貴州火電節(jié)能減排和生態(tài)文明建設(shè)的協(xié)同影響

喬建軍，陳江濤，王澤璞

(1.山西漳電大唐塔山發(fā)電有限公司，山西 大同　037000；

2.中國天辰工程有限公司，北京　100029；

3.中國大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司，北京　102206)

貴州火電節(jié)能減排和生態(tài)文明建設(shè)的協(xié)同影響

喬建軍1，陳江濤2，王澤璞3

(1.山西漳電大唐塔山發(fā)電有限公司，山西 大同037000；

2.中國天辰工程有限公司，北京100029；

3.中國大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司，北京102206)

摘要：生態(tài)文明建設(shè)內(nèi)容豐富，涉及經(jīng)濟(jì)、社會、資源、環(huán)境和文化等各方面，有研究者對其進(jìn)行了系統(tǒng)的評價，而有關(guān)生態(tài)文明建設(shè)的發(fā)展趨勢和火電廠節(jié)能減排協(xié)調(diào)發(fā)展方面的研究較少?；诖?，對生態(tài)文明建設(shè)所涉及的理念、內(nèi)涵和相關(guān)理論進(jìn)行梳理，以大唐貴州發(fā)耳公司和野馬寨公司為例，從火電廠節(jié)能技術(shù)對減少污染物排放和經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)文明建設(shè)的發(fā)展水平、系統(tǒng)協(xié)調(diào)性和資源環(huán)境效應(yīng)4個層面進(jìn)行系統(tǒng)性的評價分析。

關(guān)鍵詞：生態(tài)文明建設(shè)；火電企業(yè)節(jié)能減排；協(xié)同

隨著城市化和工業(yè)化的推進(jìn)，人們對資源環(huán)境的依賴越來越大，資源消耗與污染排放規(guī)模不斷擴(kuò)大，生態(tài)環(huán)境問題日趨嚴(yán)重。貴州省以“西南煤海”著稱，煤炭、礦產(chǎn)、水資源豐富，是長江、珠江上游地區(qū)的重要生態(tài)屏障，也是資源消耗和環(huán)境影響集中的區(qū)域，但卻面臨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)的雙重壓力[1]。生態(tài)文明是改變目前脆弱的生態(tài)國情和惡化的生態(tài)環(huán)境的迫切需求，是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展與全面建設(shè)小康社會的必然選擇。然而目前我國對于生態(tài)文明建設(shè)方面的研究還很不足，對于生態(tài)文明建設(shè)的系統(tǒng)性和成體系的研究還很少。為有效、客觀地評價火電企業(yè)和生態(tài)文明建設(shè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性，本文從生態(tài)文明建設(shè)理論入手，分析生態(tài)文明建設(shè)的內(nèi)涵和要求；構(gòu)建生態(tài)文明建設(shè)評價體系框架結(jié)構(gòu)，篩選環(huán)境評價指標(biāo)及指標(biāo)度量標(biāo)準(zhǔn)；在此基礎(chǔ)上構(gòu)建生態(tài)文明建設(shè)綜合發(fā)展水平指數(shù)模型、系統(tǒng)協(xié)調(diào)度模型和發(fā)展績效模型[2-3]。

1生態(tài)文明的涵義

生態(tài)文明是以尊重自然規(guī)律和保護(hù)自然為前提，以資源環(huán)境承載能力為基礎(chǔ)，以建立可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式和消費(fèi)模式為主要內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)人與自然環(huán)境的相互依存、相互促進(jìn)、共處共融的文明發(fā)展形態(tài)[4]。

協(xié)同反映了在某一階段系統(tǒng)或各系統(tǒng)因素之間、系統(tǒng)各功能之間、結(jié)構(gòu)或目標(biāo)之間的融合關(guān)系，表明該系統(tǒng)整體效應(yīng)或狀態(tài)如何[5]。

