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关键词:低碳经济;新能源技术;发展
中图分类号:TE09 文献标识码:A
0.引言
在社会经济快速发展的当下,人们过度地开发利用煤、石油等化石能源,使得环境问题越来越严重,人们赖以生存的环境受到了巨大的威胁,而环境问题日益严峻的形势下,人们迫切需要寻找新能源来取代这些能耗高、污染重的能源,走低碳经济发展道路。而低碳经济的发展离不开技术,要想真正地实现低碳经济,就必须加大新能源技术的研究,以技术为核心,来降低能源消耗,减少温室气体的排放,从而实现经济与环境的协调发展。
1.低碳经济的概述
所谓低碳经济就是在可持续发展理念指导下,通过各种手段,尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗、减少卫视气体排放,从而达到经济与环境协调发展的一种经济发展形态。这种经济发展形态是在全球气候变暖和环境污染问题日益严重的背景下提出来的。在现代社会里,社会发展速度的加快使得高碳能源的消耗不断加剧,而高碳能源消耗的加剧不仅会引起温室效应,同时还会恶化环境。由于全球气候变暖、环境问题日渐严重,人们赖以生存的环境受到了威胁,不利于社会经济的可持续发展,在这样的环境下,发展低碳经济具有紧迫性。低碳经济符合了我国可持续发展战略要求,发展低碳经济有助于解决能源短缺问题,减少高碳能源的消耗,降低二氧化碳的排放量,从而缓解温室效应的恶化,推动我国社会经济的可持续发展。
2.低碳经济环境下新能源技术的特征
2.1 低碳
在低碳经济环境下,新能源技术最突出的特征就是低碳。新能源技术主要是利用一些低碳或者无碳的自然能源作为人类生产的能源,如太阳能、风能、谁能等,在使用这些能源的过程中,所排放的二氧化碳非常少甚至是没有,有利于温室效应的控制,改善环境质量。
2.2 战略性
S着工业的发展,对能源的消耗也越来越大,而石油、煤炭等资源属于不可再生资源,这些资源越用越少,同时在石油、煤炭等资源消耗过程中也会排放大量的二氧化碳,引起温室效应,在这样环境下,低碳经济已经迫在眉睫。在低碳经济要求下,新能源技术符合了我国可持续发展战略要求,具有显著的战略性特征,加快新能源技术的研究和应用有助于社会的可持续发展。
2.3 不确定性
目前来看,我国对新能源技术的应用还处于初级阶段,在新能源技术的应用过程中存在着许多的不确定性因素,这些不确定性因素的存在给新能源技术带来了很大的不确定性。同时新能源技术是一项科研成果,还需要进行实践来证明其效果,由于不确定性因素的存在,使得新能源技术投资存在一定的风险。
3.低碳经济环境下新能源技术发展现状
在低碳经济环境下,大力开发利用新能源已成为必然,在这种环境下,新能源技术也取得了较快的发展,如光伏发电技术、海洋能技术、地热能技术等,这些新能源技术的发展为新能源的开发利用提供了技术保障。
3.1 光伏发电技术
光伏发电技术是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。这种技术不仅安全、可靠,同时还无噪音、污染少,无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电。另外,光伏发电技术不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势,如无电地区、地形复杂的地区等。
3.2 海洋能技术
海洋能技术就是开发利用海洋能的一种技术,而海洋能是指依附在海水中的可再生能源,海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量,这些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在于海洋之中。中国实海况海浪发电研制商产设备。技术人员可以对各种海浪发电机进行测试,并可将海浪发电机产生的电能通过液流运送到岸上,出售给消费者。
