构建节能减排审计评价体系的重要意义

1.3.1有利于完善节能减排审计方法

通过创新节能减排审计方法,引进其他交叉学科的最新技术方法,可以更有效地评价企业节能减排效果,有效监督企业节能减排的工作绩效。

1.3.2有利于促进现代审计理论研究

企业在经历了以所有权和经营权分离为标志的产权制度改革后,产生了受托经济责任制(包括受托环保责任),为节能减排审计的产生和发展提供了制度基础保证。节能减排审计属于新兴交叉学科,它隶属于环境审计。通过构建节能减排审计评价体系,可以促进现代审计理论研究和发展。

1.3.3有利于指导审计实践工作

一个有效的节能减排审计评价体系的构建,将为节能减排审计人员的审计实践工作的开展创造有利条件。根据评价指标的总要求,开展审计工作,实施相关审计程序,搜集充分、适当的节能减排审计证据,对企业的节能减排情况进行客观、全面、系统的审计鉴证和审计评价。

2节能减排审计评价体系的构建

2.1节能减排审计评价的主体、客体及内容

2.1.1节能减排审计评价的主体

节能减排审计评价的主体主要包括:政府审计组织、注册会计师审计组织和企业内部审计组织,通过三位一体齐抓共管,对节能减排审计工作进行客观、合理、可靠、完整、规范、综合的评价。

2.1.2节能减排审计评价的客体

节能减排审计评价的客体是相关企业节能减排情况和实施的效果。

2.1.3节能减排审计评价的内容节能减排审计评价的内容主要包括:

(1)使用节能减排资金的合法性、合规性;

(2)执行节能减排管理制度的有效性;

(3)节能减排指标的实际完成情况。

2.2节能减排审计评价标准的确立原则

2.2.1完整性要求

系统性即要求在构建的节能减排审计评价标准时,应当从系统、全面的角度选取评价指标。

2.2.2相关性要求

在节能减排复杂的审计工作中,应当注意各审计指标所具有的相关性,因此,在构建节能减排审计评价标准时,可以对企业的节能减排工作从多个角度进行考核,包括从财务层面、社会公众层面和企业运营层面等方面考虑。

2.2.3可靠性要求

构建节能减排审计评价标准时,应当立足实际,充分考虑相关考核指标的合理性和可靠性。在考虑定量评价时货币计量属性的同时,可以考虑采用属性,在进行定性评价职业判断时,分级设置“优”“、良”“、中”“、差”等多阶段评价标准。

2.2.4可比性要求

构建节能减排审计评价标准时,考核指标应相互独立,不能交叉重叠。在同一审计目标下,相关评价指标具有可比性。评价考核指标可以采用相对数、平均数和比例数进行考核比较。

2.2.5成本效益性要求

构建节能减排审计评价标准时,应当考虑成本效益原则,从而使审计工作发生的支出低于其所带来的收益。

2.3建立节能减排审计评价指标体系

目前我国节能减排审计评价指标主要有四种:一是反映企业节能减排的控制环境指标。主要是与企业节能减排内部控制制度和经营战略等相关的指标,包括财务收支、节能减排投入、企业文化、政策和道德价值观等方面;二是反映企业节能减排的业务活动指标。企业从“供、产、销、研、发、财”全过程对企业进行节能减排工作考核;三是反映企业节能减排经济效益情况的指标;四是反映企业节能减排对能源消耗及环境影响的指标。既开源又节流,充分考虑节约能源,降低环境影响,并考核资源综合利用及清洁能源的开发利用情况。

2.3.1企业节能减排的控制环境指标

企业节能减排的控制环境指标包括节能减排教育培训投入率、能源有效利用率及节能环保设备使用率等指标。

(1)节能减排教育培训投入率=(节能减排教育资金÷企业员工培训总费用)×100%该指标反映企业节能减排价值观培养及节能减排企业文化建设的重视情况。

(2)能源有效利用率=(有效能量÷实际能源消耗量)×100%该指标反映企业有效利用能源水平。

(3)节能环保设备使用率=(节能环保设备价值÷固定资产净值)×100%该指标反映企业减少排放、环境保护和环境治理工作的执行效果。

(4)绿色产品比例=(绿色产品数量÷全部产品数量)×100%该指标反映企业的节能减排控制环境对产品结构的影响和促进效果。

2.3.2企业节能减排的业务活动指标

企业节能减排的业务活动指标主要是评价节能减排相关项目的收益情况,包括对节能减排固定资产的投资收益情况,以及对节能减排的成本节约净额等的评价。实施节能减排的项目收益具有递延性,可能会影响企业未来一定的会计期间,当期发生的节能减排的成本支出,可能会低于当期取得的收益,出现“入不敷出”情况。因此,应从企业持续经营角度对节能减排的业务活动指标进行考核。

(1)节能减排固定资产的投资收益=该固定资产取得的节能减排收益-购置该固定资产的支出总额

(2)节能减排活动取得的收益净额=节能收益金额-节能减排投入金额

(3)实施节能减排的成本节约净额=环境保护及治理费用正常支出节约额-节能减排的投入金额环境保护及治理费用正常支出节约额,包括用于环保及环境治理费用的减少额、违反环境法律法规的罚金减少额、能源节约金额、资源综合利用节约额等。

2.3.3企业节能减排经济效益指标

企业节能减排经济效益指标主要是对节能减排相关项目的总收益中投资收益所占比例进行评价,包括评价用于节能减排的固定资产的投资收益率指标、用于节能减排的无形资产的投入率指标,以及用于节能减排的节能资金收益率等相对指标。

(1)节能减排固定资产投资收益率=(节能减排固定资产收益额÷节能减排固定资产投入总额)×100%

(2)节能减排无形资产投入率=(节能减排无形资产投入金额÷全年销售收入)×100%节能减排无形资产包括在节能减排过程中与环境资源相关的专利技术、知识产权、专有技术等。

