（管理科学与工程专业论文）武汉市能源消耗评价理论与方法研究.pdf

分类号 u d c 武多凄理歹大署 学位论文 题e l盛这壹能亟消盘望俭堡淦皇友法珏究 英文s t u d yo nw u h a ne n e r g yc o n s u m p t i o ne v a l u a t i o n 题目 t h e o r i e sa n dm e t h o d s 研究生姓名 塑篮一 姓名一吐厘元 职称教授学位盟 指导教师 单位名称篁堡堂院邮编垒兰qqzq 姓名 副指导教师单位名称 申请学位级别亟学科专业名称篁堡盘堂皇王猩 论文提交日期丝! ! ：i 旦 论文答辩日期 学位授予单位盛这堡王太堂学位授予日期 答辩委员会主席三惫加评阅人丑牛 盔婆 2 0 10 年1 0 月 武汉理工大学硕士学位论文 独创性声明 f i l ff li fifl lil i t iii y 1817 2 13 本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说 明并表示了谢意。 签名：翊堕日期：鲨! ! ：! f ：! 篁 学位论文使用授权书 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的 全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制 手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有 关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息 服务。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 研究生c 签孙丑丝翩c 签名，：塑日期坐l 摘要 我国政府在2 0 0 9 年哥本哈根协议上做出了节能减排相关的目标承诺，考虑 到国家整个经济社会发展形势，加大节能减排力度是“十二五 经济社会发展的 一个重要趋向和基本原则。武汉市作为中部中心城市，工业化导致的能源需求量 持续增加，特别是“两型社会”建设对节能减排工作的更高要求，迫切需要建立 能源消耗评价体系。本研究正是立足武汉市能源消耗现状，对武汉市能源消耗的 各方面进行详细分析，构建一个科学合理的综合能源消耗评价指标体系，并选用 合适的评价方法进行评价分析，找出节能减排的路径，实现武汉市经济社会的可 持续发展。研究的主要内容如下： 本文第一部分主要介绍论文研究目的与意义，国内外能源消耗评价的研究现 状，以及研究内容与研究方法。 第二部分介绍能源评价的基本理论，包括能源定义、分类、我国能源消耗现 状、能源消耗与经济发展的关系，能源消耗评价理论，评价方法。 第三部分对武汉市能源消耗现状进行系统分析，对武汉市企业、产业、行业 三个方面的能耗进行分析，并且对影响武汉市能源消耗的因素进行了分析。 第四部分主要对武汉市能耗水平进行分析，将武汉市与全国主要城市、湖北 省等的能耗水平进行比较分析，并采用多元回归的方法对武汉市企业能耗水平进 行实证分析。 第五部分主要是建立能源消耗综合评价指标体系，详细介绍各个指标，并用 主成分法确定各指标权重。 第六部分采用了模糊综合评判、灰色关联度、耦合协调度等三种评价方法， 对武汉市等城市进行评价，最后提出武汉市节能减排的途径。 最后对全文进行总结和研究展望，指出未来的研究方向。 本文按照理论与实际相结合的原则，通过大量的统计数据，采用多种评价 分析方法，对武汉市能源消耗状况进行了系统分析。根据建立的指标体系，运用 多种评价方法对武汉市等5 个城市进行综合评价，得出武汉市能源消耗综合得分 处于中下游水平，仅高于重庆市。希望通过本研究的成果，为武汉市节能减排提 供理论依据，为武汉市“两型社会 建设做出贡献。 关键词：能源消耗，评价指标体系，评价方法 a b s t r a c t c h i n e s eg o v e r n m e n th a dp r o m i s e dt or e d u c ee n e r g yc o n s u m p t i o na n dc a r b o n e m i s s i o n so nc o p e n h a g e na g r e e m e n ti n2 0 0 9 ，c o n s i d e r i n gt h en a t i o n a le c o n o m i ca n d s o c i a ld e v e l o p m e n t ，s t r e n g t h e n i n gt h ee n e r g y - s a v i n gw a sa ni m p o r t a n tt r e n da n dt h e b a s i cp r i n c i p l eo fe c o n o m i ca n ds o c i a ld