3.3 地热能技术
地热能作为由地壳抽取的天然热能,这种能源来自于地球内部的容颜,并以热力形式存在,地热能不仅属于一种可靠的再生能源,同时也是一种较为理想的清洁能源。加大地热能的开发利用也是发展低碳经济的内在要求。而地热能技术是针对地热能开发利用的一种技术,这种技术主要还有待于深入地研究,尤其是对开采点的准确勘测以及对地热蕴藏量的预测。
3.4 风能技术
所谓风能技术就是运用风能来满足生产需要的一种新能源技术。风能作为一种有地球表面大量空气流动而产生的一种能量,风能量比较丰富,而且广泛分布,利用风能取代那些高碳能源,能有效地缓和温室效应。当前,风能的利用主要以发电为主,针对这种新能源技术,还需深入研究,推广风能应用范围。
4.新能源技术的发展建议
4.1 加大新能源技术研究的投入
在低碳经济环境系,加大新能源技术的应用已成为必然,但是我国新能源技术应用整体还处于初级阶段,新能源技术还不够成熟,从而造成新能源的利用率不高。为了推动低碳经济的发展,国家就必须加大新能源技术的投入,为新能源技术研究提供保障。一方面,国家要给新能源技术的发展提供政策保障,要鼓励新能源企业和科研人员积极参与到新能源技术研究工作中去,从而不断提高我国新能源技术研发水平;另一方面,要加大创新,提升新能源设备的研发技术,建立有效的新能源市场竞争机制,根据我国发展需要完善相关机制,从而为实现低碳经济的发展提供保障。
4.2 加强国际合作
新能源技术作为低碳经济发展的保障,伴随着低碳经济的发展,加快新能源技术的研发也越来越重要。但是就我国新能源技术而言,与国外那些发达国家相比还存在着一定的差距,因此,在发展新能源技术的过程中,应当积极加强与国际合作,学习国外先进的技术理念,就新能源技术领域展开合作,从而不断促进我国新能源技术的发展。
结语
综上所述,在能源、环境问题日益突出的环境下,发展低碳经济已成为必然。低碳经济是我国可持续发展战略的内在要求,实现低碳经济的发展对我国社会的可持续发展有着积极的作用。在低碳经济发展过程中,新能源的开发和利用将成为社会发展过程中最主要的清洁能源,新能源技术也必将成为社会经济发展的新产业。为了推动低碳经济的发展,就必须加大新能源技术的研究,要加大创新,将新能源技术发展成为一个有效的产业链,使其成为一个有竞争力的产业,同时,要强化国际合作,学习国外先进的技术理念,不断提高我国新能源技术水平,以先进的技术为依托,真正地实现节能减排,推动低碳经济的良性发展。
参考文献
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[3]吴辉.低碳经济背景下的新能源技术经济范式研究[J].四川理工学院学报(社会科学版),2011(3):101-105.
[4]吴连日.低碳经济环境下新能源技术研究[J].中国市场,2016(25):222-223.
大家好!“十一五”期间,我国转变经济增长方式的主要战略部署包括两个方面。第一个方面是强调把节约资源作为基本国策,发展循环经济,保护生态环境,加快建设资源节约型、环境友好型社会。第二个方面是强调推进国民经济和社会信息化,切实走新型工业化道路,坚持节约发展、清洁发展、安全发展,实现可持续发展。从城市经济可持续发展的角度看,开发可再生能源具有重要的现实意义。
改革开放以来到2000年,中国的能源消费增长率与国内生产总值增长率之比(能源弹性系数)为0.5左右,就是说,中国以能源消费翻一番支持了GDP翻两番。但是,2004年,中国的能源弹性系数已攀升到1.6;2005年我国能源消费总量22.2亿吨标准煤,比上年增长9.5%,能源消耗量继续攀升。煤荒、电荒、油荒在一些地区相继出现,矿难也频频发生。这种高投入、高消耗、高污染和低效益的粗放型增长方式,必然同资源、环境发生尖锐矛盾,最终将导致经济发展的不可持续性。
