基于Verhulst模型与信息熵理论的能源消费研究

能源在国民经济发展与社会进步中发挥重要保障作用。能源消费预测是制定能源发展战略的基础性工作,为节能减排提供科学依据。本文选取2000—2014年四川省能源消费量为研究对象,采用传统GM(1,1)模型和改进的Verhulst模型对其拟合并进行预测,结果显示,改进的Verhulst模型相对误差为4.94%,较传统模型5.38%误差更低。同时,对煤、石油、天然气、水和核电能源的生产和消费进行统计分析,结果表明:水核电生产量和消费量不断上升,在2013和2014年超越煤炭量,但总体仍表现高碳排放特征。四川省能源消费结构信息熵十年间从0.823 2增加到0.990 5,说明四川省整体能源消费结构向着合理方向发展。最后,针对四川省能源消费结构当前面临的问题提出建议,促进能源优化发展。     

中国三大经济区域全要素能源效率研究——基于超效率DEA模型和Malmquist指数

三大经济区域能源效率的高低直接决定我国总体能源利用水平.通过研究能源效率与全要素生产率变动的关系,可以较好分析能源效率提高的原因,从丽为全国节能工作提供有益的建议.本文将知识存量纳入生产函数,使用1995-2008三大经济区域的面板数据,选取超效率DEA模型和Malmquist指数法,测算出三大经济区域的能源效率和全要素生产率,并回归分析全要素生产率分解的各指标对能源效率的影响.结果显示:长三角和珠三角区域能源效率普遍要高于环渤海区域；2007年经济危机导致三大经济区域能源效率降低,同时却迫使产业转型,技术进步增长较快.另外,能源效率的改善依赖于全要素生产率的提高,技术进步和技术效率的增长都可导致能源效率的提高,但技术进步由于回弹效应使得影响值较小.据此,本文提出了在分解节能目标时要考虑地区差异、处理经济危机时须防止能源消费反弹等政策建议.     

中国经济发展与能源消费及碳排放解耦分析

随着经济快速发展,我国的能源供给和生态环境面临着双重压力,为实现经济与环境双赢,应使经济增长与能源消费及二氧化碳排放之间的耦合关系"解耦",走出一条绿色、低碳的可持续发展道路。我国经济增长与能源消费、能源消费与二氧化碳排放的解耦具有重要的现实意义,既是建设"两型社会"的要求也是科学发展的必然选择,更是实现"生态文明"和"美丽中国"的主要途径。本文在研究发达国家经济发展与能源消费、能源消费与二氧化碳排放解耦规律的基础上,回顾了我国过往30多年的经济发展、能源消费和二氧化碳排放历程,提出我国未来发展的三种情景假设,即惯性情景、低碳情景和2度情景。研究认为,惯性情景是一种高碳发展情景,既不可能实现也不允许发生;2度情景的实现有较大难度,是进一步努力的方向;我国应按照低碳情景模式发展。我国未来能源发展路径应在科学供给满足合理需求前提下,按照科学产能实施国内能源生产,加强能源消费总量控制,特别是煤和石油等高碳化石能源使用量,改善能源消费结构。能源生产要低碳、清洁,能源消费要节能优先、绿色高效。降低单位GDP能源消费量,控制人均能源消费量增长;降低单位能源消费产生的温室气体量,控制人均排放量。如按假设的低碳情景发展,中国发展进入新常态,GDP预期增速虽有所下降,但经济总量仍保持良好增长态势,2020年后我国经济增长与能源消费开始呈现逐步解耦的趋势,中国煤炭和石油消费量在2030年前达到峰值,我国经济增长与高碳能源(煤炭和石油)消费将在2030年前解耦;至2050年,我国能源消费趋于饱和,增量接近零,而经济总量继续增长,中国经济发展与能源消费接近绝对解耦;中国二氧化碳排放峰值将于2030年(或之前)到达,能源消费与二氧化碳排放在2030年(或之前)实现绝对解耦。     