e v e l o p m e n ti n t h et w e l f t hf i v e y e a r p l a n ” a sac e n t r a lc i t yi nt h ec e n t r a lr e g i o n ，w u h a n se n e r g yd e m a n dw a si n c r e a s i n gc a u s e d b yi n d u s t r i a l i z a t i o n ；e s p e c i a l l yt h e ”t w ot y p e s o c i e t y ”b u i l d i n g h a d h i g h e l r e q u i r e m e n t sf o rt h ee n e r g y - s a v i n gw o r k a n dn e e d e dt ob u i l da ne v a l u a t i o ns y s t e mo f e n e r g yc o n s u m p t i o n 。t h i ss t u d yw a sb a s e do nt h ee n e r g yc o n s u m p t i o ns t a t u so f w u h a n ，a n dd e t a i l e da n a l y z e da l la s p e c t so fw u h a n se n e r g yc o n s u m p t i o n 。b u i l ta s c i e n t i f i ca n dr e a s o n a b l ee v a l u a t i o ns y s t e mo fe n e r g yc o n s u m p t i o n ，a n dc h o s ea s u i t a b l ee v a l u a t i o nm e t h o dt oe v a l u a t ea n da n a l y z e ，f o u n do u tt h ep a t ho f t h ee n e r g y s a v i n ga n de m i s s i o nr e d u c t i o n ，r e a c h e ds u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n to f w u h a n ，s e c o n o m i ca n ds o c i a l t h em a i nc o n t e n t so ft h es t u d yw e r ea sf o l l o w s ： a tf i r s t ，i tm a i n l yi n t r o d u c e dt h et h ep u r p o s ea n ds i g n i f i c a n c eo fr e s e a r c h ， e n e r g yc o n s u m p t i o n se v a l u a t i o n sr e s e a c hi nd o m e s t i ca n da b r o a d ，a n dt h er e s e a r c h c o n t e n ta n dm e t h o d s s e c o n d l y , i ti n t r o d u c e dt h eb a s i ct h e o r yo fe n e r g yc o n s u m p t i o n se v a l u a t i o n ， i n c l u d i n gt h ed e f i n i t i o n ，c l a s s i f i c a t i o n ，o u rc o u n t r ye n e r g yc o n s u m p t i o ns t a t u s ，t h e r e l a t i o no fe n e r g yc o n s u m p t i o na n de c o n o m i cg r o w t h ，e n e r g ye v a l u a t i o ne v a l u a t i o n t h e o r y ，a n ds o m ee v a l u a t i o nm e t h o d t h i r d l y , i td e t a i l l ya n a l y s i e dt h ee n e r g yc o n s u m p t i o ns t a t u si nw u h a n ，a n a l y s i s e n e r g yc o n s u m p t i o no fw u h a ne n t e r p r i s