（交通运输工程专业论文）我国港口节能减排评价机制及措施研究.pdf

一? f 一 e n e r v y s a v i n ga n de m i s ： i nr e d u c t i o nm e c h a n i s mf o rportan m i s s i or eu c t i o nn l e c l l a n i s ml o r o r to f 一0 i c h i n a a n dm e a s u r e sr e s e a r c h at h e s i ss u b m i t t e dt o d a l i a nm a r i t i m eu n i v e r s i t y i np a r t i a lf u l f i l l m e n to ft h er e q u i r e m e n t sf o rt h ed e g r e eo f m a s t e ro fe n g i n e e r i n g b y 肼6 26耋；9 删8jjjm_唧y t ， 大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果 撰写成博硕士学位论文：兹国港旦苴能遮扫i 证俭扭剑丛措旌鲤塞：。除论文 中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文 中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公 开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名：墨龇 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学 位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论 文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本 学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到中国优秀博硕士 学位论文全文数据库( 中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社) 、中国学位论 文全文数据库( 中国科学技术信息研究所) 等数据库中，并以电子出版物形式 出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。 本学位论文属于：保密口在年解密后适用本授权书。 不保密影( 请在以上方框内打“” ) 论文作者签名：召宠娜 导师签名： 始毯 日期：珈f 年钿幻日 i 彳 中文摘要 摘要 节能减排已经成为我国经济建设的重要方面，而港口发展在经济发展中占据 主要地位，因此，港口行业的降耗减排是全面开展节能减排的生力军。我国港口 节能减排工作整体上仍停留在对污染源的治理低端层次上，依然存在诸多问题， 如缺乏对港口节能减排的专项法律规定、评价体系的构建还不健全、港口发展模 式的选择不够合理等。因此，我国港口的节能减排工作仍有待完善。 本文首先论述了港口节能减排的理论基础，分析其对完善港口节能减排工作 的指导意义。结合节能减排的深刻内涵，探讨在整个港口行业进一步实现节能减 排的必要性和紧迫性。在此基础上，对港口能源消耗和环境污染原因进行分析， 文章汇总了国内外港口节能减排的现状，从结构性节能等方面出发，分析目前影 响我国港口节能减排的诸多因素。 接下来，根据对以上内容的总结和分析，综合运用层次分析法和模糊评价法， 构建一套港口节能减排绩效评价指标体系，为实现港口节能减排工作的效果评价 提供方法依据。针对以上评价过程和评价结果中所体现的问题，并结合我国港口 节能减排尚普遍存在的缺陷和问题，从港口相关管理部门和港口企业两方面出 发，提出具体的管理方法和措施对策，对实现港口节能减排工作的全面开展提供 可供参考的建议。 关键词：港口；节能减排；评价指标体系：措施建议 f 鲁 ， t 目录 目录 第1 章绪论1 1 1选题背景1 1 2 研究目的及意义2 1 3文献综述2 1 3 1关于国家港口节能减排的研究3 1 3 2 关于节能减排指标体系的构建研究3 1 3 3 关于港口节能减排具体措施的研究4 1 4研究内容和技术路线5 第2 章港口节能减排现状及影响因素7 2 1港口节能减排概述7 2 1 1 节能减排概述7 2 1 2 影响港口节能减排的能源消耗和污染因素8 2 2国内外港口的节能减排现状l0 2 2 1国外港口节能减排现状。1o 2 2 2国内港口节能减排现状1 1 2 2 3 我国港口节能减排现状的影响因素1 2 2 3本章小结1 3 第3 章港口节能减排评价指标体系构建及综合评价1 4 3 1综合评价方法l4 3 1 1 层次分析法1 4 3 1 2 模糊评价法。