未来20年我国石油需求量年均递增12%

未来 2 0年 ,我国石油和天然气将以较快速度发展 ,石油需求量将年均递增 12 %。据中国石化高级副总裁牟书令介绍 ,我国原油产量由 1949年的12万t,上升到 2 0 0 2年的 1.67亿t,居世界第五位。天然气产量由1949年的 0 .1亿m3,上升到 2 0 0 2年的 3 16亿m3,居世界第 16位 ,已经成为世界石油天然气消费大国。未来 2 0年 ,我国石油天然气需求增长较快 ,预计到 2 0 2 0年 ,我国石油需求量为 4亿t,年均递增 12 %。天然气消费结构中 ,天然气发电、城市燃气增长最快 ,到 2 0 2 0年 ,天然气在一次能源消费中 ,所占比例将由目前的 2 .7%增长到 10 %以上…     

新疆能源强度影响因素及其治理策略

在发展低碳经济的趋势下,新疆过高的能源强度成为其自身发展和全国节能工作的"短板",会给我国的节能减排工作造成越来越难以解决的障碍,因此新疆面临严峻的节能减排挑战。能源强度(单位GDP能耗)是一个地区能源综合利用效率指标,受到多方面因素的影响。本文编制了1992、1997、2002和2007年新疆30部门能源投入产出表,采用投入产出结构分解方法(SDA),全面并深入分析GDP变动、单位产出能耗(即直接能源消耗系数)、技术变动和最终需求(包括消费规模、消费结构、投资规模、投资结构和净出口)变动对新疆生产能源强度的影响效应,并基于节能降耗角度分析技术变动和最终需求对产业结构变动的影响效应。结果表明:1992-2007年技术变动、消费规模、消费结构、投资规模和投资结构均对新疆生产能源强度的降低起抑制作用,并推动了产业结构中低能耗部门比重的下降。最后结合测算结果与新疆资源经济的特殊性,从技术投入、投资与消费引导以及民生扶持等方面提出了新疆能源强度治理策略建议。     

小康社会目标下的居民生活能源需求预测

从居民的基本需求着手,运用混合能源投入产出模型,预测我国在2020年全面实现小康社会条件下,由居民最终消费引起的能源直接和间接需求。结果表明,2020年我国由居民衣食住行等基本生活需求所产生的一次能源总需求将在2002年的基础上增加14.2亿t标煤;其中间接需求占86%。从能源需求结构来看,煤炭的增长速度最低,但仍然占一次能源60%以上;石油和一次电力需求增长较快,石油需求全部来自于经济系统的中间消耗,而电力需求中40%来自于直接生活能源消费。在能源效率和经济结构不变的条件下,这意味着2020年我国的一次能源需求将至少达到29.40亿t标煤,排放二氧化碳约66.55亿t。上述结果仅考虑了居民部门的最终消费;如果考虑累计资本形成和净出口贸易增长的影响,能源消费和碳排放值会更高。因此,提高能源利用效率,引导居民合理节约的消费行为,是我国可持续发展目标下的必然要求。     

一次能源消费结构变化对我国单位GDP能耗影响效应研究

基于1980—2004年能源统计数据，首先和用通径分析法测算了一次能源消费结构、技术、管理医素与单位GDP能耗强度的关系。定量分析了各一次能源消费构成比例（煤，石油，天然气，水电等消耗比例）对单位GDP能耗的直接、闻接和总影响程度；结果表明：技术水平及管理水平等不可测因素对我国单位GDP能耗起决定作用，石油消耗比例为单位GDP能耗变化的主要限制性因素，故在煤的消费比例下降幅度较小的情况下，要想达到节能降耗的目的，必须首先重视技术的进步及管理水平的提高，同时提高石油的使用比例，尤其要重视水电的发展。然后利用通径分析结果消除了多重共线性的影响，建立了单位GDP能耗同一次能源消费结构及其它相关因素间的多元回归模型，分析了能源消费结构的调整和优化对节能降耗的影响途径及影响效应。     

中国区域能源安全供给脆弱性分析

随着经济持续快速发展,我国能源需求不断增加,能源安全,尤其是石油安全问题日益突出,而能源安全供给脆弱性是能源安全的核心问题.在对能源安全供给脆弱性概念进行界定的基础上,构建了脆弱性评估模型以及由对外依存度、能源消耗弹性指数、能源储量比、能源生产弹性指数、运输线路长度和人均GDP构成的评价指标体系.采用因子分析法确定评价指标的权重系数,并对全国30个省(市、区)"十五"时期的常规能源(煤炭、石油和天然气)安全供给脆弱性进行定量评估.结果表明:①我国区域能源安全供给脆弱性程度整体上处于中等偏下水平,且呈现出"东高西低"的特征;②能源安全供给风险的应对能力差异是区域脆弱性分异的主导因素.     