e s ，i n d u s t r i a la n dt r a d e ，a n da n a l y s e st h e i n f l u e n c ef a c t o r so fw u h a ne n e r g yc o n s u m p t i o n f o u r t h l y , i tm a i n l ya n a l y s i e dw u h a ne n e r g yc o n s u m p t i o nl e v e l ，c o m p a r e dw i t h w u h a nt om a i nc i t y , h u b e ip r o v i n c e se n e r g yc o n s u m p t i o nl e v e l ，a n du s e dm u l t i p l e r e g r e s s i o nm e t h o dt oe m p i r i c a l l ya n a l y z ew u h a ne n t e r p r i s e se n e r g yc o n s u m p t i o n l e v e l f i f t h l y , i tm a i n l yb u i l tac o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mo fe n e r g y c o n s u m p t i o n ，d e t m l e di n t r o d u c e dv a r i o u si n d i c a t o r s ，a n du s e dp r i n c i p a lc o m p o n e n t m e t h o dt od e t e r m i n et h ei n d i c a t o r sw e i g h t s i x t h l y , i tu s e dt h r e ee v a l u a t i o nm e t h o d s ，i n c l u d i n gt h ef u z z yc o m p r e h e n s i v e e v a l u a t i o n ，g r e yr e l a t i o n a le v a l u a t i o na n dc o u p l i n gc o o r d i n a t i o ne v a l u a t i o n ，t o e v a l u a t e dw u h a na n do t h e rc i t i e se n e r g yc o n s u m p t i o n ，a n df i n a l l yp u tf o r w a r dw a y s o fs a v i n ge n e r g ya n de m i s s i o nr e d u c t i o ni nw u h a n 。7 f i n a l l y , t h ee n t i r et h e s i sw a ss u m m a r i z e da n dp r o s p e c t e d ，a n dp o i n t e do u tt h e f u t u r ed i r e c t i o no ft h er e s e a r c h a c c o r d i n gt ot h ep r i n c i p l eo fc o m b i n i n gt h e o r ya n dp r a c t i c e ，t h r o u g hal a r g e n u m b e ro fs t a t i s t i c a ld a t a ，t h ep a p e ru s e dav a r i e t yo fe v a l u a t i o nm e t h o d ，d e t a i l e d a n a l y s i e da l la s p e c t so fw u h a n se n e r g yc o n s u m p t i o ns t a t u s a c c o r d i n gt ot h ei n d e x s y s t e mo fe s t a b l i s h m e n t ，u s i e dv a r i o u se v a l u a t i o nm e t h o d st o e v a l u a t ew u h a na n d o t h e rf o u rc i t i e s se n e r g yc o n s u m p t i o n ，t h er e s u l t so fw u h a ne n e r g yc o n s u m p t i