(3)节能资金收益率=(能源节约金额÷节能投入金额)×100%

2.3.4企业节能减排对能源消耗及环境影响的指标

企业节能减排对能源消耗及环境影响的指标主要是在节能减排项目的实施中,对降低污染情况进行评价,具体包括:单位产值能源消耗率“、工业三废”利用率,以及污染物排放达标率等指标。

(1)单位产值能源消耗率=(一定时期能源消耗总量÷一定时期总产值)×100%将该指标应用到能源消耗指标上,本文主要选取电能、燃料和原煤等,其他能源可以按此指标公式套算。单位产值电能消耗率=(电能消耗总量÷总产值)×100%;单位产值燃料消耗率=(燃料消耗总量÷总产值)×100%;单位产值原煤消耗率=(原煤消耗总量÷总产值)×100%。

(2“)工业三废”利用率=“(三废”产品利用量÷“三废”产品总量)×100%“工业三废”是指在工业生产时产生的工业废气、废水和废渣“。工业三废”对环境具有严重的污染和破坏作用。需要通过资源综合利用的有效途径,对“工业三废”加以治理和废弃物回收利用。废弃物回收利用率=(可转化为可利用资源总量÷废弃物总量)×100%。

(3)污染物排放达标率=(污染物达标排放项目数÷污染物总项目数)×100%;单位产值排放废弃物、污染物量=(废弃物、污染物排放总量÷总产值)×100%;单位产值排放废水量=(废水排放量÷总产值)×100%;单位产值排放废气量=(废气排放量÷总产值)×100%

2.3.5建立节能减排综合评价指标

通过在定量分析取得各节能减排项目的指标值,在此基础上利用德尔菲法进行专家评分,并合理确定各指标权重,经计算加总求出定量分析综合指标。同时考虑定性分析影响因素,通过节能减排审计人员的专业判断,对定量分析综合指标进行修订,最后得出节能减排综合评价指标。

3节能减排审计评价方法及审计报告

3.1节能减排审计的主要评价方法评价节能减排审计的主要方法有传统审计评价方法和专门审计评价方法。

3.1.1传统审计评价方法

传统审计评价方法主要包括:询问法、检查法、审阅法、观察法、重新计算、重新执行、函证、分析程序等。这些方法主要是针对被审计单位的相关业务活动及会计记录、会计文件和资料进行的审计程序,目的是获得与节能减排审计相关的充分、适当的审计证据,以支持审计人员发表相关的节能减排审计意见。

3.1.2节能减排的专门审计评价方法

(1)节能减排审计目标法,将被审计单位相关节能减排审计项目分解为多个目标,按照审计业务的性质、时间安排及审计范围要求,在遵守审计原则和审计标准的前提下,采用适当的审计程序,进行节能减排审计工作的方法。

(2)节能减排实质性分析法,是在实质性测试程序中,利用比较分析、比率分析、趋势分析方法对财务或非财务数据进行分析,通过分析相关指标的内在联系,得到可靠的审计证据的方法。节能减排审计人员通常在充分了解被审计单位及其控制环境的前提下,通过风险评估,决定实施进一步审计程序。对节能减排项目管理进行内部控制测试,做出对内部控制可信赖程度的专业判断,考虑以最小的成本取得最大收益的成本效益原则,如果被审计单位内部控制可信赖程度高,将在执行实质性程序时,多考虑实施实质性分析程序,减少细节测试工作的方法。

(3)节能减排审计费用效果分析法,将环境保护和节能减排费用与节能减排措施的实施效果进行方案比较的一种经济评价方法,具体包括最佳效果法和最小费用法。

3.2编制节能减排审计报告

3.2.1审计报告的内容

(1)对节能减排资金使用情况的合法性、合规性评价;

(2)对节能减排内部控制制度的有效执行情况评价;

(3)对节能减排相关指标完成情况评价。

3.2.2审计报告及管理建议书

节能减排审计评价报告应当满足节能减排审计目标相关要求,揭示被审计单位节能减排管理工作的审计状况,根据节能减排审计的要求和被审计单位的实际情况,审计人员可以依据充分、适当的审计评价证据,对被审计单位出具节能减排审计报告和节能减排审计管理建议书。

4结语

第5篇:节能论文范文

1.1合理选用变压器

在实际消耗中不难发现,变压器能源占总消耗量的比例比较大,值得一提的是电能损耗还分为两种形式进行:空载损耗和负载损耗两种,因此,在选用变压器过程中应当综合考虑各方面因素,从容量和负荷率等角度予以考虑,确保选用的变压器符合机房实际情况。

1.2优化直流电源系统

在通信机房中可以通过更换开关电源设备的方式,在增加容量的同时能够减少电源体积,智能化程度的提高直接作用于工作效率,一定程度上还能够提升工作人员的积极性,使其全身心的投入到工作过程中。再者,对开关等设备进行改造过程中要依据实际情况,例如:电源的容量配置设置上一定要大于负载容量,这样能够确保系统正常隐形,相反,其设定值若小于负载容量比较容易出现发热情况,严重时损坏设备,通过优化电源直流系统,既能够减少能源损耗,从某种意义上还能够降低通信机房的投资。

2空调系统的节能损耗

实现空调节能的最主要途径在于灵活利用外部因素,正确处理好结构和空调设备两者间的关系,只有以这个为前提条件,才能够制定出行之有效的节能方案。在相关测试中发现,夏季室内低于或者冬季室温高于1度,工程投资会在原有的基础之上增加6个百分点,能源损耗增加8个百分点,采取加大室内外温差的方式则不科学。因此在空调安装过程中,首先要进行合理规划,要保证其有足够的散热空间,尽可能避免阳光照射,冷热负荷要均匀处理,这样能够减少不必要的浪费。值得一提的是,通过雾化水来冲击空调,既能够达到清洗空调的目的,还能帮助空调散热和节能。再者,对中央空调的变频改造可以采取多种方式,但是科学合理的方式是改变压缩机的供电频率,从而控制室温。尽管变频器其主要功能是改变供电的频率,但是在特定条件下其也能调节压缩机的正常转速,从深层次上来说能够降低设备损坏的机率。值得一提的是,通信机房内的新风系统在特定条件下能够将空气转化为冷源,然后将机房内的热量与冷源对调,在降温的同时也在散热。其不仅仅散热、降温效果显著,电能损耗也直线下降。任何事物都具有两面性,新风系统也不例外,采用此种方式进行改造不能够对室外的空气进行净化处理,因此在互换过程中难免会吸入护城,影响了设备的清洁度,采用新风系统对环境要求比较高,必须满足机房内部温度不小于5度这个前提条件,倘若不具备这个条件,相关工作就不能够正常进行。