評價生態(tài)文明建設(shè)情況必須要有一套明確的量化指標(biāo)。指標(biāo)體系的建立是生態(tài)文明建設(shè)評價的核心部分，是關(guān)系到評價結(jié)果可信度的關(guān)鍵因素[6-7]。構(gòu)建生態(tài)文明建設(shè)評價指標(biāo)體系應(yīng)遵循科學(xué)性、系統(tǒng)性、目標(biāo)性、針對性、層次性、相對獨(dú)立性、可操作性。

2生態(tài)文明建設(shè)評價體系設(shè)計分析

根據(jù)上述生態(tài)文明建設(shè)系統(tǒng)相關(guān)要素分析，根據(jù)評價指標(biāo)體系的目的、作用、基本原則及指標(biāo)選擇方法，提出了生態(tài)文明評價指標(biāo)體系。該體系以生態(tài)文明建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo)層；以經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步、資源節(jié)約、污染控制為4個子系統(tǒng)層；設(shè)立12個指標(biāo)作為指標(biāo)層來具體反映生態(tài)文明建設(shè)的各個方面。

2.1　權(quán)重計算

評價體系權(quán)重是子目標(biāo)(子系統(tǒng))、指標(biāo)相對于總目標(biāo)(系統(tǒng))、子目標(biāo)重要性的一種度量。不同的子系統(tǒng)和子目標(biāo)權(quán)重往往會導(dǎo)致不同的評價結(jié)果。本研究運(yùn)用熵值法確定權(quán)重。熵值法是一種客觀賦權(quán)方法，通過計算指標(biāo)的信息熵，并根據(jù)指標(biāo)的相對變化程度對系統(tǒng)整體的影響來決定指標(biāo)的權(quán)重。相對變化程度大的指標(biāo)具有較大的權(quán)重，發(fā)展?fàn)顩r越良好，權(quán)重越大[8-9]。具體步驟如下:

1) 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

Xij為第j項(xiàng)指標(biāo)值；Xmax為第j項(xiàng)指標(biāo)的最大值；Xmin為第j項(xiàng)指標(biāo)的最小值；Xl為第j項(xiàng)指標(biāo)的閾值；Xij為Xij標(biāo)準(zhǔn)化值。

2) 計算Xij在第j項(xiàng)指標(biāo)的比重

由此，可以建立數(shù)據(jù)的比重矩陣s={sij}m×n。

3) 計算第j項(xiàng)指標(biāo)信息熵值：

(1)

式中k為常數(shù)，k=l/Inm。

4) 計算第j項(xiàng)指標(biāo)的信息效用度

(2)

5) 計算第j項(xiàng)評價指標(biāo)權(quán)重

(3)

利用熵值法估算各指標(biāo)的權(quán)重[10-11]，其本質(zhì)是利用信息熵值估算各指標(biāo)的權(quán)重，并通過指標(biāo)信息的價值系數(shù)來計算，其價值系數(shù)越高，對評價的重要性就越大。

2.2　模型設(shè)計

運(yùn)用綜合評價的方法將生態(tài)文明建設(shè)發(fā)展評價體系轉(zhuǎn)化成一個3級的綜合評價模型。綜合評價是按照由指標(biāo)到總目標(biāo)的順序逐層聚合：第1級評價為指標(biāo)體系的具體指標(biāo)評價；第2級評價從具體的指標(biāo)聚合到子系統(tǒng)層各分目標(biāo)；第3級評價從分目標(biāo)聚合到總目標(biāo)。

各子系統(tǒng)及包括指標(biāo)如下：經(jīng)濟(jì)發(fā)展(B1) ={C1，C2，C3}；社會發(fā)展(B2) ={C4，C5，C6}；資源節(jié)約(B3) ={C7，C8，C9，}；污染控制(B4) = {C10， C11， C12}。

發(fā)展水平評價等級及分類為：國際上根據(jù)系統(tǒng)發(fā)展水平指數(shù)值得分范圍可將發(fā)展水平評價等級分為7個等級(A為最優(yōu)，G為最差)，其等級的劃分如表1所示。