o n e v a l u a t i o nw a sl o w e r - l e v e li nf i v ec i t i e s ，o n l yb e t t e rt h a nc h o n g q i n g t h r o u g ht h e r e s e a r c ha c h i e v e m e n t s ，t h er e s e a c hp r o v i d et h e o r e t i c a lb a s i sf o rw u h a ne n e r g ys a v i n g a n de m i s s i o nr e d u c t i o n ，c o n t r i b u t et ow u h a n s ”t w ot y p es o c i e t y d e v e l o p m e n t k e y w o r d s ：e n e r g yc o n s u m p t i o n ，e v a l u a t i o ni n d e xs y s t e m ，e v a l u a t i o nm e t h o d i i i 目录 摘要i a b s t r a c t i i 第l 章导论l 1 1 研究的目的与意义l 1 2 国内外研究现状2 1 3 研究内容与研究方法5 第2 章基本理论综述7 2 1 能源的基本理论7 2 2 我国能源消耗特征8 2 3 能源消费与经济发展的关系1 3 2 4 能源消耗评价理论1 5 2 5 国内外常见的评价方法1 7 第3 章武汉市能源消耗分析2 3 3 1 武汉市近年能源消耗现状2 3 3 2 武汉市企业能耗分析2 7 3 3 武汉市产业能耗分析3 3 3 4 基于d e a 的武汉市行业能耗分析3 4 3 5 武汉市能源消耗影响因素分析3 7 第4 章武汉市能耗水平分析3 9 4 1 武汉市与全国主要城市能耗水平对比分析3 9 4 2 武汉市与湖北省及全国能耗水平对比分析4 0 4 3 武汉市工业企业单位产品能耗水平分析一4 1 4 4 基于多元线性同归的武汉市企业能耗水平影响因素分析4 3 第5 章武汉市能源消耗综合评价指标体系4 8 5 1 建立能源消耗综合评价体系基本原则4 8 5 2 能源消耗综合评价体系的设计思路4 8 5 3 能源消耗综合评价指标体系的构建4 9 5 5 主成分法确定评价指标权重5 3 第6 章能源消耗评价的方法。6 0 6 1 基于模糊综合评判的武汉市能源消耗评价分析6 0 6 2 基于灰色关联度的武汉市能源消耗评价分析6 3 6 3 基于耦合协调度的武汉市能源消耗评价分析6 7 6 4 能耗消耗评价方法比较。7 1 6 5 武汉市实现节能减排的途径7 l 第7 章全文总结与研究展望。7 4 7 1 全文总结7 4 7 2 研究展望7 5 致谢7 6 参考文献7 7 攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果8 0 i v 武汉理t 大学硕士学位论文 第1 章导论 1 1 研究的目的与意义 1 1 1 研究目的 能源是人类赖以生存和发展的基础，是经济社会可持续发展的重要物资保 证。我国目前处于全面建设小康社会的关键时期，工业化进程加快，能源消费持 续快速增加，能源短缺和环境污染是我国经济社会可持续发展的瓶颈，所以急切 需要对能源消费进行科学评价，及时准确地掌握能源利用情况，找出能源消费中 存在的问题。武汉市作为一个传统工业城市，能源问题一直是制约武汉市可持续 发展的重要因素，所以急需对武汉市能源消耗进行分析评价，提出武汉市节能减 排的政策建议，为建设“两型社会”服务。 目前我国对于能源消费评价研究还处于初级阶段，没有科学的能源评价体系 来进行全面评价能耗情况，不能准确评价当前能源利用的现状，也就很难找出所 存在的问题。本研究正是针对这些问题，结合武汉市能源消耗现状，对武汉市能 源消耗各个方面进行详细评价分析，并建立能源消耗综合评价指标体系，用合适 的评价方法对武汉市的能源进行评价，能够全面准确地对城市能源进行评价分 析，寻求降低能耗的路径方法，为中央提出的“两型社会 建设做出贡献。 1 1 2 研究意义 ( 1 ) 理论意义： 当前能源问题是我国实现可持续发展的一个巨大挑战，“高能耗，低产出 的增长模式使我国持续高速增长的经济对能源需求与依赖不断增大，能源短缺问 题困扰着我国经济的平稳发展，同时能源消耗中所带来的环境污染问题也阻扰了 经济社会可持续发展。我国目前处于工业化的关键时期，经济社会发展对能源依 赖度高，特别是武汉市自身能源缺乏，且工业企业众多，经济发展对能源依赖性 强，所以对武汉市能源消耗进行评价分析，并建立能源综合评价体系极其紧迫和 重要。 在能源评价方面，当前的研究往往只注重某一个方面因子，在多角度的构建 能源评价系统方面还有欠缺。