资源循环复杂物质流系统的Petri网建模方法研究

物质流分析是研究循环经济的重要方法,本文面向资源循环的流程制造企业,对不同复杂度的物质流系统进行了建模方法研究。首先对国内外在物质流领域的建模理论研究进行了综述,然后对物质流的特点和循环物质流的建模方法进行了分析,对基于投入产出表格的物质流分析方法、理论层面基于图论的物质流分析方法以及物质流分析软件进行了综述,最后重点探讨了Petri网建模与仿真工具在循环物质流分析中的建模方法,研究了不同类型Petri网在解决不同复杂度的物质流系统问题中的适用性,为物质流建模与仿真提供理论支撑。     

“水污染防治行动计划”实施背景下我国水环境管理优化对策研究

针对我国日益凸显的水资源过度开发、水环境污染、水资源短缺、用水效率与效益低下等水危机,对我国近年来出台最严格水资源管理制度、"水污染防治行动计划"(称"水十条")等水资源管理、水环境保护相关政策与研究进展及国外在水环境管理方面经验进行了探讨。分析了"水十条"实施后在水资源管理、水生态安全、法律法规与执法监管、资金投入与激励机制、技术推进与公众参与等需解决的关键问题与推进重点工作,提出具体措施包括以协作机制优化区域流域水环境管理,完善水权交易并规范绿色投融资体系,创新水文化建设与公众参与模式,优化分区、分级、共治的水环境管理法规与执法支撑体系,强化信息化、集成化的水环境管理与应用等。     

基于循环经济的流程工业企业物质流建模与仿真

流程工业属于资源消耗高、污染排放量大的行业。目前,发展循环经济,探索降低资源消耗与环境污染的途径,做好企业内部物质循环,是流程工业企业的迫切需求。本文将物质流分析方法与Petri网方法结合起来,给出一种从物质流分析模型到Petri网模型逐步形式化的建模方法,基于该方法实现某盐湖化工企业生产系统的物质流建模,并利用Matlab中Stateflow工具实现对模型的仿真运行,达到对企业生产过程的物质流进行量化分析和动态模拟的目的。研究结果表明,采用物质流分析与混杂Petri网相结合的逐步形式化建模方法,使所建模型既可以清晰直观地描述出错综复杂的物质流动过程,量化企业物质利用情况,又可以体现出物质流动过程的连续性受生产过程离散操作的影响,为企业进行循环经济的量化评估与决策制定提供了方法及依据,有助于实现整个过程物耗与污染的降低,减少故障发生率,促进流程工业企业获得经济和社会效益。本文结合案例分析,进一步突出了建模方法的应用价值。研究认为,对于流程工业企业,要提高物质利用效率、减少环境污染排放,关键在于对物质的流动情况、消耗强度以及污染排放结构的把握,这样才能加强本企业范围内物质循环利用,进而可以推动与企业乃至社会之间的物质循环。最后,针对循环经济系统的特点,文章提出将能量流与信息流考虑在内,构建物质流、能量流与信息流的耦合Petri网模型,并进一步改进仿真方法,增加仿真过程的可控性等建议。     

基于碳排放抵扣的碳排放计量方法研究——以钢材生产为例

随着全球气候变暖趋势的不断加剧,碳排放已经成为国内外学者研究的重点,尤其是钢材生产的碳排放情况更是重中之重。针对国内钢材生产碳排放现状,本文提出了一种碳排放抵扣计量方法,该方法以钢材生产碳排放计量基本方法——质量守恒法和活动水平因子法为基础,着重分析了钢材生产过程的理论碳排放、实际碳排放、碳排放抵扣以及企业理论直接减排潜力。并以某钢材生产企业为实例,对该企业生产流程中碳排放进行抵扣分析,识别与企业直接减排潜力相关的物质及流程,增加副产品及二次能源利用度,最后对企业碳减排潜力的研究方向做出初步展望,提出碳减排潜力的有利发展方向。进一步证明该方法的实用性,为该方法在钢材生产企业碳排放权的实际应用提供了理论基础。