表1　生態(tài)文明建設(shè)發(fā)展水平評價等級及分類

2.3　數(shù)據(jù)計算

以2006—2011年《貴州省統(tǒng)計年鑒》的原始數(shù)據(jù)為樣本，計算體系指標(biāo)權(quán)重見表2。

表2　熵值法得出的評價體系指標(biāo)權(quán)重

從數(shù)據(jù)中分析可清晰得出各指標(biāo)對貴州省生態(tài)文明建設(shè)的重要性，其中空氣污染指數(shù)、SO2排量、廢水排量和能耗水平問題相對突出。

通過分析還可得出以下2點(diǎn)：

1) 從權(quán)重表上數(shù)據(jù)與國際生態(tài)文明建設(shè)評價發(fā)展等級分類對比可以看出：人均地方財政收入(C3)、城鎮(zhèn)化率(C4)、萬元GDP能耗(C8)的權(quán)重較大，相比較發(fā)展趨勢較好。

2) 從生態(tài)文明建設(shè)發(fā)展水平評價圖中可以看出社會發(fā)展較良好，但資源節(jié)約以及污染控制處于重度落后區(qū)域，發(fā)展水平有待提高。因此不難得出：貴州省生態(tài)文明建設(shè)應(yīng)以控制污染和節(jié)約資源為主要發(fā)展方向。

3貴州省火電企業(yè)現(xiàn)狀

2013年，全年火電機(jī)組裝機(jī)達(dá)8.62億千瓦，占裝機(jī)容量的69.1%；火電發(fā)電量4.23萬億千瓦時，占78.4%。其中，煤電裝機(jī)7.9億千瓦，占比降至63.0%，同比降低2.6個百分點(diǎn)；發(fā)電量同比增長6.7%，占比為73.8%；全年設(shè)備利用5 128小時。2013年底，全國氣電裝機(jī)同比增長15.9%，發(fā)電量同比增長4.7%。

截至2013年底，貴州省統(tǒng)調(diào)裝機(jī)總?cè)萘考s為 3 514.168萬千瓦，其中火電2 162萬千瓦，這當(dāng)中600MW以上機(jī)組為18臺，裝機(jī)容量1 092萬千瓦，占貴州省全省火電機(jī)組的51%。發(fā)電量452 798 萬千瓦時，占全省火電機(jī)組發(fā)電量 1 047 839 萬千瓦的43%。

300MW級機(jī)組為30臺，裝機(jī)容量900萬千瓦，占全省火電機(jī)組的42%，發(fā)電量為451 755萬千瓦時，占全省火電機(jī)組發(fā)電量的43%。 200MW級機(jī)組6臺，裝機(jī)容量120萬千瓦，占全省火電機(jī)組的6%，發(fā)電量為90 499萬千瓦時，占全省火電機(jī)組發(fā)電量的7%。

125MW級機(jī)組為4臺，裝機(jī)容量50萬千瓦，占全省火電機(jī)組的2%，發(fā)電量為52 787萬千瓦時，占全省火電機(jī)組發(fā)電量的5%。

本文以發(fā)耳電廠和野馬寨電廠改造為例進(jìn)行分析。

大唐貴州發(fā)耳公司4號機(jī)技術(shù)改造后，預(yù)計降低煤耗6.9g/kWh，滿足《2012年國家環(huán)保部火電污染排放標(biāo)準(zhǔn)》。以貴州實(shí)際燃燒的貧瘦煤計算，直接減少CO2排放6.8萬噸，SO2排放1 171噸，NOx排放925.28噸。

大唐野馬寨電廠位于六盤水市，如進(jìn)行供熱機(jī)組改造，根據(jù)貴州省電力設(shè)計研究院2010年做的“六盤水市中心城區(qū)供熱規(guī)劃”中熱負(fù)荷調(diào)查，六盤水市鐘山區(qū)2010年建筑面積約1 094萬平方米，建筑綜合熱指標(biāo)取54.5W/m2(本工程按48 W/m2)，熱負(fù)荷約596 MW。按家庭采用燃煤爐灶，考慮不是室內(nèi)所有面積都采暖，取采暖面積占50%，全年供熱量約2 115 639 GJ。供熱抽汽改造后，實(shí)現(xiàn)了集中供熱，取代原有分散小鍋爐供熱，改善了當(dāng)?shù)丨h(huán)境質(zhì)量。環(huán)境效益主要體現(xiàn)在集中供熱節(jié)約了燃煤，減少了大氣污染物排放量。