全面放开二孩政策背景下人口增长对资源环境的影响和需求分析

2015年底,我国全面放开了二孩政策,势必对我国的人口总量和增长态势产生深刻影响,进而影响我国的资源需求和环境压力。在采用队列元素法预测全面放开二孩后我国总人口及各省(市、自治区)人口的基础上,运用城乡人口比增长法预测未来城镇化水平,本文依据这两种预测结果系统探讨人口政策变动对我国资源消费、环境污染的定量预测和具体影响。假定未来的人均资源环境消耗量保持现状不变,按照预测的未来人口总量和增量,得出人口增长对我国资源环境的需求变动。通过计算新增的资源环境需求量,对比需求总量与我国的资源环境供给能力,进一步分析人口增长对资源环境各方面的压力大小。研究发现:全面放开二孩政策后,我国的粮食、生活用能源、生活用水、城乡建设用地的需求量和生活污染物排放量均逐年递增,但变化速率有所差异。为满足未来人口增长所产生的需求,粮食和能源的自给率明显降低,未来将需要更多地依赖进口。全国的供水能力和保障水平急需提高,其中北京、河南、江苏、青海、四川的现状供水能力与未来生活用水需求差距较大。各省建设用地需求差异明显,吉林、湖北、山东、四川、江苏、湖南、新疆、广东、黑龙江、贵州等省市的城市建设用地新增需求量将快速释放,但已有的建设用地储备无法满足预测需求。生活污染物的治理压力加大,环境保护与治理能力应该继续加强。     

中国CO《,2》排放的影响因素分解与预测

我国正处于2008年美国金融危机影响下,刺激经济一系列政策的落实观测期,要实现单位国内生产总值CO<,2>排放的目标,任务十分艰巨.本文采用投入产出结构分解技术,对1997-2004年我国应对亚洲金融危机时期的CO<,2>排放量变动进行了7因素的分解测算,结果表明经济增长是CO<,2>排放上升的主要驱动力,能源节约是驱动我国CO<,2>排放下降的主要因素,经济结构变动的影响相对较小.特别,国内最终需求、出口成长以及出口结构变动均推动CO<,2>排放上升,国内最终需求结构变动以及能源替代表现出了对CO<,2>排放的抑制影响等.同时,在我国经济"三步走"目标的前提下,结合能源节约设计了CO<,2>排放的3类情景,给出了未来CO<,2>排放的态势预测,提出了加强需求结构调整、能源效率提高以及可再生能源开发利用的保增长与CO<,2>减排并行不悖的建议.     

基于组合模型的能源需求预测

能源是人类生存和发展的重要物质基础,也是当今国际政治、经济、军事、外交关注的焦点。能源需求预测是合理制定能源规划的基础。能源需求预测的模型很多,总的来说,可以分为单一模型预测和组合模型预测。本文在分析几种常用单一模型的优缺点和适用范围的基础上,建立BP神经网络与灰色GM的优化组合模型,对江苏省未来十五年煤炭和石油的需求量进行预测。结果表明:①随着经济的发展,未来江苏省对煤炭和石油的需求量逐渐增加,其中煤炭从2008年的19 601.39万t标准煤增加到2020年的25 615.26万t标准煤,年均增长率为1.81%;石油从2008年的2 628.64万t标准煤增加到2020年的3 532.60万t标准煤,年均增长率为1.36%;②基于BP网络与GM(1,1)的组合模型克服了单一模型的缺点,实现了优化组合模型"过去一段时间内组合预测误差最小"的原则,且预测结果误差较小,不仅适用于能源的中长期预测,还可以推广到其他领域。     

Using biomass residues from oil palm industry as a raw material for pulp and paper industry: potential benefits and threat to the environment

