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《中國鋼鐵產業(yè)能耗與碳排放關系的研究.doc》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、中國鋼鐵產業(yè)能耗與碳排放關系的研究■摘要I我國鋼鐵生產流程中二氧化碳的排放量居高不下。在經濟下行壓力的加劇、產能嚴重過剩、能源結構亟待調整以及技術水平日趨進步的背景下,我國鋼鐵產業(yè)的能源消耗與二氧化碳排放量之間會呈現怎樣的關系?本文基于我國鋼鐵產業(yè)“能源消耗與碳排放”系統(tǒng)動力學的模型,同時分三種不同的低碳情景,分析能源消耗與二氧化碳排放量之間關系的變動。■關鍵詞I鋼鐵產業(yè);能耗;碳排放;系統(tǒng)動力學■必M■?n4.2?ra.參4.M*■中圖分類號iriab;rm■文獻標識碼lii■文章編號■IV35MW4(2?n)魯4-W3近年來,我國鋼鐵企業(yè)通過不
2、斷提高煉鋼技術、升級煉鋼設備等措施降低能源消耗和減少二氧化碳的排放量。這些節(jié)能減排措施的實施促使我國噸鋼綜合能耗從m4年Ira千克標準煤/噸下降到aeu年的wiw千克標準煤/噸,年均下降率為然而與發(fā)達國家鋼鐵產業(yè)相比,我國鋼鐵產業(yè)的能源利用效率仍然處于劣勢,因此,二氧化碳的排放量還有較大的下降空間。I鋼鐵產業(yè)能耗與碳排放關系的研究背景鋼鐵產業(yè)是典型的能源密集型工業(yè),其對煤炭資源的需求占據著主導地位,這也導致我國鋼鐵產業(yè)成為全國工業(yè)部門中二氧化碳排放的人戶。因此,鋼鐵產業(yè)是我國重點需要節(jié)能減排的對象。能源消耗與二氧化碳排放量之間具有較強的正相關性和因
3、果關系。木文利用系統(tǒng)動力學構建了我國鋼鐵產業(yè)“能源消耗與碳排放”的模型,劃分為三種不同情景,并分析能源消耗與二氧化碳排放量之間關系的變動。2鋼鐵產業(yè)能耗與碳排放關系的研究方法本文構建了我國鋼鐵產業(yè)“能源消耗與碳排放”的系統(tǒng)動力學模型。其包含了四個子系統(tǒng),分別是:人口經濟、鋼鐵產業(yè)、鋼鐵生產流程能源消耗和鋼鐵產業(yè)碳排放。其中,人口子系統(tǒng),如圖I所示,其主要反映社會經濟的發(fā)展趨勢,人口總量的變化以及城鎮(zhèn)化的發(fā)展趨勢;鋼鐵產業(yè)子系統(tǒng),如圖2所示,圖屮的因素之間存在著動態(tài)的反饋關系,影響著鋼鐵資源供給和消費的變動,同時還影響著能源消耗量的變動,主要反映了鋼
4、鐵資源的供給狀況;能源消耗子系統(tǒng)如圖3所示,其主要分為長流程和短流程來反映鋼鐵生產過程屮的能耗狀況;碳排放子系統(tǒng),如圖4所示,反映了生產過程中,由于不同程度的能耗結構和能耗程度所產生的不同碳排放水平。依據W史數據的方法,結果顯示模型所得出的數椐和歷史數椐之間的誤差值基本在I?似內。因此,證明“能源消耗與碳排放”的模型是合理的。5鋼鐵產業(yè)能耗與碳排放關系的情景分析XI情景設定本文設定了三種情景分析鋼鐵行業(yè)能耗和碳排放之間的聯(lián)動關系。這三種情景分別是基準情景(ke)、弱低碳情景(Lev^、強低碳情景(H^)o基準情景表示在年發(fā)展趨勢的基礎上,進行順勢外
5、推。煉鋼生產流程中,轉爐煉鋼占比不低于處于主要的利用地位。焦炭和煤炭仍屬于主要的能源消耗種類。弱低碳情景中考慮國家“十二五”規(guī)劃中對節(jié)能減排的要求。電爐煉鋼的A比開始提升,化石能源的使用逐漸下降。經濟增長和人口的增長速度均開始放緩。強低碳情景意味著經濟增長和人口的增長繼續(xù)放緩,人門老齡化嚴重。電爐鋼比例有了進一步的提高,化石能源的消耗得到進一步的下降。3.2源消耗與碳排放的關系討論基于情景分析得到的結果,進行煉鋼總能耗與總碳排放量、噸鋼綜合能耗與噸鋼碳排放量之間關系的分析。3.2.I煉鋼總能耗與總碳排放量關系的分析從aeo年到年的情景結果可以看出,
6、三種情景下的煉鋼總能耗與二氧化碳總排放量都呈現出明顯的下降趨勢。煉鋼總能耗和總碳排放量之間是線性相關的關系,如圖《和圖fc所示。與總碳排放量的線性關系與總碳排放量的線性關系,如圖1所示。從圖fc,q屮可以看出,在三種不同情景下,煉鋼總能耗和總碳排放關系。在基準情景下,煉鋼總能耗與總碳排放之間的線性關系為:>-4.2bThX4E-ir3(I)弱低碳情景下,煉鋼總能耗與總碳排放之間的線性關系為:^4n.^cx-ira(2)強低碳情景下,煉鋼總能耗與總碳排放之間的線性關系為:22bXr2C-ira(3)3.2.2鋼綜合能耗與噸鋼碳排放量噸鋼綜合能耗與噸鋼
7、碳排放量,如圖S和圖,所示。與噸鋼碳排放量的線性關系與噸鋼碳排放量的線性關系,如圖I?所/J、O從圖《?圖I?屮可以看出,在三種不同情景下,噸鋼綜合能耗與噸鋼碳排放量關系?;鶞是榫跋?,噸鋼綜合能耗與噸鋼碳排放量之間的線性關系為:>=4.b42XKCM4.22(4)弱低碳情景下,噸鋼綜合能耗與噸鋼碳排放量之間的線性關系為:W34L44(I)強低碳情景下,噸鋼綜合能耗與噸鋼碳排放量之間的線性關系為:(b)4結語通過建立我國鋼鐵“能源消耗與碳排放”系統(tǒng)動力模型,并依據三種不同情景對其進行分析,得出的結果表明,三種情景下的能源消耗和碳排放量均呈現出正相關的
8、線性關系。根據以上情景結果的分析,可提出鋼鐵產業(yè)相關政策。第一,繼續(xù)產業(yè)結構的優(yōu)化,淘汰落后產能,增加企業(yè)進入鋼鐵行業(yè)的準