貴州省600MW級機(jī)組和300MW級機(jī)組與全國同級別機(jī)組的前20%水平相比還有一定的節(jié)能空間，相應(yīng)的CO2、SO2、NOx的減排量還有很大的提高空間。僅火電企業(yè)節(jié)能減排一項(xiàng)工作就對污染控制和資源節(jié)約提升效果顯著。貴州省火電企業(yè)技改后對于社會發(fā)展、資源節(jié)約和污染控制都有十分重要的意義。

4結(jié)束語

基于生態(tài)文明建設(shè)綜合發(fā)展指數(shù)模型，對貴州省生態(tài)文明建設(shè)綜合發(fā)展水平進(jìn)行實(shí)證?？傮w而言，貴州省生態(tài)文明建設(shè)發(fā)展水平近幾年有了較大的提高，但其綜合發(fā)展水平均處于較低的發(fā)展階段，各項(xiàng)子系統(tǒng)中除生態(tài)環(huán)境具有一定優(yōu)勢外，其他子系統(tǒng)發(fā)展水平仍有很大的差距，對貴州省生態(tài)文明影響較大，尤其是資源節(jié)約和污染控制。

在保證當(dāng)前資源節(jié)約和污染控制的自然發(fā)展趨勢、保證社會經(jīng)濟(jì)增長速度不變的情況下，運(yùn)用先進(jìn)節(jié)能減排技術(shù)手段，合理估計火電企業(yè)節(jié)能減排空間潛力，使資源消耗總量和污染物排放總量控制在一定范圍，加強(qiáng)資源節(jié)約和污染控制強(qiáng)度，既保證了社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)速發(fā)展，又促進(jìn)了生態(tài)文明建設(shè)的可持續(xù)性，同時也對地區(qū)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、資源節(jié)約和環(huán)境控制等方面的努力提出更高的要求。

基于以上分析，提出如下建議：

1) 在貴州省現(xiàn)有機(jī)組裝機(jī)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，建議政府和火電企業(yè)根據(jù)生態(tài)文明建設(shè)理論的內(nèi)在要求，對于新建機(jī)組從降低煤耗水平和環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā)，在機(jī)組前期設(shè)計階段就做到充分調(diào)研。在機(jī)組基建階段就引入節(jié)能降耗的新技術(shù)，再建機(jī)組應(yīng)以超臨界和600MW級及以上的機(jī)組為主，保證新建機(jī)組容量已從根本上改變貴州省火電裝機(jī)結(jié)構(gòu)，減少污染物的排放。

2) 對于已有機(jī)組進(jìn)行先進(jìn)技術(shù)改造，把降低煤耗水平和減少污染物的排放作為根本任務(wù)，提高現(xiàn)役機(jī)組參數(shù)，使煤耗水平和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步提高。

3) 對于能夠同時降低煤耗水平、增加社會經(jīng)濟(jì)效益，同時為貴州省城市居民提供供暖需求的供熱技術(shù)應(yīng)有一定傾斜，支持熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的建設(shè)。

4) 貴州省是全國產(chǎn)煤大省，產(chǎn)煤以高硫分煤質(zhì)為主，現(xiàn)役電站火電機(jī)組的脫硫效率明顯高過小型取暖鍋爐等一些不具備環(huán)保要求的小機(jī)組，應(yīng)加快小鍋爐的關(guān)停速度，采取集中方式供熱，為生態(tài)文明建設(shè)提供實(shí)質(zhì)支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙鵬貞.對貴州省煤電化一體化基地規(guī)劃若干問題的思考[J].城市建設(shè)理論研究,2012(34):1-5.

