貴州火電節能減排和生態文明建設的協同影響

喬建軍，陳江濤，王澤璞

(1.山西漳電大唐塔山發電有限公司，山西 大同　037000；

2.中國天辰工程有限公司，北京　100029；

3.中國大唐集團科學技術研究院有限公司，北京　102206)

貴州火電節能減排和生態文明建設的協同影響

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.中國大唐集團科學技術研究院有限公司，北京102206)

摘要：生態文明建設內容豐富，涉及經濟、社會、資源、環境和文化等各方面，有研究者對其進行了系統的評價，而有關生態文明建設的發展趨勢和火電廠節能減排協調發展方面的研究較少?；诖?，對生態文明建設所涉及的理念、內涵和相關理論進行梳理，以大唐貴州發耳公司和野馬寨公司為例，從火電廠節能技術對減少污染物排放和經濟效益、生態文明建設的發展水平、系統協調性和資源環境效應4個層面進行系統性的評價分析。

關鍵詞：生態文明建設；火電企業節能減排；協同

隨著城市化和工業化的推進，人們對資源環境的依賴越來越大，資源消耗與污染排放規模不斷擴大，生態環境問題日趨嚴重。貴州省以“西南煤?！敝Q，煤炭、礦產、水資源豐富，是長江、珠江上游地區的重要生態屏障，也是資源消耗和環境影響集中的區域，但卻面臨著經濟發展和生態保護的雙重壓力[1]。生態文明是改變目前脆弱的生態國情和惡化的生態環境的迫切需求，是落實科學發展觀、實現可持續發展與全面建設小康社會的必然選擇。然而目前我國對于生態文明建設方面的研究還很不足，對于生態文明建設的系統性和成體系的研究還很少。為有效、客觀地評價火電企業和生態文明建設系統的協調性，本文從生態文明建設理論入手，分析生態文明建設的內涵和要求；構建生態文明建設評價體系框架結構，篩選環境評價指標及指標度量標準；在此基礎上構建生態文明建設綜合發展水平指數模型、系統協調度模型和發展績效模型[2-3]。

1生態文明的涵義

生態文明是以尊重自然規律和保護自然為前提，以資源環境承載能力為基礎，以建立可持續發展的產業結構、生產方式和消費模式為主要內容，實現人與自然環境的相互依存、相互促進、共處共融的文明發展形態[4]。

協同反映了在某一階段系統或各系統因素之間、系統各功能之間、結構或目標之間的融合關系，表明該系統整體效應或狀態如何[5]。

評價生態文明建設情況必須要有一套明確的量化指標。指標體系的建立是生態文明建設評價的核心部分，是關系到評價結果可信度的關鍵因素[6-7]。構建生態文明建設評價指標體系應遵循科學性、系統性、目標性、針對性、層次性、相對獨立性、可操作性。

2生態文明建設評價體系設計分析

根據上述生態文明建設系統相關要素分析，根據評價指標體系的目的、作用、基本原則及指標選擇方法，提出了生態文明評價指標體系。該體系以生態文明建設協調發展為目標層；以經濟發展、社會進步、資源節約、污染控制為4個子系統層；設立12個指標作為指標層來具體反映生態文明建設的各個方面。

2.1　權重計算

評價體系權重是子目標(子系統)、指標相對于總目標(系統)、子目標重要性的一種度量。不同的子系統和子目標權重往往會導致不同的評價結果。本研究運用熵值法確定權重。熵值法是一種客觀賦權方法，通過計算指標的信息熵，并根據指標的相對變化程度對系統整體的影響來決定指標的權重。相對變化程度大的指標具有較大的權重，發展狀況越良好，權重越大[8-9]。具體步驟如下:

1) 數據標準化處理

Xij為第j項指標值；Xmax為第j項指標的最大值；Xmin為第j項指標的最小值；Xl為第j項指標的閾值；Xij為Xij標準化值。

2) 計算Xij在第j項指標的比重

由此，可以建立數據的比重矩陣s={sij}m×n。

3) 計算第j項指標信息熵值：

(1)

式中k為常數，k=l/Inm。

4) 計算第j項指標的信息效用度

(2)

5) 計算第j項評價指標權重

(3)

利用熵值法估算各指標的權重[10-11]，其本質是利用信息熵值估算各指標的權重，并通過指標信息的價值系數來計算，其價值系數越高，對評價的重要性就越大。

2.2　模型設計

運用綜合評價的方法將生態文明建設發展評價體系轉化成一個3級的綜合評價模型。綜合評價是按照由指標到總目標的順序逐層聚合：第1級評價為指標體系的具體指標評價；第2級評價從具體的指標聚合到子系統層各分目標；第3級評價從分目標聚合到總目標。

各子系統及包括指標如下：經濟發展(B1) ={C1，C2，C3}；社會發展(B2) ={C4，C5，C6}；資源節約(B3) ={C7，C8，C9，}；污染控制(B4) = {C10， C11， C12}。

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

表1　生態文明建設發展水平評價等級及分類

2.3　數據計算

以2006—2011年《貴州省統計年鑒》的原始數據為樣本，計算體系指標權重見表2。

表2　熵值法得出的評價體系指標權重

從數據中分析可清晰得出各指標對貴州省生態文明建設的重要性，其中空氣污染指數、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：