我国正面临能源供给压力日趋增大,给经济安全带来的严重挑战。目前石油占中国能源消费的22.7%,煤炭作为中国最主要的基础性能源,比重达到67.7%,天然气为2.6%,水电、核电、风能、太阳能等新能源和可再生能源为7%。这种能源结构落后于美国和欧盟国家,不利于经济体系的安全与稳定。我国实施新的能源战略将面临着艰巨的任务:预计到2020年,中国计划将煤炭的比重降低到50%至60%,而石油仍将维持20%左右的比例;减少的比重必须由多种能源来替代,包括天然气、核电、水电以及其他可再生能源。
煤和石油是目前人类主要的可使用能源,在地球中的储量有限。这种天然能源资源正以惊人的速度在消耗着,已经引发了一系列严重的经济社会和环境危机。能源多元化是21世纪世界能源发展的必然趋势和发展前景。
中国城市经济学会十分关注城市经济可持续发展的研究,也十分关注新能源和节能技术在城市经济中的开发和利用。可再生能源作为常规化石燃料的一种替代能源,由于其清洁、无污染、可以再生和永续利用,符合城市可持续发展和保护环境的要求,因此受到越来越多的社会各方的重视。可再生能源将迎来大发展的新阶段。
可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。地热能是蕴藏在地下岩石和流体中的热能,蕴藏量相当于全球煤炭储量热能的1.7亿倍,可供人类长期利用。地热能用来发电或为建筑物供热和制冷,在世界各国已经开展起来。目前,全世界已有300座地热发电站,分布在20多个国家,其中美国占40%。地热能将成为未来最重要的能源之一。我国利用地热能的科研和开发,还处在起步阶段,不久的将来,也会出现一个新的发展阶段。到会的专家和正在开始使用地热能的城市,将会为我国进一步开发和利用提出许多宝贵的经验和建议。
我们希望在这两天的研讨、交流与合作中,政府、企业、科研院所等各方都能够在我们共同搭建的这个平台上有所收获,为地热能的开发和利用,为中国城市经济的科学、协调、可持续发展贡献一份力量。
一、高平市秸秆产量及秸秆利用传统技术现状
据测算,我国现有的各类农作物秸秆每年约产生7亿多吨,但是被弃置和焚烧的就有一半还多。高平市作为全国商品粮基地县,全市耕地58万亩,年产秸秆约20万吨,其中饲料用去约6.2万吨(主要用于饲喂牛、羊、兔),秸秆粉碎直接还田约6万吨,整秆覆盖2.4万吨,我市每年尚有5.4万吨的农作物秸秆被废弃或焚烧,可资利用开发清洁能源,缓解居民生活用能,实现综合利用。我市的秸秆利用率达到了73%,远高于全国平均水平的33%,但其中大部分未经技术处理,综合利用的潜力巨大。
我市自古以来就盛产煤炭,相比较煤炭匮乏地方的人们利用秸秆直接燃烧炊事取暖来说,当地人从来就没有燃用秸秆的习惯。但改革开放以前,常常使用麦秸作为建筑材料的添加物的习惯,曾经家家户户寻常见的草编产品,都已随着生活水平的提高而荡然无存。曾经辉煌的造纸厂,名噪一时的糠醛厂也都因为环境污染的问题或关门大吉,或迁移他乡。遍数秸秆利用的传统产业,唯余农业。整秆覆盖3万亩,免耕保墒,培肥地力,改良土壤;秸秆粉碎还田17万亩,机械操作,简单易行;过腹还田,既作了饲料,又提供了有机肥。
秸秆能源化利用拉开序幕。从2007年起,户用沼气受原料制约,便首次引进试验户用秸秆沼气,终因费时误工,没能推广开来。受此启发,有农民沼气工自创割青草加蚕沙生产沼气效果良好的例子发生。同年引进试验户用高效低排秸秆气化炉,可惜习惯了使用燃煤的农民不能适应需要烧火的炉子,项目搁浅。秸秆气化集中供气技术的应用,我市共建设该类工程23处,却多因玉米芯价格上涨,达到了1000元/吨,运行成本太高,被迫停用。纯秸秆连续发酵技术的试验示范,则为我市秸秆能源化利用涂上了一抹亮色。历经5年的时间,现在共建成已运行的该类工程7处,在建的2处,使我市成为全国秸秆沼气工程规模最大,数量最多,效果最好的典范(农业部专家语)。