[2]邵超峰，鞠美庭，趙瓊，等．我國生態(tài)文明建設(shè)戰(zhàn)略思路探討[J]．環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2009(2):44-47.

[3]李冬梅，黃曉園，劉金鳳．滇中城市生態(tài)文明建設(shè)發(fā)展水平評價研究[J]．農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2012(3):21-24.

[4]陳一新．生態(tài)文明理論與實(shí)踐的八大問題[J]．政策瞭望，2011(11):6-11.

[5]塔娜．內(nèi)蒙古生態(tài)文明建設(shè)評價指標(biāo)體系構(gòu)成研究[J]．經(jīng)濟(jì)視野，2013(23):2-3.

[6]王文清．生態(tài)文明建設(shè)評價指標(biāo)體系研究[J]．漢江大學(xué)學(xué)報，2011(5):16-19.

[7]胡陽雨．我國生態(tài)文明建設(shè)評價指標(biāo)體系公眾參與優(yōu)化研究[J]．科技與企業(yè)，2014(11):282-282.

[8]李培月，吳健華，錢會者．樣本統(tǒng)計量對水質(zhì)評價中熵權(quán)計算的影響[J]．南水北調(diào)與水利科技，2012(2):68-74.

[9]黃國慶，王明緒，王國良．效能評估中的改進(jìn)熵值法賦權(quán)研究[J]．計算機(jī)工程與應(yīng)用，2012(28):245-248.

[10]王靖，張金鎖.綜合評價中確定權(quán)重微量的幾種方法比較[J].河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2001，30(2):52-57.

[11]陳蕾，王嵩，劉學(xué).基于ACL模型的權(quán)重分配[J].四川兵工學(xué)報，2012，33(10):45-48.

(責(zé)任編輯陳艷)

收稿日期：2015-03-16

基金項(xiàng)目：國家級創(chuàng)新團(tuán)隊項(xiàng)目“智能化分布式能源系統(tǒng)創(chuàng)新引智基地”(9B13009)

作者簡介：喬建軍(1969—)，男，山西大同人，高級工程師，主要從事發(fā)電廠節(jié)能研究。

doi:10.3969/j.issn.1674-8425(z).2015.07.011

中圖分類號：X50

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-8425(2015)07-0060-05

SynergisticEffectofGuizhouThermalPowerEnergy-Saving
EmissionReductionandEcologicalCivilizationConstruction

QIAOJian-jun1，CHEN Jiang-tao2, WANG Ze-pu3

(1.ShanxiZhangElectricTashanPowerCo.,Ltd.,Datong037000,China;

2.ChinaTianchenEngineeringCorporation,Beijing100029,China;

3.ChinaDatangCorporationScienceandTechnologicalResearchInstituteCo.,Ltd.,Beijing102206,China)

Abstract:The construction of ecological civilization is rich in content, involving all aspects of economy, society, resources, environment and culture, and researchers carried on systematically evaluation of it. While researching on the coordinated development tendency of relevant ecological civilization construction and energy saving and emission reduction in thermal power plant is less. Based on this, this article summarized the concept, connotation and the related theory of ecological civilization construction, taking Datang Guizhou Ear Hair Company and Mustang Walled Company as examples, we analyzed and evaluated the reducing effect of energy saving technology in thermal power plant on pollutant emissions and economic benefits, the construction of ecological civilization level of development, coordination and resource environmental effect systematically.

Key words:construction of ecological civilization; energy saving and emission reduction in thermal power enterprises; coordination

引用格式：喬建軍，陳江濤，王澤璞.貴州火電節(jié)能減排和生態(tài)文明建設(shè)的協(xié)同影響[J].重慶理工大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2015(7):60-64.

Citationformat：QIAOJian-jun，CHENJiang-tao,WANGZe-pu.SynergisticEffectofGuizhouThermalPowerEnergy-SavingEmissionReductionandEcologicalCivilizationConstruction[J].JournalofChongqingUniversityofTechnology:NaturalScience，2015(7):60-64.