3分析机房节能的评估机制

节能效果的评估应当在各方面都得到保障情况下,深层次了解造成能源消耗巨大的原因,根据实际情况找到节能改造的切入点,以此为前提条件从而得到估算能源节约量。但是就我国目前形势来看,我国的能源计量管理体制尚需建立健全,因此很多企业或者组织只是简单的通过电表实施管理。倘若要开展效果评估,其首要任务就是更换电表,采用比较先进的技术设备,针对机房各个部件的能源消耗进行详细记录并整理,为制定行之有效的节能方案提供坚实理论依据。节能效果并不是通过仿真实验就能够得到相对准确的数据,它受外界因素影响比较大,因此必须依据现场实际情况进行,否则出现评估误差的机率比较大。新形势下,比较常用的是国际节能效果和测量认证规程IPMEP,其主要是综合考虑各种因素,其设计的初衷和目的就是研究节能技术服务公司和接收服务方如何根据自身实际情况量化节能措施,以此为节能效益提供科学性指导。实际上,考虑到通信机房节能其主要是通过有效手段降低电能消耗和减少设备损坏,参照IPMER规程能够得到一个相对准确的数据。正确处理好年节能量、节能效率、单位能耗、用能效益相互之间的关系,其中年节能量主要是传递出具体节能的信息,节能效率指标则是节约能源占总消耗的比例。立足整体,从价值的角度出发年度纯收益和能耗两者间比例的不同,也是节能效果的反映,在不考虑外在因素的前提下,用能效益提高节能效果也就越加明显,四个指标之间相互作用,它们从不同角度出发诠释了节能效果,总体来说科学合理性高。

4结语

第6篇:节能论文范文

美国一家大学曾设计建造了一种四居室的生态房。它的热能来源于人工散热、阳光及使用家电设备所产生的热量;用电依靠风力发电机和太阳能电池;用水是从屋檐流下来经过处理的雨水;粪便和污水则流入一个堆肥坑里,经发酵后供花园施肥用。美国一家建筑公司用回收的垃圾建筑房屋,墙壁是用回收的轮胎和铝合金废料建造的;屋架所用的大部分钢料是从建筑工地上回收来的。

日本1997年建成了一栋实验型“健康住宅”。除了整个住宅尽可能选对人体无害的建筑材料外,墙体还被设计成双重结构,每个房间建有通风口,整个房屋系统的空气采用全热交换器和除湿机进行循环。全热交换器能够有效地回收热量并加以再次利用,其过滤器可有效地收集空气中细小的尘埃,从而能够抑制霉菌等过敏生物繁殖。这种资源的回收利用,不仅变废为宝,而且减少了环境污源,节约了能源。

德国建筑师塞多·特霍尔斯建造了一座能跟踪阳光的太阳房屋。房屋被安装在一个圆盘底座上,由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮。房屋底座在环形轨道上以每分钟转动3cm的速度随太阳旋转。当太阳落山以后,该房屋便反向转动,回到起点位置。它跟踪太阳所消耗的电力仅为房屋太阳能发电功率的1%,而所吸收的太阳能则相当于一般不能转动的太阳能房屋的2倍。

二、中国建筑能耗基本情况和几本问题

我国正处于房屋建筑的高峰时期,建筑速度之快,规模之大,可谓前所未有。2003年,我国城乡建筑竣工面积达20.3亿平方米(其中城镇12.7亿平方米),超过所有发达国家年建成建筑面积的总和。但令人忧虑的是,在新竣工的建筑中,节能建筑面积不到1亿平方米,尚不足竣工建筑的5%。至今,在我国城乡既有建筑约400亿平方米中(其中城市约140亿平方米),只有3.2亿平方米房屋是节能建筑,不到全国既有建筑的1%。

我国是一个能源短缺的国家,但我国单位建筑面积能耗目前却是发达国家的2至3倍。与发达国家相比,我国建筑钢材消耗高出10%至25%,每拌和1立方米混凝土要多消耗水泥80公斤;卫生洁具的耗水量高出30%以上,而污水回用率仅为发达国家的25%。此外,在我国人均耕地只有世界人均耕地1/3的情况下,实心黏土砖每年毁田12万亩。

我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业到了快速的发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计,1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为1.54×108t标准煤,占当年全社会能源消耗总量12.27×109t标准煤的12.6%。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3×108t标准煤,占全国能源消费总量的11.5%左右,占采暖区全社会能源消费的20%以上,在一些严寒地区,城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右。与此同时,由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源,使周围的自然与生态环境不断恶化。

我国节能工作与发达国家相比起步较晚,能源浪费又十分严重。如我国的建筑采暖耗热量:外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4~5倍,屋顶为2.5~5.5倍,外窗为1.5~2.2倍;门窗透气性为3~6倍;总耗能是3~4倍。

三、我国学要发展的重点领域

1.优化建筑设计

建筑造型及围护结构形式对建筑物性能有决定性影响。直接的影响包括建筑物与外环境的换热量、自然通风状况和自然采光水平等。而这三方面涉及的内容将构成70%以上的建筑采暖通风空调能耗。不同的建筑设计形式会造成能耗的巨大差别。然而,建筑物是个复杂系统,各方面因素相互影响,很难简单地确定建筑设计的优劣。例如,加大外窗面积可改善自然采光,在冬季还可获得太阳能量,但冬季的夜间会增大热量消耗,同时夏季由于太阳辐射通过窗户进入室内使空调能耗增加。这就需要利用动态热模拟技术对不同的方案进行详细的模拟测试和比较。