能源评价要考虑很多影响因子，如能源规模、能源 效率、能源安全、能源可持续性等等，随着节能环保意识越来越深入人心，能源 消耗对环境的影响也是一个很重要的评价因子。本研究从管理学、系统科学、统 计学的角度对武汉市能源消耗进行分析评价。 武汉理工大学硕士学位论文 ( 2 ) 实践意义： 当前我国面临的环境和能源短缺压力很大，一方面能源利用率低，另一方面 环境污染严重，这些严重制约了我国可持续发展。武汉市作为中部中心城市，“十 二五”节能减排任务重，工业化导致的能源需求量持续增加，迫切需要对武汉市 能源消耗进行评价分析。武汉市当前能源消耗统计工作还处于起步阶段，能源信 息分散，数据不够完整。给武汉市能源消耗评价带来了一些挑战，也没有建立合 适的评价体系及评价方法，不能及时发现武汉市能源消耗存在的不足，这些都困 扰着武汉市节能减排工作。 中央提出建设“资源节约型，环境友好型 社会，其中资源节约就要求城市 努力减低能源消耗，提高能耗效率，而环境友好就要求各地城市努力降低对自然 环境的污染破坏，实现社会的可持续发展。本研究正是立足武汉市能源消耗现状， 对武汉市能源消耗的各方面进行详细分析评价，构建一个科学合理的综合能源消 耗评价指标体系，并选用合适的评价方法进行评价，从而针对武汉市能源消耗的 薄弱环节，找出节能减排的路径，实现武汉市经济社会的可持续发展。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国外相关研究现状 目前关于能源消耗评价的研究方面，世界各国和组织都开发了各有特色的能 源消耗评价指标体系，如英国、法国等国家，以及国际原子能机构( i a e a ) 、欧盟 ( e u ) 、世界能源理事会( w e c ) 等都开发了自己的能源消耗评价指标体系。比较有 代表性的能源消耗评价指标体系主要有：英国能源行业指标体系；i a e a 可持续 发展能源指标体系；e u 能源效率指标体系；w e c 能源效率指标体系等。能源评 价的指标体系，目前主要有以下几种：第一种是包括4 个因子层，即能源结构、 能源安全、能源替代和能源效率4 个方面的评价。第二种是能源、经济与环境可 持续发展协调性测度与评价。它是建立能源、经济与环境发展水平指标体系，对 我国能源经济环境系统发展协调状态进行测度并作适当的评价描述。第三种是 能源战略与可持续发展相互作用的协同机制评价。 目前国外上述的国家及机构的能源消耗评价指标体系的一个共同目的是对 能源可持续发展能力和状态进行测度和评估，但开发主体的背景、评价主体、关 注点等不同。英国提出了未来能源发展的四个基本目标：环境友好、能源供应的 可靠性、消除家庭能源贫困和建立竞争性能源市场。其能源行业指标体系框架为 自上而下的分层设计，具体分为三个层级。第一层为最主要指标，有低碳、可靠 性、燃料贫困、竞争性4 个指标，这些对应于能源发展的四个目标；第二层是相 2 武汉理t 大学硕士学位论文 应的支持指标，包含了2 8 个指标；第三层为背景性指标，分为1 2 个条目，而每 个条目又有若干个指标，对第二层指标进行补充和细化。 欧盟建立能源效率指标体系的目的是测度各成员国的能源效率水平、变化趋 势以及进行能源效率对比分析。它包含6 类宏观性的能源效率指标，来反映一个 国家或地区、一个行业的能源效率，其分别为：能源强度、单耗、能效指数、调 整指标、扩散指标、目标指标。此外该指标体系很关注全球环境变化问题，故还 包括一类二氧化碳指标，作为对能源效率指标的补充。在上述各类指标下，分别 设定了数目不等的具体评价指标。 国际原子能机构开发可持续发展能源指标体系的目的是为其成员国的政策 制定着提供能源、经济和环境以及社会方面的数据和信息，来进行对比和趋势分 析，还可以对政策进行评价。它的指标体系是单层结构，构建思路是识别与可持 续发展有关的主要问题和参数，确定内在因果关系，并适当地与改善可持续性发 展的政策联系起来，最终筛选了4 1 个指标来衡量能源部门有关参数的变化情况， 其中2 3 个是与能源密切相关的核心指标。 世界能源理事会建立能源评价效率指标体系的目的是进行能源效率和节能 政策的国际比较研究，它的框架是单层设计，该指标体系包括2 3 个指标，按照 指标性质可分为两类：经济指标和技术指标。经济性指标在整个经济或全行业层 面上来测度能源效率，而技术性指标对子行业、终端用能的能源效率进行测度。 1 2 2 国内相关研究现状 我国目前进入改革开放的关键期，经济进一步国际化、市场化、多元化，加 速工业化、快速城镇化，居民消费进一步升级，我国能源消耗的影响因素增多， 各种不确定因素增加，能源消耗管理面临更大的压力，形势更加严峻。为了实现 国家节能目标，需要建立科学合理的能源评价指标体系。 参照国际能源评价指标体系，周伏秋( 2 0 0 6 ) 提出提出建立能源消耗考核指 标体系，文中详细分析了国外有代表性的能源评价指标体系及特点，并指出国外 成功经验对我国建立能源消耗考核指标体系的借鉴意义：应旨在服务于国家能源 发展战略和国家长远发展目标，应具有较好的引导性，反映政府相关职能部门能 源管理行政效率、效果和效益的指标，应采用定量指标与定性指标相结合的方式， 以定量指标为主，应充分考虑其可操作性。 