二、我市秸秆能源化利用技术类型及特点
1、户用秸秆沼气
技术比较成熟,成本相对较低,日常管护方便易行,不受有无养殖产业限制,但因采用“大进大出”方式,一年需2次大换料,原料预处理时间较长,误工较多,按区域建设规模配套户用秸秆沼气专用机械和成立相应的服务组织方可大面积推广。
2、户用高效低排生物质气化炉
技术较成熟,成本低,安装简易,操作简便,但无法解决使用中产生的焦油问题,对环境有二次污染,需要配套秸秆粉碎成型专用设备,可在经济欠发达、无养殖习惯的无煤地区适当发展。每户约需投资1000~1300元(不包括成型料厂建设投资),可以有效解决秸秆焚烧问题,减少环境污染。
3、秸秆气化集中供气工程
技术成熟,原料充足,建设条件宽,便于建后管理,可以实现“两人烧火,全村炊事”。但存在焦油处理和废水的二次污染问题,运行经济性差,目前其原料多是玉米芯,成本较高,如能配套秸秆粉碎成型料厂则可按区域规划限制性发展。每户每天约需2.5~3kg玉米芯,每户每年约需2.5~3亩玉米秸秆。
4、大中型秸秆沼气工程
技术日渐成熟,工艺日臻完善,运行较稳定,运行成本低,原料来源充足,建设条件宽,施工周期短,便于建后管理,可以实现禁止焚烧秸秆和使用清洁能源的完美统一。不过存在原料储备占地面积大,储备周期长,施工工队少,不能满足大范围建设的需要等问题。这项技术如能解决秸秆与畜禽粪便原料的兼容问题,则其适应性更广,更具发展潜力。每户每天仅需2kg秸秆,摊入电费和人工费,1.2~1.5元/户*天,每户年可节省燃煤费400~450元,另外,还可为农业生产提供大量的沼渣优质有机肥,社会、经济、生态效益显著。
三、秸秆能源化利用技术前景展望
1、秸秆直燃发电,技术成熟,优势诸多
秸秆是一种很好的清洁能源(每两吨秸秆的热值就相当于近1吨标准煤,而其含硫量远低于煤),适用于村镇范围内的分布式发电。再者,其输出稳定,不会像风电、光伏等新能源发电对电网造成冲击,也不需要为此配置大容量的储能电池。但近年来,生物质发电也面临着诸多长期未彻底解决的问题。比如,秸秆大规模收集、运输和跨季节储存非常困难;如何保证秸秆的质量又是一大难题。国家最早建设的山东单县的秸秆发电厂还要到邻近的河南、安徽去收集秸秆;江苏的秸秆发电厂之间也早已爆发了秸秆争夺战。一台可以满足人口在15到25万城镇的居民日常用电的25MW的机组,一年就需要秸秆15~20万吨,等于我市年产秸秆的总和。因此,该技术适合在秸秆资源丰富且利用率低的地区适度推广。不适合在我市落户。
2、秸秆液化-生产纤维素乙醇前景广阔
以农作物秸秆为原料商业化生产纤维素乙醇,一直是没有得到解决的难题。该难题有望被中国生物质行业代表企业圣泉集团借助丹麦诺维信公司提供的酶制剂并采用全球独有的同步发酵工艺攻克,从而创造出一个推进产业升级、加快民生改善、深化绿色发展的循环经济产业链。在不生产纤维素乙醇的情况下,还可以根据原料不同和市场需要,通过技术性调节生产纸浆、木糖或糠醛,深加工后可替代石油类高分子化合物高活性木质素等。生产过程中产生的大量生物碳,可用于生产增碳剂、活性炭、炭黑、炭纤维等产品,产生的沼气可直接用于生产生活,剩余的成分还可以做有机肥。综合测算,1吨秸秆可以有效转化成0.9吨左右高价值的产品。技术起点高,需要政府筑巢引凤。
3、秸秆固化成型技术,技术成熟,适用面广
在一定温度和力作用下,将农作物秸秆缩为棒状、块状或颗粒状等成型燃料的技术。秸秆成型后,体积缩小6~8倍,密度为1.1~1.4吨/m3,能源密度相当于中质烟煤,燃烧特性明显得到改善,使用时火力持久,炉膛温度高。秸秆固化后,可以有效地提高运输和储存能力,扩大应用范围。秸秆成型燃料既可代替木材、煤碳为农村居民提供炊事或取暖用能,也可以用在城市中,作为锅炉燃料,替代天然气、燃油。机械分散作业,能够有效解决秸秆收获集中、收集储运困难进而影响秸秆利用率的难题,适于优先发展。缺点是固化成型机械投资大,使用时间短,闲置期长,如能开发与农村普遍使用的三轮车和拖拉机动力配套的被动式固化成型机械,则可以大幅提高秸秆收集利用率。