2.建筑围护结构材料和部品

开发新的建筑围护结构部件,以更好地满足保温、隔热、透光、通风等各种需求,甚至可根据变化了外界条件随时改变其物理性能,达到维持室内良好的物理环境同时降低能源消耗的目的。这是实现建筑节能的基础技术和产品。主要涉及的产品有:外墙保温和隔热、屋顶保温和隔热、热物理性能优异的外窗和玻璃幕墙、智能外遮阳装置以及基于相变材料的蓄热型围护结构和基于高分子吸湿材料的调湿型饰面材料。自上个世纪90年代起,我国自主研发和从国外吸收消化的外墙、屋顶保温隔热技术被慢慢的采用。尤其外墙外保温可通风装饰板、通风型屋顶产品、通风遮阳窗帘的使用,都大大提高产品的质量、降低建筑运行成本。

3.建筑中的可再生能源技术

可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能等多种形式。可再生能源日益受到重视。开发利用可再生能源世界能源是持续发展战略的重要组成部分。太阳能既是一次性能源又是可再生能源,资源丰富对环境无污染,是一种非常洁净的能源。应提倡在建筑中广泛应用。

4.其他方面还有很多包括:通风装置与排风热回收装置与各种泵技术。

四、结束语

虽然,我国在这方面还存在许多问题,但只要我们提高认识,加强管理,那么不久的将来我国一定有望发展成为能源节约大国!

[摘要]近几年,随着“以人为本”设计理念的提出,人们对住宅的舒适性要求越来越高,建筑能耗也随之增高。据统计,目前我国建筑能耗约占国民经济总能耗的25%左右,且呈上升趋势。另一方面,随着建筑能耗的增加和大量空调设备的安装,“城市热岛效应”日益严重,使环境日益恶化。我国建筑节能的重点应为:建筑本体的节能、采暖系统节能、提高照明和其他电器的效率、大型公共建筑节能。

[关键词]建筑节能新能源节能材料

参考文献:

[1]龙惟定.国内建筑合理用能的现状及展望.能源工程,2001,(02)1-6.

[2]龙惟定.我国的能源形势和建筑节能.第十一届全国空调技术信息网大会论文集.中国建筑工业出版社,2001,(05).

[3]白胜芳.节约能源保护环境[N].中国建设报(中国建材),2003,(108).

[4]贾怀东.开发节能住宅是企业进化的标志.城市开发,2007,(22).

[5]刘素萍.建筑节能与围护结构[J].工业建筑,2001,(7):6-7.

[6]朱伟.房屋建筑节能技术的几点措施[J].甘肃科技,2002,(2):37.

[7]刘加平.建筑节能与建筑设计中的新能源的利用[J].能源工程,2001,(2):12-15.

第7篇:节能论文范文

关键词:寒冷地区,建筑,节能设计,途径,能源

一、我国寒冷地区建筑能耗现状

据资料显示,我国新增采暖能耗以每年6×109kg标准煤的速度在增长。我国北方城镇采暖人口只占全国人口总数的13.6%,但北方集中采暖地区的房屋建筑的建筑面积约占全国采暖房屋面积的50%,且每年有3~6个月的采暖期。在80年代末期,寒冷地区采暖能耗占到当时全国年总能耗的11.5%,占采暖地区全社会能耗的20%以上,在一些严寒地区城镇建筑能耗则高达当地社会总能耗的50%以上。因此,我国建筑节能中心工作首先是围绕着降低北方寒冷地区城镇的采暖能耗展开的。寒冷地区的建筑能耗主要是以供热为主,所以,建筑节能绝大部分是供热节能。

二、建筑物能耗消耗的途径

寒冷地区建筑物的能耗主要取决于围护结构的热传导和冷风渗透,建筑围护结构的散热量,往往要占采暖热耗的1/3以上,如果建筑围护结构具有良好的保温隔热性能,便可减少冬季室内传出室外的热量和夏季室外传入室内的热量,从而减少为维持室内舒适热环境提供的采暖和制冷能量。

建筑节能按围护结构界面划分主要包括墙体节能、门窗节能和屋面节能。如何改善建筑围护结构的保温隔热性,节约能源,开发和利用太阳能,保证人们生活在良好的环境中,是建筑设计中应重点考虑的。

三、寒冷地区建筑节能设计

笔者认为寒冷地区的建筑节能设计应着重做好以下三方面的工作:一是要从建筑物的规划设计之初进行节能控制;二是要发展高效的保温隔热材料,做好屋面保温隔热防止室内外热交换,从而减少建筑能耗;三是要控制建筑物的体形系数、选择适宜的朝向及采用合理的构造措施。下面将详细论述。

(一)建筑的规划节能设计

现在说建筑节能,人们往往只考虑建筑的构造、材料、围护结构的热工性能,而忽略了建筑规划设计创作阶段的节能控制。我们应该在设计之初将建筑设计创作与规划、构造、材料等方面进行综合考虑,从而全面提高住宅建筑的节能效果和建筑品质。

1、住宅选址与规划布局

国内住宅建筑多以小区形式出现,住宅建筑选址的好坏、规划的合理性是决定住宅节能设计的先决条件。住宅小区选址应根据地形特点,选择避风向阳的朝南坡地或平原,避开迎风的水域岸边或容易形成风道的山谷、山顶等,因为冬季冷气流在凹地里易形成对建筑物的“霜洞”效应。

2、道路设计与小区通风

为使建筑单体争取更好的朝向,我们在设计初通常将小区道路的布局与用地结合布置。除施工便利、方便使用,道路也是整个小区的通风道。道路设计时应便于组织小区通风,并与城市、小区绿化空间结合,把新鲜空气引入小区,从而提高居住区内的小气候环境质量。

3、景观绿化设计

小区环境绿化要突出居住条件的均好性和共享性,为居民提供户外休闲、观赏和改善生态环境的绿化空间。景观绿化可以有效降低气温、调节湿度、防风抗风、改善通风质量,从而抑制热岛效应,改善住宅建筑外维护结构的热工性能。绿化应以绿植物为主,形成点、线、面相结合的完整绿化系统,形成良好适应气候特点的植物群落。