申振东( 2 0 0 8 ) 根据贵州能源的实际现状，选择能源与经济、能源供需、能 源结构、能源与环境、能源效率5 个因子构成能源评价体系，并且指出这5 个因 子相互关联，紧密联系，都涉及到能源安全问题，并且影响到能源安全的总体格 局。 武汉理工人学硕士学位论文 唐秀艳，孟芳园( 2 0 0 6 ) 结合建筑运行阶段能耗管理，分析了运行阶段能耗 评价的特点、指标、评价方法，指出该阶段能耗评价的重点不再是围护结构性能， 而是能源系统运行使用的效率。而在运行阶段能耗评价指标的选取上，应该采用 类似“参照建筑”的方法，而不可采用“每平方米指标”的方法。最后指出应采 用软件模拟的方法，建立参照标准建筑，计算建筑负荷与能耗。 葛敦铭在能耗考核体制上提出按照行政体制进行分类，分成4 层：国家对各 省市或产业部门的考核、省市或各产业部门对各企业的考核、各企业对车间或二 级厂矿的考核、车间或二级厂矿对工段班组的考核。每个不同的层次可以有不同 的能耗指标和制定相应的考核办法，四个层次自上而下形成一个完整的体系，原 则上考核指标从上到下应当是由综合到具体，由简单到复杂，由宏观控制到微观 控制。 黄德中( 2 0 0 2 ) 提出了能源的评价指标除了开发经济性指标外，还包括由于 开发能源造成环境污染指标、自然能源贮备和自然能源其它工业应用指标。重点 提出了能源评价指标必须体现对环境的负面影响，能源开发选择时，不能只考虑 它的开发成本，必须同时考虑它的利用成本和相对成本，也指出国家要大力开发 新能源的重要性。 张鹤丹等( 2 0 0 6 ) 为揭示中国城市能源发展中存在的共性和特性问题，建立 了一套城市能源评价指标体系。能源指标体系选择了3 个一级因子，分别是城市 能源的规模、强度和可持续性，下面的包括8 个二级因子，总共包括2 2 个具体 指标。运用5 分制打分的定量分析的方法，对各城市的能源进行了评价分析。 目前大多能源效率的研究，都是基于能源消耗强度比较及其变动的因素分解 分析，这是一种单要素的能源效率方法，没有考虑到能源与资本、劳动等要素之 间的替代性。为了弥补这一缺陷，李世祥，成金华( 2 0 0 8 ) 提出了基于生产函数 的多要素能源效率方法，应用几个不同目标情景下的能源效率评价模型，从省际、 工业行业面板数据的角度评价了中国的能源效率，并利用“两步法 估计了其影 响因素。结果显示，即使以国内先进水平做参照，中国的能源效率总体水平仍然 很低，而且省际、区际之间差异较大表明节能减排潜力巨大。 吴琦，武春友( 2 0 0 9 ) 针对能源效率的概念缺少统一标准的现状，从综合投 入、技术效率和有效产出3 个角度界定能源效率概念，为能源效率研究提供清晰 的概念框架，根据能源系统的特点，基于d e a 方法建立能源效率评价模型。通 过对全国3 0 个行政区的实证研究发现，d e a 评价模型在理论研究方面可以有效 应用于能源效率的评价，并较好地满足系统分析的要求，在生产实践方面可以为 能源效率提供更合理的计量和考核标准，并为中国实现节能减排目标、制定相关 政策和措施提供决策支持。 4 武汉理工大学硕士学位论文 1 3 研究内容与研究方法 1 3 1 研究内容 由上述研究可知，针对当前武汉市能源消耗的实际情况，以及节能减排工作 的需要，建立科学的评价体系应引起社会的广泛关注。本文对武汉市能源消耗现 状及能耗水平进行分析，并构建武汉市能源消耗综合指标体系，用合适的评价方 法进行评价分析，找出武汉市节能减排的途径，实现武汉市经济社会的可持续发 展。本文基本框架如下： 第一章导论，主要介绍论文研究目的与意义，国内外能源消耗评价的研究现 状，以及研究内容与研究方法。 第二章是基本理论综述，介绍能源的相关的基本理论，包括能源定义、分类、 我国能源消耗现状、能源消耗与经济发展的关系，能源消耗评价理论，一些评价 理论与方法。 第三章对武汉市能源消耗现状进行系统分析，详细介绍了武汉市近年能源消 耗现状，对武汉市企业、产业、行业三个方面的能耗进行分析，并且对影响武汉 市能源消耗的因素进行了分析。 第四章主要对武汉市能耗水平进行分析，将武汉市与全国主要城市、湖北省 等的能耗水平进行比较分析，对武汉市工业企业产品进行分析与比较，并采用多 元回归的方法对武汉市企业能耗水平进行实证分析。 第五章主要是建立能源消耗综合评价指标体系，详细介绍各个指标，并用主 成分法确定各指标权重。 第六章是能源消耗评价理论与方法，本文采用了三种评价方法，分别是模糊 综合评判、灰色关联度、耦合协调度，对三种评价方法进行比较研究，选择最合 适的方法，最后提出武汉市节能减排的途径。 第七章对全文进行总结和研究展望，指出未来的研究方向。 1 3 2 研究方法 本文的研究方法主要包括以下几个方面： ( 1 ) 文献归纳法 本课题通过阅读大量的文献，对学者们在能源消耗评价理论与方法上所作的 研究有了一定的了解和认识，对前人的理论研究进行了分析，归纳和总结出能源 消耗评价理论与方法的相关特征和模式，并在此基础上对构造能源消耗综合评价 指标体系进行研究和探讨。 