4、秸秆生物气化-秸秆沼气,技术成熟,经济性好,市场潜力大,可以重点发展
该技术以秸秆为原料,通过生物发酵,生产沼气和优质有机肥。有效地解决了沼气推广过程中人畜粪便原料不足的问题,并能使不养猪的农户也能用上沼气这种清洁能源。秸秆产气后剩余的沼渣是很好的肥料,可作为有机肥料还田,进一步提高了秸秆资源的利用效率,实现了秸秆的二次利用。对环境友好,无污染。
一、概述
工业企业是能源的直接使用者,我国的工业能耗占全国总能耗的75%以上。由于企业内部相当数量的用能设备是五、六十年代的老产品,因此能耗高、效率低是普追存在的问题。同时,由于企业管理水平的落后,也造成了能源的极大浪费,有关统计资料表明,在我国所浪费的能源总量中,约有三分之一是由于管理不善所致。因此搞好节能工作的关键在企业。企业实行科学管理,采用节能先进技术是提高能源利用率的两个基本手段。在我国今后相当长时期内,加强企业能源科学管理,制定正确的发展规划,是获得节能效果的重要途径。实现能源的科学管理,一条主要的途径是逐步从传统的管理方法过渡到系统工程的管理方法,全面地、系统地分析本地区本部门的用能过程和规律、系统地采集数据,运用数学模型方法和电子计算机等手段,实现能源管理的定量化、最优化。以最少的能耗,获取最大的经济效益。近年来,世界各国对能源系统工程的研究十分重视并取得迅速进展,纷纷开展对能源规划、能源需求与供应、能源政策与战略的研究,制定了国家、地区、部门的能源规划,相应地建立了一些很有价值的数学模型,有的已成为制定国家能源发展战略的重要依据t2.3〕。我国在能源系统研究方面也取得了很大成就,已初步建立了国家能源模型及一些分地区、部门的能源模型〔。所有这些研究为促进我国能源管理的科学化起了很大的作用。本文运用能源系统工程的基本原理,探索一种利用计算机进行企业宏观生产一能源规划及管理的科学决策方法,建立一个针对企业特点、功能全面、求解方便、实用型的企业能源一经济规划模型系统,其目的是使企业以最小的能源,获得最大的经济效益。本文在将能源系统工程研究方法用于企业的生产、用能管理方面进行了初步的尝试。
二、企业能源经济规划模型总体结构
企业能源经济规划模型(EEEPM)的总体结构如图1所示。这是由企业宏观生产指标,企业投入产出模型(EI/OM)、企业能源经济综合优化模型(EEEOM)和政策分析与方案评价模型(PAPEM)所构成。EEEPM系统是将企业的生产指标向量,输人投人产出模型,用来求出在计划年份为满足生产所需要的能源及原材料总量,以及本企业产品对各种能源的直接和完全消耗,明确企业各生产环节的能耗情况,用以分析生产系统内部的薄弱环节,明确节能改造途径。同时投人产出模型可求得产品的能值(完全综合能耗系数),以作为优化模型中的目标函数之一—能耗目标的指标系数。在企业能源经济综合优化模型中,综合考虑了企业产值(或利润)、能耗及环境保护等多个目标,可求得在满足环保要求下产值(或利润)及能耗指标均较理想时企业的产品结构—最佳生产结构。将这一信息反馈给投入产出模型,求得在最佳生产结构下能源需求预测值。最后的政策分析与方案评价模型,则是分析各种政策变化、市场变化、企业内部技术革新和技术改造等,对企业最佳生产结构的影响,以求得在内外部情况变化时新的最佳生产结构。EEEPM具有如下功能:1.模拟企业生产过程,建立产品的投入产出表、进而进行投人产出分析,求取产品的能耗,找出系统内部的薄弱环节,明确系统节能改造途径。2.迅速、准确地提供不同条件和不同目标下的最优生产方案。同时可以优选出使企业经济指标和能耗指标均较理想时的满意解,为企业年度生产计划的安排提供参考方案。3.对给定方案或现行政策进行分析评价。预测产品的市场突变及某些政策、措施的执行对最优方案所带来的影响,为决策者提供应变的参考。4.分析由于企业内部的技术改造、设备更新等节能措施实施后对企业最佳生产结构的影响,输出各能流的影子价格,评价各节能措施的可行性。