4、雨水收集利用。

在现代住宅的节能设计中,应建立雨水收集与中水利用系统,并使其用量达到总用水量的30%。一般住宅小区,屋面与路面面积之和约占地面面积40%,做好屋面和路面收集将是雨水收集的重要部分。屋面雨水收集主要是通过水落管将雨水收集引流,进入小区内中水处理系统。小区路面通常采用铺贴渗水砖和设置路面排水沟,这样雨水可以通过渗水砖和水沟进入小区的中水系统中,为小区的绿化灌溉和中水使用提供水源。

(二)建筑体系节能设计

建筑物耗热量主要由通过围护结构的传热耗量构成,其数值约占总耗热量的1/3以上,所以改善围护体系节能对于提高住宅节能设计有着深远的影响。住宅建筑围护体系的节能设计重点在其外墙、门窗和屋面三大部分。

1、外墙保温设计

(1)外墙节能构造

目前外墙节能的主要方式是采取复合墙,即在墙体不同部位设置高效保温隔热层,形成外墙内保温、外墙夹心保温、外墙外保温3种复合墙体。

(2)外墙内部保温

外墙内保温是用保温材料置于外墙的内侧,它的优点在于:对饰面和保温材料的防水、耐候性等技术指标的要求不高;内保温材料被楼板所分隔,仅在一个层高范围内施工,不需搭设脚手架,施工方便。

(3)外墙夹心保温

外墙夹心保温是将保温材料置于外墙的中间部位,内外侧墙均可采用传统的砖、混凝土空心砌块等,这些传统材料的防水、耐候等性能均较好,对内侧墙和保温材料形成有效的保护,对保温材料的选材要求不高,聚苯乙烯、玻璃棉、岩棉等保温材料均可使用。夹心保温墙施工季节和施工条件的要求不十分高,不影响冬期施工,近年来在严寒地区得到一定的应用。

(4)外墙外保温

由于对节约能源与保护环境的需求不断提高,建筑围护结构的保温也在日益加强,其中以外墙外保温的发展最为迅速。外保温墙体适用于有采暖和空调要求的工业与民用建筑,既可用于新建建筑,又可用于既有建筑节能改造。其对主体结构具有保护作用,有效避免了室外气候变化引起墙体内部温度变化,使结构主体寿命延长;有利于消除或减弱冷、热桥的影响;可避免室温发现较大波动;对原有建筑改造时,减少对室内的干扰;不占用室内空间,在二次装修时,避免对保温层进行破坏;增加了立面装饰效果;适用范围广泛,综合效益显著。

外墙外保温技术在国内已有良好的基础,特别是在北方寒冷地区推广应用中已取得了成效。因此应成为日后寒冷地区外墙保温的首选设计。

2、窗体节能设计

窗户是建筑结构重要的组成部分,也是护结构中能量损失最大的部位。一般住宅的外窗(包括阳台门)面积约占建筑面积的20%左右,其中通过外窗传热散失的能量约占建筑能耗的28%左右,通过外窗透气散失的能量占建筑能耗的27%左右。

(1)合理选择玻璃类型

玻璃是窗户中面积最大的组件.改进这部分的热工性能对整个窗户的节能性能有很大的影响。随着技术的发展和人们节能意识的提高,窗户玻璃材料发生了巨大的技术进步。从透明玻璃到有色玻璃、镀膜玻璃,从单层玻璃到双层玻璃以及中空、真空玻璃。使用节能型窗玻璃,是提高整个窗户保温性能的一大重要措施。目前节能效果好、具有推广价值的节能型玻璃有中空玻璃、镀膜玻璃等功能性玻璃。

(2)提高外窗气密性

如门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料(如毛毡)、弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及边框设灰口等密封。框与扇之间的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等。

(3)选择节能的窗型

目前常用的窗型有外平开窗、左右推拉窗、固定窗、亮窗和上下悬窗,还有内开下悬翻转窗、上下提拉窗等。固定窗如果安装合理是气密性最好的,且造价低,但是在要求有良好通风的地方不能使用,故一般用于工业建筑中。安装了密封条的外平开窗、下悬翻转窗有适度的气密性,在开启时还有良好的通风性能,但开启时需占用空间。平开窗由上部固定扇和下部推拉扇组成,平开窗能移动的窗扇越少气密性相对越好。平开窗在窗扇关闭后,窗扇和窗框之间压条压得较紧,很难形成对流,节能优势明显。

3、屋面的节能设计

从保温原理来说,热气流是向上运动的,而冷气流则向下运动,屋顶可截住热气流使热量不散出室外,屋顶作为建筑的主要围护构件比其他界面更要起到保温、隔热作用,是建筑节能的主要部位之一。

屋面节能措施应主要选择密度大,传热系数小的保温材料,不宜选择吸水率大的保温材料,以防止保温层大量吸水而降低保温效果。北方地区经常采用的水泥珍珠岩、加气混凝土砌块及水泥聚乙烯苯板等保温材料上铺防水层方法,经过多年使用效果很好。

结语

节能降耗是目前建筑业发展的趋势,寒冷地区建筑节能的主要途径就是要加强结构的保温设计,应用高效保温隔热材料并改进建筑构造。使中国建筑业不断走向可持续发展的道路,为创造节约型社会做贡献。

参考文献

[1]李雪平.寒冷地区农村住宅建筑的节能设计探讨[J].安徽农业科学,2010.9.