l9 3 - 2港口节能减排综合评价2 2 3 2 1港口节能减排评价指标体系2 2 3 2 2 港口节能减排评价指标具体含义和考核内容2 2 3 2 3 建立评价指标和选择评价标准2 5 3 2 4 确定评价指标权重2 5 3 2 5 计算评价指标隶属度2 9 3 2 6 确定评价模糊矩阵3 1 3 3本章小结3 2 第4 章实证分析3 3 4 1辽宁省x x 港节能减排效果综合评价3 3 4 一评价结果总结3 5 4 2 1 评价过程分析。3 5 目录 4 2 2 评价结果分析3 6 4 3 本章小结3 7 第5 章港口节能减排措施建议3 8 5 1港口主管部门3 8 5 2港口企业4 l 5 2 1 加强节能减排管理和规划4 l 5 2 2 具体方法和措施4 3 5 3本章小结4 5 第6 章 结论4 6 6 1结论及创新点4 6 6 2 研究展望4 6 参考文献4 8 致谢。5 4 人 专 我国港口节能减排评价机制及措施研究 第1 章绪论 1 1 选题背景 节能减排是当前社会的热点问题，也是我国经济社会发展过程中面临的重大 问题。国家“十二五 规划提出，以节能减排为重点，健全激励和约束机制，加 快构建资源节约、环境友好的生产方式和消费模式，增强可持续发展能力。 国际上较为先进的港口对节能减排的研究较早，在适宜的环境保护法律、法 规、政策以及行之有效的措施对策等相关力量的支撑下，港口节能减排方面取得 了较为乐观的成绩。然而，伴随生产力和经济发展而生的能源环境问题，仍给人 类带来巨大的挑战：煤炭储量日益减少，全球温度持续升高，温室气体排放量仍 有待控制等一系列问题仍然比较突出。 我国的港口规模已名列世界前茅，而港口经济的发展在整个经济发展中起着 十分显著的龙头作用，港口积极开展节能减排工作，不仅是国家完成“十二五 规划中实现节能目标、提高人民生活质量的要求，也是港口企业实现社会责任和 提高自身经济效益的需要，因此港口的节能减排工作尤为重要。 目前，我国政府对港口开展节能减排工作十分重视。交通运输部水运局组织 的完善“十二五水运节能减排总体实施方案制定了节能减排的刚性约束目 标：到2 0 1 5 年，水运行业节能减排意识进一步增强，能源利用率明显提高，二氧 化碳排放强度明显降低，管理与运行机制基本建立，政策法规体系、标准规范体 系、技术支撑体系和统计监测考核体系基本形成；水运行业用能结构得到有效改 善，运输船舶和港口装备大型化、专业化和现代化水平显著提高，节能减排技术 得到广泛推广应用；水运行业节能减排能力明显增强，全面完成水运节能减排目 标，绿色水运体系基本形成。在政府相关部门的支持和监督下，我国港口的节能 减排工作任重而道远。 鉴于此，本论文立足于现阶段我国港口节能减排实施的现状，研究节能减排 相关理论知识，借鉴国内外港口节能减排的先进经验，探讨港口节能减排具体措 第1 章绪论 施及方法，并制定一套行之有效的绩效评价指标体系，为我国港口开展节能减排 工作提供重要的理论支撑和实践依据。 1 2研究目的及意义 提高资源利用效率、发展循环经济、建设节能减排型港口已经成为现代港口 发展的必然趋势。我国自开展港口节能减排工作以来，成效较为明显，但面临的 形势仍然相当严峻，高耗能、高污染事件仍时有发生，港口节能减排仍有很大的 发展空间。 当前，我国港口开展节能减排工作大都停留在港区绿化、污染源治理等低端 层次上；港口在选择经济发展模式时缺乏对节能减排的充分考虑；节能减排具体 措施创新性不足；行业内也尚未形成一套系统性较强且普遍适用的节能减排评价 指标体系。因此，港口企业很有必要从自身建设及发展入手，积极地探索实现节 能减排的途径方法。国家相关主管部门方面，港口的环境保护政策和条例缺少相 应的实施、管理细则：节能减排型港口规划与设计方面的研究工作较为欠缺；相 应的监督管理体系还不完善；进一步指引行业内部建立全面、客观、科学的评价 体系等相关指导性工作力度仍有待加强等，这些都是当前我国开展港口节能减排 工作需要迫切解决的问题。因此，全面开展港口减排、多方面共同努力实现节能 降耗是实现全社会节能减排目标的必然要求，大力推进港口的节能减排进程已然 体现出必要性和紧迫性。 本文拟从全面建立节能减排型港口的科学目标出发，分析目前我国港口节能 减排的现状，总结港口节能减排的影响因素，依据国家和交通运输部制定的政策 和方针，结合评价指标体系建立方法，建立一套较为完善的港口节能减排评价指 标体系，针对节能减排绩效的系统评价结果，同时借鉴国内外已有的成功经验， 从港口主管部门和港口企业两大主体出发，为港口节能减排提出具体的措施建议。 从理论过渡到实践，既为港口节能减排工作水平的实际考核提供了参考依据，又 提出了可操作性强、科学、完整的方法措施，具有一定的理论意义和现实意义。 1 3 文献综述 a 童 ， 我国港口节能减排评价机制及措施研究 1 3 1关于国家港口节能减排的研究 世界银行相关组织n 3 对中国循环经济发展的政策需求进行评估，分析了循环经 济项目研究的宏观目标，借鉴国际经验，得出对中国的启示，并建立相关经济政 策的目标、原则。