Oil palm industries produce an enormous quantity of lignocellulosic biomass; in the form of large leaves of palm tree, pruned fronds (OPF) and oil palm trunks (OPT) at the plantations site. Besides this, the processing of fresh fruit bunches in the oil mills generates empty fruit bunches (EFB), shells, kernel cake and mesocarp fibers. The proper management of this burgeoning waste and its disposal is an ardent task and creates environmental hazards. In order to deal with the biomass residues, the urgent need is that it should be transformed into resources with industrial utility. As the economic development has resulted in the significant increased demand for paper, the industry is looking for eccentric sources to fulfill the requirement. The pulp and paper industry preferred use of coniferous and deciduous trees for papermaking because their cellulose fibers in the pulp make durable paper. With improvements in pulp processing technology, fibers of almost any non-wood of plants species like bamboo, cereal straw, sugarcane, flax, hemp and jute can be used for paper pulp. Substituting this lignocellulosic material can reduce the burden on forest while supporting the natural biodiversity. The present review deals with the possibilities of using oil palm biomass as a raw material for pulp and papermaking, as this would ameliorate its waste management problem. The potential of oil palm biomass and the challenges regarding its use in papermaking are discussed. The use of oil palm biomass will apparently prove that the oil palm industry is ecofriendly in every aspect of its activities and aid in sustainability of forest ecosystem.     

“十二五”及2020年电力需求预测研究

准确地把握未来10年的电力需求走势是做好电力规划、安排电力建设的重要基础.考虑到不同部门电力需求具有不同的决定因素和机制,本文把全社会用电量分为居民生活用电、农业用电、工业用电、建筑业用电和服务业用电等五个部分,构建、拟合不同的电力需求方程,预测电力需求.预测的主要结果是:“十二五”期间全社会用电量年均增长率约为7.8%,2015年用电量超过6万亿kWh,“十三五”期间的年均增长率为6.1%,2020年用电量接近8.2万亿kWh.未来10年,单位产值用电量将逐步下降,电力消费增长率将低于GDP增长率,电力需求弹性分别为0.84和0.72.电力需求结构将发生显著变化,到2020年居民生活用电占全社会用电比重为20%左右,工业用电比重将从当前的73%下降到2020年的63%.     

小型季节性河流生态补水需水量及调度方案研究

针对目前城市河流经常断流的突出问题, 以重庆主城典型重污染河流伏牛溪为例, 开展城市小型季节性河流生态补水自动调度方案的研究。通过分析伏牛溪年内径流特征, 确定了其补水时段为每年的11月~次年4月;通过计算伏牛溪生态环境需水量, 认为对于小型季节性河流的补水不应一味地追求常年丰沛、稳定的水量, 而应以重塑季节性河流天然健康的自然流态为目标, 从而提出了一种基于天然健康需水量的生态补水调度方案, 并制定了河源水库电动阀门及补水泵的运行控制策略等具体技术措施。结果表明, 采用该调度方案, 不仅能实现伏牛溪生态补水系统的自动化运行, 而且与现有补水系统运行方式相比, 可节能67.4%, 为补水系统的可持续运行创造了条件。     

Energy efficiency and conservation for individual Americans

Americans make up only 4% of the world population, yet currently consume 25% of the world’s fossil fuels. The U.S. imports 63% of its oil and it is predicted that by 2020 the U.S. will be importing 95% of its oil resources. Over the past century, ample and affordable supplies of fossil fuels have powered the growth and prosperity of the economies of the US and other countries. Within this century, world oil supplies will decline while demand is projected to continue to increase, suggesting that we will have to transition to different fuels or become much more energy efficient or both. Looking ahead to the near decades, estimates are that consumers will have to reduce their energy use by at least 50%. This reduction will be necessary in large part due the decline in the availability of conventional oil and gas, but also because the U.S. population will continue to grow in number. Although government action is important, individuals too often discount their ability to make significant contributions to solving such major problems. This investigation identifies how informed and concerned individuals can collectively conserve fossil energy. Readers should send their comments on this paper to: BhaskarNath@aol.com within 3 months of publication of this issue. An erratum to this article can be found at     

深圳市土地利用变化驱动力系统分析

以深圳市土地利用变化的驱动力系统为例，用灰色关联方法确定影响土地利用变化的驱动因子并判别其最大驱动力，结果表明：深圳城市建设用地面积变化与外资利用额的关联系数最大，达到0.8491，其次为基础建设投资颧、第三产业产值、工业总产值及总人口数量；耕地、林地、荒地、水域面积变化则与城市化率的关联系数最大。以1991-1999年间的建设用地面积作为灰色系统特征数据序列，选取与其关联系数最大的五个驱动因子序列数据作为相关因素数据系列，建立CM（1，6）模型，结果表明：该模型的计算值和实际值的相对误差最大为11.11％，最小为-0.25％，平均相对误差也只有3.41％；检验结果表明，2000-2004年的模拟值与检验值的平均相对误差仅为3.74％，模拟精度较高，因而可以利用该模型预测深圳市建设用地的增长规模。     