第8篇:节能论文范文

关键词:贴膜玻璃节能安全玻璃

贴膜是玻璃表面用粘胶、压敏胶贴上一层薄膜或层压薄膜,玻璃表面的贴膜具有各种功能,如增强、遮阳、绝热、装饰等。贴膜时可采用液体轮合剂或膜本身涂布压敏胶。按膜的功能可分为遮阳绝热、阳光控制、低辐射、热反射、光栅(镭射)、增强(防爆、防盗)、磨砂、彩色和印花等贴膜。贴膜一般在室内玻璃。

我国建材行业标准JC846—1999中贴膜玻璃指贴有机薄膜的玻璃制品,在足够强的冲击下将其破碎,玻璃碎片能够粘附在有机膜上而不飞散,如果被击穿成一个洞,洞的边缘不应有未贴膜玻璃那样锯齿状。此标准分为1类贴膜玻璃和11类贴膜玻璃,I类贴膜玻璃指未经过钢化处理的单片玻璃板贴膜而制得的,II类贴膜玻璃指钢化玻璃或半钢化玻璃板贴膜而制得的,此标准适合于建筑玻璃,与建材行业标准相比,本文所讲的玻璃贴膜所包括的范围更广一些。

隔热保温膜贴于玻璃正面或背面,既可起隔热保温作用,又可起装饰作用,主要性能如下。

①遮阳性此类型膜根据产品类型和用途,反射大阳热能50%~78%,热能透过仅10%~20%,遮蔽系数0.20~0.60,起控制阳光作用,减少了进入室内的太阳能。

②绝热性贴膜后可起绝热作用,通过玻璃的热能损失减少到30%~50%,减弱温度急剧变化程度,可望解决冷壁效应和温室效应,因而节省了空调费用。

③减少可见光和紫外线的透过率一般3mm透明平板玻璃的可见光透过率为89%,对300~380nm紫外线的透过率为70%。贴膜后,根据要求可使用不同色泽的膜,对可见光的透过率能降到10%~50%,紫外线的透过率仅为0.4%,减轻了紫外线对室内家具和纺织制品的损害作用。

④改善建筑物的协调性绝热薄膜有各种不同的色彩和不同的透过率,贴膜后可与现有建筑色彩协调,融为一体,贴膜也可起镜面作用,室外看不到室内人与物,而室内却可以看到室外的景象,可代替窗帘,减少了窗帘拉开和合拢时所造成的不协调现象,克服建筑物外观的不一致性,提升建筑品质。

⑤增加玻璃强度和安全性玻璃破裂时,碎片不会飞出伤人。

此类贴膜又可以分为阳光控制膜、阳光反射膜、低辐射膜(Low-E),三者相互之间很难明显区分,通常认为阳光反射膜的反射率较阳光控制膜和低辐射膜略高。低辐射膜是在保证可见光透过率尽可能高的条件下,阻止室内辐射能量传递,达到节能效果,其辐射率E<15%。此外还有防紫外膜等。

各类型隔热保温膜不仅具有数值不等的太阳能反射率、吸收率、总太阳能的阻隔率与遮蔽系数,而且具有99%的紫外线的阻隔率,相应的防晒指数为100,而一般玻璃的防晒指数仅为0.5~2.7,防晒霜的防晒指数也只有20,贴隔热保温膜后阻隔紫外线效果较理想。根据品种的不同,眩目光减少率波动于42%~79%之间。表12河中各类型贴膜的强度也是比较高,No.l~5的抗拉强度为177.3MPa,断裂强度为696.3kPa,剥离强度1300g.cm-1,穿刺强度为34927g.No.6的抗拉强度为203.4MPa,断裂强度为1620.3kPa,剥离强度为1122g.cm-1,穿刺强度为66224g.

低辐射贴膜能阻隔夏季太阳巨大热量(可达79%太阳热能)和眩目强光,但不影响光线进人,使室内更阴凉,而冬季却能减少热量透过玻璃的损失,贴在单层玻璃内表面时可降低热损耗30%左右,起了冬暖夏凉的作用。

隔热保温膜的基片材料为15~50μm的聚酯薄膜,可用磁溅射各种有色金属进行着色,通常有银色、灰色、古铜色、金黄色等。比较低档一些有染色膜。

聚酯膜通常由对苯二甲酸和乙二醇缩合而成,具有较高的机械强度、化学稳定性和低的吸水性,抗拉强度可达137MPa,延伸率70%。

第9篇:节能论文范文

(一)模型构建通过将投入产出与线性规划、多目标规划方法相结合建立多目标投入产出线性优化模型,在保持经济快速发展的同时,兼顾低碳目标,在投入产出平衡经济系统内寻求低碳与经济增长双赢的产业优化路径。模型构建过程如下:1.目标函数设定。(1)区域GDP最大,即所有产业增加值的和达到最大。式中,xi(t)为第t时期i部门的总产出,是模型中的可控优化变量,aij(t)为第t时期j部门对i部门的直接消耗系数,n为产业部门的个数。2.约束条件设定。对模型中的约束条件需要结合东北地区经济发展和低碳环保的实际情况进行设定。2009年,哥本哈根气候会议上中国承诺到2020年中国单位国内生产总值碳排放比2005年降低40%~45%。2012年党的十报告中提出“2020年实现国内生产总值和城乡居民人均收入比2010年翻一番”的经济发展指标。其中碳减排和经济增长目标也是东北地区的指标和任务。因此,本文将2020年作为规划期,中国宏观的节能减排和经济发展指标作为基本约束。经济增长约束:终期国内生产总值要能够达到一定经济增长率下的预期值。东北地区近十年经济保持快速增长,年均增长率高于10%,但由于近年来经济结构转型,更加注重社会效益和经济增长质量,导致经济增长速度放缓,2012年经济增长率已经低于10%,并有进一步下降的趋势。考虑到上述因素,本文以2010年为基期,设定到规划期2020年的经济预期年均增长率分别为7.17%(GDP翻一番的增长率)、8%(正常发展)和9%(快速发展)三个档次,进而计算得到2020年三个档次增长率所对应的GDP约束的下限值。低碳约束:根据中国政府的减排承诺,分两种情境设定东北地区2020年碳强度目标,分为在2005年的基础上降低40%和45%两档,用每个产业的碳排放系数(见表2)乘以其增加值再求和算出二氧化碳排放总量。通过计算,2005年东北地区碳排放强度为6.38吨/万元,按照减排目标,2020年的碳排放强度约束为3.82~3.51吨/万元。产业结构约束:现代社会经济发展程度的重要衡量标准之一就是第三产业发展水平,提高第三产业占比是产业结构调整的方向。因此,将规划期末第三产业达到期望比重作为产业结构约束。图1为东北地区2006年以来三次产业比重变化。近年来,东北地区三次产业结构基本保持稳定状态,第一产业平均比重在11%左右,二次产业比重占到52%,三次产业平均占比为37%。各省也在经济发展规划中提出产业结构要进一步得到优化,加强对第三产业的政策扶持和关注,使第三产业的比重提高到40%以上,本文设定到2020年第三产业占总产值比重的下限为40%。投入产出平衡约束:该约束条件中,最终使用Yt按照GDP呈现的年均增长速度保守估计各产业增加值的期望下限值,At按照上文所论述的方法取值;另外,模型中各产业部门的产值及引入模型中的正负偏差变量都要求为非负值。模型中,xi为各产业的总产值,是优化变量,vi是i部门的增加值率,Y0是基期(2010年)的GDP,rk表示不同的预期增长率,ci是i部门的碳排放强度,C0表示东北地区基期(2005年)碳排放强度,rh表示碳排放强度降低率,C0(1-rh)Y0(1+rk)表示第k经济增率和第h碳排放强度降低率下CO2排放总量的上限值。第三个等式为产业结构约束,17部门划分中,x16为商业、运输业,x17为其他服务业,均属于第三产业。