1) 從權重表上數據與國際生態文明建設評價發展等級分類對比可以看出：人均地方財政收入(C3)、城鎮化率(C4)、萬元GDP能耗(C8)的權重較大，相比較發展趨勢較好。

2) 從生態文明建設發展水平評價圖中可以看出社會發展較良好，但資源節約以及污染控制處于重度落后區域，發展水平有待提高。因此不難得出：貴州省生態文明建設應以控制污染和節約資源為主要發展方向。

3貴州省火電企業現狀

2013年，全年火電機組裝機達8.62億千瓦，占裝機容量的69.1%；火電發電量4.23萬億千瓦時，占78.4%。其中，煤電裝機7.9億千瓦，占比降至63.0%，同比降低2.6個百分點；發電量同比增長6.7%，占比為73.8%；全年設備利用5 128小時。2013年底，全國氣電裝機同比增長15.9%，發電量同比增長4.7%。

截至2013年底，貴州省統調裝機總容量約為 3 514.168萬千瓦，其中火電2 162萬千瓦，這當中600MW以上機組為18臺，裝機容量1 092萬千瓦，占貴州省全省火電機組的51%。發電量452 798 萬千瓦時，占全省火電機組發電量 1 047 839 萬千瓦的43%。

300MW級機組為30臺，裝機容量900萬千瓦，占全省火電機組的42%，發電量為451 755萬千瓦時，占全省火電機組發電量的43%。 200MW級機組6臺，裝機容量120萬千瓦，占全省火電機組的6%，發電量為90 499萬千瓦時，占全省火電機組發電量的7%。

125MW級機組為4臺，裝機容量50萬千瓦，占全省火電機組的2%，發電量為52 787萬千瓦時，占全省火電機組發電量的5%。

本文以發耳電廠和野馬寨電廠改造為例進行分析。

大唐貴州發耳公司4號機技術改造后，預計降低煤耗6.9g/kWh，滿足《2012年國家環保部火電污染排放標準》。以貴州實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，如進行供熱機組改造，根據貴州省電力設計研究院2010年做的“六盤水市中心城區供熱規劃”中熱負荷調查，六盤水市鐘山區2010年建筑面積約1 094萬平方米，建筑綜合熱指標取54.5W/m2(本工程按48 W/m2)，熱負荷約596 MW。按家庭采用燃煤爐灶，考慮不是室內所有面積都采暖，取采暖面積占50%，全年供熱量約2 115 639 GJ。供熱抽汽改造后，實現了集中供熱，取代原有分散小鍋爐供熱，改善了當地環境質量。環境效益主要體現在集中供熱節約了燃煤，減少了大氣污染物排放量。

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

4結束語

基于生態文明建設綜合發展指數模型，對貴州省生態文明建設綜合發展水平進行實證。總體而言，貴州省生態文明建設發展水平近幾年有了較大的提高，但其綜合發展水平均處于較低的發展階段，各項子系統中除生態環境具有一定優勢外，其他子系統發展水平仍有很大的差距，對貴州省生態文明影響較大，尤其是資源節約和污染控制。

在保證當前資源節約和污染控制的自然發展趨勢、保證社會經濟增長速度不變的情況下，運用先進節能減排技術手段，合理估計火電企業節能減排空間潛力，使資源消耗總量和污染物排放總量控制在一定范圍，加強資源節約和污染控制強度，既保證了社會經濟的發速發展，又促進了生態文明建設的可持續性，同時也對地區經濟產業結構調整、資源節約和環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) 在貴州省現有機組裝機結構的基礎上，建議政府和火電企業根據生態文明建設理論的內在要求，對于新建機組從降低煤耗水平和環境保護的角度出發，在機組前期設計階段就做到充分調研。在機組基建階段就引入節能降耗的新技術，再建機組應以超臨界和600MW級及以上的機組為主，保證新建機組容量已從根本上改變貴州省火電裝機結構，減少污染物的排放。

2) 對于已有機組進行先進技術改造，把降低煤耗水平和減少污染物的排放作為根本任務，提高現役機組參數，使煤耗水平和環保標準進一步提高。

3) 對于能夠同時降低煤耗水平、增加社會經濟效益，同時為貴州省城市居民提供供暖需求的供熱技術應有一定傾斜，支持熱電聯產機組的建設。

4) 貴州省是全國產煤大省，產煤以高硫分煤質為主，現役電站火電機組的脫硫效率明顯高過小型取暖鍋爐等一些不具備環保要求的小機組，應加快小鍋爐的關停速度，采取集中方式供熱，為生態文明建設提供實質支撐。

參考文獻：

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(責任編輯陳艷)

收稿日期：2015-03-16

基金項目：國家級創新團隊項目“智能化分布式能源系統創新引智基地”(9B13009)

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

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

中圖分類號：X50

文獻標識碼：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.貴州火電節能減排和生態文明建設的協同影響[J].重慶理工大學學報：自然科學版，2015(7):60-64.

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