三、子模型的建立
1.企业投入产出模型(El/OM)投人产出分析是能源系统工程学科的重要组成部分。在EEEPM中投入产出模型的主要功能是建立企业的投人产出表;预测企业生产对各种能源及原材料的需求量;分析主要产品的直接能耗和间接能耗,以便寻求系统的薄弱环节;计算产品的综合能耗系数和产品能值,以作为能源经济优化模型中能耗目标的指标系数。所有这些分析均由计算机自动完成。在El/OM中采用实物型投入产出表,其表式如表l所示。表中各元素的下标ij表示第j种产品生产中需消耗的第i种产品(或能源、或外购物资)的数量。表中的从N、L分别表示企业产品、能源及外购物资的数目。投人产出模型的基本数学表达式为(式略)式中X为企业总产品列向最,I为kxk阶单位阵;Y为企业最终产品(商品)列向量;G二为能源需求列向最,GL为外购物资需求列向量,A为产品的直接消耗系数矩阵,E为对能源的直接消耗系数矩阵,D为对外豹物资的直接消耗系数矩阵。几只要已知企业最终产品产量指标即企业宏观生产指标Y,就可借助于式(「l)完成投入产出分析过程。2.企业能源经济编合优化棋型(EEEOM)EEEPM系统中的能源经济综合优化模型(EEEOM)是以实际的生产流程系统为基础,以反映生产系统中各物资平衡关系的投人产出表为出发点,采用多目标线性规划模型,综合考虑企业生产的经济(产值或利润)、能耗、环保等多个目标,其实质是在一定的约束条件下,确定较为合理的生产结构,使各目标综合考虑的效果最佳。在该模型中,以投入产出表中企业中间产品的产量作为决策变量,考虑了产品的市场需求、能源的供应和需求、外购原材料的供应和需求、生产过程的物料平衡、设备的生产能力及决策变量非负等六大类的约束。模型的数学表达式为(式略)3.政策分析与方案评价模型(PAPEM)EEEPM系统中的政策分析与方案评价模型(PAPEM)的主要功能是在EEEOM给出的满意解之后,分析某种政策的改变或某些措施的实施对最优解的影响,与EEEOM相关联,.重新给出改变后的最佳生产结构。政策的改变和措施的实施主要指生产指标的变化,能源政策的变化,产品价格的市场突变、生产工艺的改进、节能设备的利用或其它节能措施的实施等。PAPEM的特点是与决策者密切相关,通过人机对话的形式与决策者或系统分析人员不断交换信息。由于PAPEM所要解决的问题很难用一组数学式子来表达,在本模型系统中,借助于投入产出消耗系数表及EEEOM,将生产过程及外界的突变转化为EEEOM中各项参数的变化,以人机对话的形式,按决策者的要求输入所改变的参数值及其在EEEOM中的位置,返回EEEOM,求得参数改变后新的最佳生产结构。在算法及程序设计中,设置了多方案运算软件,以完成PAPEM的功能。该模型的思路及求解过程,(图略)
四、多目标线性规划模型算法及程序设计
鉴于上述,企业能源经济综合优化模型共用三个目标函数,且目标函数之间是相互予盾的,不可能求得绝对的最优解,问题的关健在于用简单有效的方法找出符合实际的满意解。多目标决策方法很多,有的用千求解大规模能源规划模型被证明是行之有效。本文针对所构造的EEEOM,设计了改进的目标参数规划(MGPP)法,可以利用一般的线性规划单纯形两阶段法,计算出同时考虑两个目标的一系列可行解。该法尤其适用于不带有MPS数学规划软件包的小型徽机,对于求解大规模双目标线性规划能源模型,易有独特的优越性。运用MGPP法求解EEEOM的基本思路是,首先将三个目标中的污染目标化成约束,取一污染物的最大允许排放最作为约束值,从而使原问题(2)化成双目标问题。