、 武汉理工人学硕士学位论文 ( 2 ) 多学科相结合的方法 本课题从管理学、系统科学、和统计学等学科中寻求理论与方法，对武汉市一 能源消耗现状进行分析，并对武汉市能耗水平进行评价分析，并构建能源消耗评 价指标体系，选取合适的评价方法进行分析。 ( 3 ) 案例实证分析和数学统计的方法 利用武汉市公布的相关能耗数据，对武汉市消费状况进行详细分析，能源消 耗评价体系结合武汉市具体情况进行实证评价分析，使研究更具有说服力。 论文的研究路线，如图1 1 所示。 理论综述 0 、，上 能源理论武汉市能源消耗现状分析 武汉市能耗水平分析 i 路卜p 就源蒜体系h 主鬈确 上 能源消耗评价方法 j r 武汉市节能减排途径 图1 1 技术路线图 6 武汉理工人学硕士学位论文 第2 章基本理论综述 2 1 能源的基本理论 2 1 1 能源的定义 能源是国民经济的基础，是人类生存发展的最重要的基本物质资源。人类社 会的发展进步离不开能源的消耗，能源关系到国民经济发展和国家安全的重要战 略物资。在当今世界，能源问题是全世界、全人类共同关心的话题，我国目前处 于经济快速发展期，能源问题成为制约我国经济可持续发展的重要因素。“能源 这个术语，在上世纪两次石油危机前很好被人们所热议，正是这次两次石油危机， 能源问题上升到国家战略高度，能源成为战略资源，关系到国家社会经济的可持 续发展。能源的定义，目前约有2 0 多种，我国能源百科全书将能源定义为 “能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能 体资源”；在科学技术百科全书上能源定义为“能源是可从其获得热、光 和动力之类能量的资源 ；大英百科全书说“能源是一个包括着所有燃 料、流水、阳光和风的术语，人类用适当的转换手段便可让它为自己提供 所需的能量”；r 本大百科全书能源定义是“在各种生产活动中，我们 利用热能、机械能、光能、电能等来作功，可利用来作为这些能量源泉的 自然界中的各种载体 。对于能源，可以简单的说是指能产生各种能量或可 做功的物质的统称，包括煤炭、天然气、石油、风能、水能、太阳能、地 热能、核能、生物质能等一次资源以和电能、热力、液化石油气等二次能 源，以及其他的新能源和可再生能源。 2 1 2 能源的分类 能源种类繁多，而且随着人类科技水平的不断提高，更多新能源已经开始得 到利用。依据不同的划分方式，能源可以划分为不同的种类，常见的有以下几种： ( 1 ) 按能源的基本形态分为一次能源和二次能源。 一次能源即自然能源，指本来就存在自然界中，未经过人类加工转换的能量 资源，包括化石燃料( 如原油、原煤、天然气等) 、水能、风能、地热能、太阳 能、潮汐能、海洋能、生物质能、核燃料等。一次能源可以进一步分为不可再生 能源和可再生能源，不可再生能源是指那些在现阶段不可能再生的、用一点少一 点的能源资源，如煤、石油、天然气等；可再生能源指可以源源不断得到补充或 7 武汉理工大学硕士学位论文 者在较短周期内再生产的能源，包括风能、水能、太阳能、潮汐能、生物质能等 盘蟹 子0 一“。 二次能源指由一次能源直接或间接加工转换成其他类型的形式的能源 资源，一次能源经过几次加工转换得到的其他能源统称为二次能源。如电 力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和 焦炭等等。 ( 2 ) 按能源的来源可以分为三类，来自地球外部天体的能源、地球本身 蕴藏的能源和地球与其它天体相互作用而产生的能量。 来自地球外部天体的能源主要指距离地球最近的恒星太阳所产生的太 阳能，除了太阳光线的直接辐射外，并为风能、水能、生物能和矿物能源 等的产生提供基础。 地球本身蕴藏的能源主要是原子核能、地热能等。原子核能是改变原 子核结构来释放出的大量能量，原子核能已经得到了很多方面的应用，如 核能发电、核能动力、核能武器等，未来原子核能将会应用到更多领域。 地热能是地壳内的热能，来自地球内部的熔岩，并以热力的形式存在，是 引发火山爆发及地震的能量。人类可以利用地热能来发电、供暖等等。 地球和其他天体相互作用而产生的能量，如潮汐能。潮汐能是由于月 球引力变化导致的海水潮涨和潮落形成的水势能和动能，潮汐能的利用方 式主要是潮汐发电。 ( 3 ) 按能源性质分，可以分为燃料型能源和非燃料型能源。 燃料型能源指那些可燃物质在燃烧时产生热能或动能和光能等能量， 又可分为煤炭、石油、泥炭、木材等固体燃料，石油、汽油、煤油等液体 燃料，天然气、煤气、沼气等气体燃料。 非燃料性能源指水能、风能、地热能、海洋能等不可燃烧的能源，也 是研究的重点领域，来替代燃料型能源，解决人类的能源危机。 ( 4 ) 按能源使用类型分，可分为常规能源和新能源。 常规能源也叫传统能源，指已经大规模生产和广泛利用的能源，如煤炭、石 油、天然气、水电、核能等，是社会经济发展的主要能源。