(二)模型数据本文的基准数据为国家信息中心编制的2002年和2007年中国区域间投入产出表———东北区域17部门投入产出表,部门分类如表1所示。相关数据分别来自于《中国区域经济统计年鉴》、《黑龙江统计年鉴》、《吉林统计年鉴》、《辽宁统计年鉴》。模型中需要预测东北地区2020年各产业的直接消耗系数矩阵At,直接消耗系数反应了某一产业部门单位产出对其他部门的消耗,又称为技术系数。东北地区作为经济不发达地区,其技术效率相对较低,可用经济技术水平较高的东部沿海地区直接消耗系数当前值替代东北区域2020年的直接消耗系数矩阵。另外,对于模型中的增加值系数向量Vt,通过2002年和2007年东北地区投入产出表可以计算出各个产业增加值系数的年均变化率,进而推算出2020年的增加值系数向量。由于统计年鉴中缺乏二氧化碳排放数据,需要通过计算得到。本文综合补充了以往的对碳排放量的计算方法,首先根据《IPCC国家温室气体清单指南》提供的方法并结合东北地区实际的能源消耗情况计算出各种能源的碳排放系数C。其中,ECj表示第j个行业的CO2排放量,Fij表示j行业对第i种能源的消耗量。分行业终端能源消费量可以从各省的统计年鉴中获得。由于东北地区分行业能源消费量无法直接获得,因而需要依照上述方法分别计算出吉林、辽宁、黑龙江三个省份分行业CO2排放量,然后将其加总得出东北地区17个行业CO2排放量,进而除以东北地区2005年GDP计算得到东北地区各产业CO2排放强度。