而后用MGPP法,求解该双目标问题的一组非劣解。MGPP算法的实质,是首先分别求解出仅考虑一个目标函数时的最优解(理想点),使实际目标值与理想点的偏差作为新的目标函数,再考虑两个目标的要求程度不同,加入一组目标参数(权系数),求得一组(全部的)有效解。运用MGPP法,最终将原问题(2)转化为求解下述单目标线性规划问题。(式略)利用式(3)的模型,可以很方便地求得原问题(2)的一组或全部有效解,其有效解的集合如图(3)所示,图中D点为由Pmax和Emi。组成的理想工况,曲线AB为有效解的集合,决策者可以由此选取满意的有效解,图中的C点为距理想点偏差最小的有效解。MGPP模型能方便地将双目标线性规划模型化为单目标线性规划模型,可利用一般的单目标规划的算法及软件解决双目标问题。同时,线性规划的对偶理论及灵敏度分析,也可用于MGPP的求解过程。该方法概念简单,求解方便,特别对于求解大规模双目标线性规划模型,具有独特的优越性。根据上述模型,作者编制了大型多功能单目标线性规划软件(LP)及双目标模型算法软件(MGPP)。设置LP软件的目的是为了求解问题(4)、(5),MGPP软件用于求解问题(3)的全部有效解。该软件系统用FORTRAN一77语言编写,共有语句2381条。在程序调试过程中通过不同规模的单目标和双目标线性规划问题的反复求解和调试,现已在IBM一PC/XT及其兼容机上投人使用。实践证明,该软件适用于求解任何规模(只要内存足够)的单目标和双目标线性规划问题,同时可提供大t的后验分析信息,进行多方案运算。
关键词:节能型技术;风景园林;太阳能;污水处理;材料
引言:最近几年,我国经济发展迅速,城市化进程不断加快,由于快速发展经济的同时,对环境造成一定伤害,为了缓解环境问题,我国有关部门加大对园林绿化工程的建设,通过植树造林等措施,进行保护自然生态,城市风景园林的建设也日益增多,人们生活水平的不断改善,使得人们审美水平进一步提高,对风景园林的设计有了更高的要求,将节能型技术运用到风景园林施工中,减轻对自然生态的破坏,符合我国创造人与自然和谐相处的重要方针。
一、节能技术的分类
由于环境污染问题日益加重,人们对环保工作极度重视,在风景园林施工中运用节能型技术,符合我国走可持续发展路线的重要方针,在施工过程中,根据实际的情况进行分析,将节能理贯彻整个项目中,这就对设计与施工人员有较高的要求,具备专业直晒的基础上,还要有丰富的实践经验,在施工过程中,运用节能型技术,保证施工质量,为我国风景园林建设水平添砖加瓦,下面对风景园林施工中运用节能技术种类进行详细分析。
(1)主动式节能技术
主动式节能技术是指利用建筑设备,如风车、太阳能光伏板等来收集能源,然后在利用仪器对能源进行再分配,由于主动式节能技术可以定量、定时的分配能源,因此可以大大减少资源的浪费,提高资源的利用率,但是在操作设备过程中,其技术性、专业性较强,对操作人员的操作水平要求较高,而且投入成本过高,回报效益低,因此主动式节能技术比较适用于节能灯、小型太阳能发电机等局部构景的施工。
(2)被动式节能技术
被动式节能技术是指利用施工现场现有的自然条件,运用科学的造园手段,合理规划植物、建筑物等园林要素,并对园林环境进行综合调节,实现园林的微气候平衡。被动式节能技术可以有效降低能源消耗,但是该技术受到自然环境的影响较大,因此在施工过程中,必须要掌握自然因素的特征,了解光照、降雨以及风向的变化规律,充分发挥可再生自然资源的作用,从而使园林施工达到良好的效果,实现高效节能的目的,由此可见被动式节能技术与主动式节能技术相比更加具有优势,因此应大力推广被动式节能技术在园林施工中的应用,这对节能型园林的建设具有重要意义。
二、节能型技术在风景园林施工中的应用