南水北调中线工程对汉江中下游工业发展的影响

南水北调中线工程计划从丹江口水库向我国北方每年调水１４５亿ｍ＾３,汉江丹江口以下地区的水资源量将随之相应减少。汉江中下游地区是湖北省盐化工、机械、石油、食品、化肥、电力的重要生产地区,是湖北省的汽车工业走廊,其经济在湖北省占有举足轻重的地位。由于经济的迅速发展,下世纪工农业生产和人民生活对水资源的需求将从现在的１４０亿ｍ＾３增加到２５０亿ｍ＾３以上,需水量将达到水资源量的５８％,潜伏着严重的水资源     

长江中游矿产资源跨世纪开发布局

长江中游地区矿产资源丰富，分相布对集中，配套程度较好。主要矿产资源绝大部分可保证跨世纪供需，作者提出利用三峡枢纽工程跨世纪建设，发挥中心枢纽地位和区内外资源及水运优势，依托现有磷矿开发及磷化工和钢铁，盐，磷化工和石油化工基地及建材工业基地，并指出了矿产资源开发的一具体对策。     

Environmental and economic viability of Alkali Activated Material (AAM) comprising slag,fly ash and spent coffee ground

ABSTRACT

This paper presents a concept of reusing spent coffee ground (CG) as a construction material. Through creating a CG-filled Alkali Activated Material (AAM) with industrial wastes such as fly ash (FA) and slag (S), a strong recycled material was synthesised and found suitable to be used as a road subgrade fill material. Potential groundwater contamination tests were done in accordance to the Australian Standard Leaching Procedure (ASLP). The environmental analysis done on this green material shows that albeit being composed of various industrial wastes and chemicals, CG-filled AAMs in the ground will not cause adverse environmental impacts to surrounding soils and groundwater. Heavy metals and cyanide leached from the AAMs were well below hazardous thresholds. Comparing the carbon footprint of CG, it is found that recycling CG into a construction material would reduce the nett global carbon emission by reducing dependency on quarried material. Cost analyses done on CG-filled AAMs show that these AAMs are expensive to produce relative to traditional construction materials. However, as recycling technology is progressively advancing, in the future the economic value of CG-filled AAM may increase to match those of contemporary construction materials.     

Initial study on the effects of Prestige oil on human health

The big oil tanker Prestige wrecked at 130 miles from the coast of Galicia, on the Northwest of Spain, in November 19, 2002. During the accident over 40,000 tons of oil were spilled, and along the next weeks 22,000 more reached the shore in the way of three black tides. A great number of people participated in the cleaning tasks. The objective of this study was to initially evaluate the damage caused by Prestige oil in exposed individuals both from the cytogenetic and the endocrine points of view. Exposure level was determined by analysing volatile organic compounds in the environment and heavy metals in blood. Cytogenetic damage was determined by sister chromatid exchanges (SCE), and plasmatic prolactin and cortisol levels were used as biomarkers of endocrine toxicity. Finally we have determined the possible influence of GST genetic polymorphisms (GSTM1 and GSTT1 deletion polymorphisms, GSTP1 Ala105Val) on the evaluated effects. The exposed population was classified according to the performed cleaning tasks in three groups: volunteers that collaborated for 1 week (N=25), hired manual workers (N=20) and hired high-pressure cleaner workers (N=23). The control population consisted of 42 individuals. Exposure to Prestige oil caused cytogenetic damage in exposed individuals, being its effect influenced by age, sex, tobacco consumption and GSTM1 polymorphism. With regard to endocrine toxicity, our results showed that xenobiotics present in Prestige oil induced alterations in hormonal status, and thus it may be considered as an endocrine disruptor. Therefore, the selected parameters have shown to be good indicators of toxicity related to exposure to Prestige oil. In addition, data obtained point to the importance of using protective devices in preventing the effects related to the exposure.