常规能源使用规模大、 应用范围广，占当前能源消耗的绝大部分比重。 新能源是指常规能源以为的能源总称，是刚开始开发利用或者正处于研究阶 段、有待推广的能源，如太阳能、风能、潮汐能、地热能、生物质能等等。 2 2 我国能源消耗特征 ( 1 ) 能源消耗量逐年增加 武汉理工大学硕士学位论文 随着中国经济的快速发展，中国能源消耗量呈现快速增长的趋势。2 0 0 1 年 2 0 0 9 年全国能源耗总量及其增长速度如表2 1 所示，2 0 0 1 年全国能源消耗总量 是1 4 3 l 亿吨标准煤，2 0 0 2 年是1 5 1 8 亿吨标准煤，比上一年增长6 0 8 ；2 0 0 3 年是1 6 7 8 亿吨标准煤，较上一年大幅增长1 0 1 ；2 0 0 4 年是1 9 7 亿吨标准煤， 增幅更是达到1 5 2 ；2 0 0 5 年是2 2 2 亿吨标准煤，比上一年增长9 5 ；2 0 0 6 年 是2 4 6 亿吨标准煤，比上一年增长9 3 ；2 0 0 7 年是2 6 5 亿吨标准煤，比上一年 增长7 8 ；2 0 0 8 年是2 8 5 亿吨标准煤，比上一年增长4 o ；2 0 0 9 年是3 1 0 亿 吨标准煤，比上一年增长6 3 。全国能源消费总量从2 0 0 1 年的1 4 3 1 亿吨标准 煤快速增加到2 0 0 9 年的3 1 0 亿吨标准煤，年均增长率高达1 0 1 5 。 表2 12 0 0 1 2 0 0 9 年全国能耗总量及增长速度 年份 能源消耗量( 亿吨标准煤)比上一年增长( ) 2 0 0 11 4 3 1 2 0 0 21 5 1 86 0 8 2 0 0 31 6 7 81 0 1 2 0 0 41 9 71 5 2 2 0 0 52 2 29 5 2 0 0 62 4 69 3 2 0 0 72 6 57 8 2 0 0 82 8 5 4 2 0 0 93 l6 3 数据来源：国家统计局统计公报 图2 12 0 0 1 2 0 0 9 年全国能耗总量及增长速度 从图2 1 可以看出，从2 0 0 1 年到2 0 0 9 年全国能耗总量呈现递增的趋势，能 9 武汉理工人学硕士学位论文 耗增长率在2 0 0 1 年至2 0 0 4 年不断增加，2 0 0 4 年达到高峰是1 5 2 ，从2 0 0 5 年 开始能耗增长率开始下降，基本呈现一个逐年下降的良好态势，2 9 0 8 年降到4 。 从表2 1 和图2 1 可以看出我国能源消耗总量的特点是能耗总量逐年上升， 但能耗总量的增长速度开始放缓。 ( 2 ) 能源供应短缺日益加剧 我国经济快速发展，能源供需矛盾同益严重，能源短缺成为制约我国经济可 持续发展的重要因素。我国1 9 9 2 年前国内能源生产量还高于消费量，之后开始 出现能源短缺问题，随着经济快速发展，能源短缺问题同益突出，威胁到我国经 济社会发展的安全。表2 - 2 是我国历年能源短缺量，在1 9 8 5 年能源生产量大于 消费量，能源剩余8 8 6 4 万吨标准煤，占总能耗的1 2 ，而到2 0 0 7 年时，能源短 缺量高达3 0 1 3 8 万吨标准煤，能源短缺比重是l l 。各能源短缺差别较大，石油 供需矛盾最为突出，虽然石油消费量约占总消费量的2 0 ，但2 0 0 8 年石油短缺 量却占总短缺量的8 5 以上，可见当前我国石油短缺问题最为严重。随着我国现 代化的深入，特别是汽车使用量的快速增加，石油供需矛盾将不断加剧。其他能 源如煤炭、天然气、电力等，能源供需矛盾还不很突出，其中天然气供应还很充 足，总体上还处于供大于需状态。 表2 2 历年能源短缺量( 万吨标准煤) 年份总短缺量短缺比重( )煤炭石油天然气电 1 9 8 5- 8 8 6 41 24 1 5 3- 4 7 6 6- 2 47 9 1 9 9 0- 5 2 1 9- 51 8 9 8- 3 3 6 0- 64 6 1 9 9 1- 1 0 6 1- 11 2 8 9- 2 3 8 32 15 4 1 9 9 21 9 1 422 9 5 01 1 6 77 12 0 1 1 9 9 34 9 3 444 4 6 33 4 31 71 4 6 1 9 9 44 0 0 833 4 8 l4 6 07 6- 9 1 9 9 52 1 4 226 9 5 1 5 3 6 - 9 02 1 9 9 66 3 3 254 0 6 72 4 6 61 5 1- 5 0 1 9 9 75 3 8 846 8 55 2 0 4- 4 3 8- 6 3 1 9 9 87 9 6 462 6 8 55 4 4 01 9 83 7 1 9 9 97 8 9 661 0 3 57 3 4 8- 4 8 6- 2 2 0 0 09 5 7 57 1 0 7 08 8 7 8 - 3 5 5 - 4 2 0 0 l5 7 5 44- 3 2 0 19 3 2 9- 3 7 61 2 0 0 27 9 8 753 2