风景园林的建设,不仅符合当地经济发展情况,也代表着城市面貌,因此,风景园林的建设关乎整个城市的社会效益,在科技不断发展的情况下,新技术与新工艺不断运用,提高我国风景园林建设水平,但在以往的风景园林施工过程中,忽视了节能技术的应用,在植物移栽过程中,对地表进行严重破坏,造成土壤养分流失,在对风景园林养护管理过程中,只注重管理效果,对植物喷施大量农药,对周围环境与空气造成严重更影响等;因此,在风景园林施工过程中运用节能技术是非常有必要的,下面对风景园林施工中运用节能型技术进行详细分析。
(1)优化施工方案
在对风景园林进行施工的过程中,需要结合科学节能的理念,达到节能减耗的目的。主要从下面几个方面对园林施工方案加以优化。
第一,考虑周边环境对施工造成的影响,园林本身的面积比较大,加上建设的项目很多,所以,必须要在整体上做好规划工作,并充分利用各类资源。
第二,对人力管理工作加以重视,工程相关管理人员需要重视监督和安排工作,对于比较紧急的状况,需要在事前做好预案,特别是对于时间冲突的各种项目,需要做好技术人员相关安排工作,不然就会造成人力和物力的浪费,另外,也无法充分利用设备。
第三,对设备进行管理,对于所有项目进程做好安排工作,避免设备空转和闲置状况,提升设备利用率。
第四,对植被做好移植工作,重视移植时机,提升成活率,防止重复种植。
(2)应用各种高新技术
根据目前我国科技发展情况不难看出,新型能源的出现减轻了对一次能源的使用与浪费,在园林施工过程中,会经常用到大型设备,需要消耗巨大电能,造成严重浪费,园林施工环境是露天施工,可以充分利用太阳能,将光能转换为电能,降低对电能的消耗,同时,园林施工中,植物的生长需要进行光合作用,进行良好的采光设计,不仅利于节能技术的实施,对园林植物的生长有促进作用,充分利用太阳能取得良好的节能效果。
(3)充分利用污水处理相关技术
从当前日常生活看,很多生活用水,与我国相关标准相符,但是却被大量浪费,直接进入到地下管道中,被当做污水处理,从而导致水资源浪费现象。当前,我国的水资源比较紧缺,大量城市的供水减少,不利于节能的目的实现,所以,在风景园林进行灌溉时,引入生活污水,这是具备一定现实意义的。在对风景园林施工的时候,可以安装污水处理器,对生活污水进行处理以后,利用专门管道,在园林灌溉过程中进行利用,这样不但能够对水资源进行再次利用,同时还能在较大程度上实现节约水资源的效果,达到节能目的。
(4)利用各种节能技术节约材料
对于风景园林工程来说,在对其进行施工的时候,要节约材料,必须要对施工工艺以及施工技术进行改进,从而达到节约建筑能源的目的,同时也能够提升施工效率以及施工质量。比如,对于钢筋连接来说,传统采用的是搭接技术,容易造成建筑材料的浪费,通过长时间的摸索之后,螺丝连接已经取代了传统做法,能够节约能源,同时还能方便以后修复,具有良好的安全性。在引水使用时,能够改造水管,对循环水进行有效适应,尤其是对于耗水比较多的风景园林工程来说,能够实现良好的节水效果。所以,在对园林进行建设的时候,需要探索各种新的施工工艺,从而在较大程度上减少建筑材料的使用,提升其利用率,达到节约的目的,这是在施工过程中必须要重视并需要引进的。
结束语:
综上所述,节能型技术在风景园林施工中运用,可以降低对自然生态的破坏,同时,积极利用新能源代替一次能源,减少对一次能源的浪费,由于节能技术的运用是一项较为复杂工作,对施工人员有严格要求,具备专业知识的同时,还必须具有丰富经验,对节能技术熟练掌握,在施工中,对于遇见的问题能够及时采取合理措施进行解决,在施工中保持客观态度,将节能理念落到实处;另外有关部门加大对施工人员素质的培养,进一步提高节能技术在园林施工中的运用水平,为我国园林建设谱写新的乐章。
参考文献:
[1]赵希伦.园林施工中的给排水施工技术探讨[J].北京农业.2016(04)
[2]段素芳,房静.园林施工绿化管理中的问题与对策探讨[J].农业与技术.2016(03)