二、东北区域低碳约束下产业优化结果分析

表4~6①模拟出经济增长率为7.17%(GDP翻一番的增长率)、8%(正常发展)和9%(快速发展)和碳排放强度在2005年基础上降低40%和45%六种情境下的产业优化结果。表4显示了在满足2020年的GDP比2010年翻一番的经济发展要求时,各产业部门在两种低碳约束下模拟得到的最优总产出和年均增长率。由上表可以看出,为了满足经济增长和低碳的双重目标,各产业发展表现出显著差异,增长速度分布离散,17个产业部门中7个产业部门的增长率需要达到两位数以上,第三产业中的商业、运输业的年均增长率需要达到17%以上,而建筑业总产出呈现负增长,即应该减少其总产出。2020年要达到增加值翻一番,则2007~2020年的年均增长率需要达到9.4%,达到这一增长率要求的有10个产业部门,包括采选业、纺织服装业、造纸印刷及文教用品制造业、石化工业、金属冶炼及制品业、交通运输设备制造业、其他制造业、电力热力及水的生产供应业、商业和运输业、其他服务业,即这10个产业部门应该优先发展,加快其增长速度。该优化结果表明,东北地区目前的产业结构与节能减排所要求的优化结构还有较大差距。另外,在GDP翻一番的前提下,碳排放强度约束由40%增加到45%时,农林牧渔业、纺织服装业、非金属矿物制品业、机械工业、电子机械及电子通信设备制造业及其他制造业这6个部门增长率有小幅度增加,调增幅度均在0.05%以下,商业运输业的增长率有较大幅度提升,增长率从17.22%提高到18.17%。这7个产业部门的碳排放强度相对较小,它们的发展既能保证经济发展水平,又具有低碳化的发展空间,对东北地区的低碳化产业结构转型发展提供了良好的条件。表5是2010~2020年年均增长率在8%时各产业部门在不同碳强度约束下的发展趋势。17个产业部门的增长率同样表现出较大差异,商业、运输业及其他服务业所属的第三产业仍然表现出较大的增长幅度。换算成以2007年为基期时,年均增长率需要达到10.3%,该表中达到或者超过这一平均水平的部门有10个,与表3中的部门相同,即这10个部门的发展对经济增长有明显的拉动作用。与表3情况不同的是,碳排放强度从40%增加到45%时,该种情境下有6个产业部门增长率增加。农业部门、非金属矿物制品业和机械业的增长率开始小幅下降,分别需要降低0.27%、0.13%和0.12%,采选业和交通运输设备制造业的增长率调增,调增幅度为0.05%和1%。也就是说,在较高的经济增长的目标下,进一步加强减排强度时,对农业、非金属矿物制品业和机械业的经济增长的促进作用减弱,对采选业、交通运输设备制造业的经济增长较为有利。表6是2010~2020年年均增长率在9%时各产业部门模拟优化结果。换算成以2007年为基期时,年均增速为10.8%,表3和表4中发展较快的10个部门在该种情境下继续表现出较高的优化增速。与表3和表4不同的是,除建筑业外,其他16个产业部门的增长差距减小,各产业部门增速分布相对更集中,即在更高的经济发展要求下,碳排放约束对各产业部门的影响减弱。建筑业在6种情境下均出现负的增长率,说明建筑业对东北区经济发展的影响很小,应该缩减其产业规模。另外,在该经济增长目标下,石化工业的发展情况与表3和表4中该产业的发展呈现反向变化,随着碳排放强度的增强,其增长速度反而需要调增,表明了该产业对东北地区经济增长的重要作用。为了进一步了解产业结构的调整方向和调整力度,本文测算了17个产业部门的产业结构调整潜力。产业结构调整潜力是指优化后的产业结构中各个产业所占比例与现有产业结构中各产业比重之差,这是制定产业结构调整方案的依据。正号表示该产业存在扩大潜力,即该产业在总产出中的比例调增;负号表示该产业存在缩小潜力,即应该缩减其在总产出中的比重。表7是不同经济增长与低碳约束下各产业结构调整潜力。表7显示,每个产业部门在6种情境下的结构调整方向是一致的,仅表现为调整幅度的不同。17个产业部门中9个表现出不同程度的正的结构调整潜力,尤其是第三产业(商业、运输业和其他服务业)在不同的经济增长和碳减排约束下均具有很大的调整潜力,调整幅度达到5%以上,即相对于2007年的产业结构而言,2020年经过优化后的产业结构中,第三产业总产出在整个国民经济总产出中的比例至少应该提高5个百分点。其次,电力、热力及水的生产供应业也具有较大的正向调整潜力,不过可以看出随着碳减排约束程度的加大,其正向调整潜力幅度明显降低,主要由其行业本身特征决定,在生产电力、热力的过程中会产生大量二氧化碳,使其具有较高的碳排放强度。另外,注意到具有较高碳排放强度的交通运输设备制造业(5.12吨/万元)、石化工业(6.62吨/万元)和金属冶炼及制品业(12.15吨/万元)在总产出中的比重也具有增加趋势,它们的平均调增幅度分别为2.6%、1.01%、0.88%,虽然这些产业总产出的减少对于CO2减排有比较明显的效果,但它们对东北地区经济增长的影响远高于其他行业,东北三省“十二五”中也均将它们作为重点发展的产业。纺织服装业和包括仪器仪表及文化办公用机械制造业、工业品及其他制造业、废品废料在内的其他制造业也都呈现出正向调整潜力,但调整幅度均较小,分别为0.07%和0.42%,这些产业碳排放强度较小,产业基础发展水平不高。此外,在这些产出调增的部门中,随着经济增长速度的加快,其调增幅度在减缓,这说明东北地区产业结构存在着调整潜力,但这种潜力是有限度的,在调整产业结构的同时还应注意产业部门技术效率的提高。同时,17个产业部门中8个产业部门存在负向调整潜力。农林牧渔业在6种情境下的平均调减幅度为2.44%,该调整幅度基本符合产业发展规划,并且随着低碳约束的加强其缩减幅度下降,但缩减幅度很小,说明第一产业受低碳约束的影响很小。优化后的产业结构中建筑业呈现出较大幅度的缩减,平均调减幅度达到5.13%,虽然其碳排放强度很小,仅为0.22吨/万元,但建筑业对东北地区的经济增长贡献很小,并非优势产业,因而应该在一定程度上减少其在总产出中的比重。对于机械工业,在低碳强度约束相同时,其缩减比例的绝对值随着经济增长的加快而增大,经济增长为7.17%、8%和9%时对应的缩减幅度分别为0.99%、1.11%和1.14%,在经济增长较慢(7.17%)和较快(9%)时,该产业缩减幅度随着碳强度约束的加强而增加,在经济增长处于中间时(8%),碳强度约束由40%增加到45%时,其缩减比例反而有所降低。采选业、木材加工及家具制造业、非金属矿物制品业、电气机械及电子通信设备制造业也都应该缩小它们在总产出中的比重,缩减比例均在1%以下,表明现在的产业结构中这些产业部门所占的比重是较为合理的。

三、结论与启示

结合东北地区经济发展和环境质量的实际情况构建含有经济增长和低碳双重目标的投入产出优化模型,测算三档经济增长率和两档碳排放强度目标下各产业结构的演进方向和各行业的产业结构调整潜力。结果显示:

1.从产业经济增长方面看,调整碳排放强度和优化产业结构对各产业总产出和经济增长率都有一定的影响,但影响程度存在较大差异。一些产业部门在不同经济增长率和碳排放强度约束下都呈现出较高的增长潜力,包括采选业、纺织服装业、造纸印刷及文教用品制造业、石化工业、金属冶炼及制品业、交通运输设备制造业、其他制造业、电力热力及水的生产供应业、商业和运输业、其他服务业,这10个部门对区域经济增长具有明显的带动作用,是需要重点关注的产业,尤其是第三产业的经济增长潜力远高于其他行业。在经济增长目标较低时,低碳约束的增强对农业、纺织服装业、非金属矿物制品业、机械工业、其他制造业的经济增长较为有利;在经济增长目标较高时,随着低碳约束的增强,采选业、石化工业、交通运输设备制造业这些碳排放强度较高的产业反而有着更高的增长潜力;电气机械及电子通信设备制造业、商业及运输业由于无论是在高经济增长还是低经济增长目标下,碳排放约束越强,它们的增长潜力越大。

2.从产业结构调整潜力方面看,在6种情境下,每个行业在调整方向上具有一致性,调整幅度有不同程度的差异。农业、建筑业、食品制造及烟草加工业存在较大的负向调整潜力,即应该降低它们在总产出中的比重;同时,由于前两个产业的碳排放系数较低,当碳排放约束增强时,它们的缩减比例有所降低,而食品制造及烟草加工业随着低碳约束的增强需要进一步地调减其在总产出的比例。采选业、木材加工及家具制造业、非金属矿物制品业、机械工业和电气机械及电子通信设备制造业均需要小幅度地调减。商业、运输业、其他服务业、电力、热力及水的生产供应业、交通运输设备制造业这四个产业需要加大幅度提高它们在总产出中的比重,纺织服装业、造纸印刷及文教用品制造业、石化工业、金属冶炼及制品业和其他制造业具有小幅度的正向调整潜力。