建议实施建立健全的税收优惠政策体系措施等，多方面努力实 现循环经济。京都议定书乜1 是1 9 9 7 年1 2 月在日本京都由联合国气候变化框架公约参 加国三次会议制定的，明确要求温室气体排放量在2 0 0 8 - - 2 0 1 2 年期间要在1 9 9 0 年 基础上减排5 2 。作为经济发展的主要贡献者之一，港口也要在这一目标的指引 下，积极开展节能减排工作，将此节能降耗的目标具体到港口日常运营过程中。 李秀香口3 指出造成我国近年来节能降耗目标实现不理想的重要原因之一是节能减 排的市场机制及政府规制不够健全和有效。应此她强调要强化节能减排的市场机 制，应建立节能减排的专门服务公司或服务中心；要强化节能减排的政府规制，必 须突出激励与约束机制的建设工作。刘助仁h 3 认为为了实现京都议定书所提出 的节能减排目标，我们应该学习发达国家的积极措施及政策，包括综合运用法律、 行政、经济手段，充分调动政府、企业和社会的积极性等。马中、吴健等人璐1 从“十 一五 规划的节能目标和g d p 发展要求为出发点，在总结节能降耗问题测基础上， 提出了减排成果主要依靠行政强制手段和长效减排机制实现等相关观点。 1 3 2 关于节能减排指标体系的构建研究 庄锁法1 利用层次分析法确定诸多模糊聚类因子的权重，并将之应用于模糊综 合评价方法中去，在此基础上，建立模糊综合评价方法多级模型，从而使模糊综 合评价更具有客观性。刘丽、周新h 3 运用层次分析法确定各指标的权重，并将其用 于模糊综合评判中，解决了建筑设计方案的评选所涉及技术经济指标多、随机性、 指标非统一的问题，使评价结果更客观、更准确。蒋耀阳1 基于层次分析法对区域可 持续发展进行综合评价，通过典型样本数据处理等工作，对青浦区的可持续发展 进行了系统研究，并指出在综合评价中定性判断和定量分析的相结合十分必要。 凌强阳3 阐述了建立绿色节能港口评价指标体系的重要性，接着以上海港为例，介绍 了建立评价指标体系的重要设计原则、指导思想、指标构成及应用方法，有普遍 的参考价值。董小林、宋颓等n 们基于环境经济分析的基本理论及方法，构建由4 个一 第l 章绪论 级指标、1 3 个二级指标构成的指标体系，通过对环境投资损失指数、环境治理成 本指数等环境经济指标的量化分析，构建一套普遍适用的区域环境经济指标体系 体。李亮、吴瑞明1 把节能和减排两大任务共同并入一个系统内进行效用分析和 评价，构建包含c 0 2 、s 0 2 、单位g d p 能耗三个子系统的节能减排系统，给出了一 套针对节能减排整个系统的综合评价考核办法，是一种节能减排系统的综合效用 模型。介玉新、胡韬等人n 2 1 将层次分析法用于堤防安全评价中，设定了多层次的 指标体系，将复杂问题分解成若干层次，并考虑了信息不全和不确定的层次分析 法，根据所得的最终安全评价得分总和评价堤防的安全性。 1 3 3 关于港口节能减排具体措施的研究 江滔、孙兴洋n 羽从我国节能减排的现状出发，在分析了英国节能减排所采取 的措施基础上，主要从产业结构和激励约束机制两方面出发，提出了实现我国节 能减排目标的对策建议。黄力军n 们以天津港节能减排工作的开展为例，主要介绍 港口企业内部管理工作，提出应做好加强加强组织领导，积极调整和优化能源结 构，有效监督和管理高能耗项目的建设等具体工作。徐穗麟n 5 对上海港近几年来 实行的门机变频改造、油改电、混合动力r t g 等节能降耗技术进行总结介绍，为 同行企业参考。郑毅n 司提出港口企业应把节能降耗、提高效益放在企业管理的优 先地位，进行节能的管理创新和技术创新，致力于引导员工资源忧患意识、增强 节约意识和主动参与意识。另外，企业通过技术改进等方式降低综合能源单耗， 同时降低企业运营压力。东吴n 力提出建设一个宜居的“资源节约型、环境友好型 的港口城市的概念，强调发展港口经济应高度重视并率先做好节能减排工作，面 对目前港口和临港地区发展不平衡的现状，从科技创新、资金支持、加强监督等 方面出发进行努力。彭传圣n 8 1 提出港口的节能减排与港口的运作和管理要求之间 存在矛盾，鉴于此介绍了主要存在的问题及协调解决相方法，从生产组织方式调 整、船舶装卸作业效率、吸引船公司挂靠船舶的能力等发面出发进行阐述。武中 哲n 们提出港口企业的节能减排行为必然受到结构性因素的制约。要促进经济又好 又快发展，要在不断完善政府的监管作用的基础上，发挥政府及社会组织的积极 作用，多方面努力为企业节能减排目标的实现提供一个良好的政策和组织环境。 我国港口节能减排评价机制及措施研究 刘春萍、陈有文唧1 通过对世界先进港1 3 所采纳的环境保护理念与措施进行比较研 究，结合我国的港口环保现状，对我国港口建设与经营中的环保问题提出些建议。 提出从源头做起制定和执行更高的排放标准、鼓励或强制性要求采用清洁能源及 绿色节能型生产设备与技术等。e p e r i s m o r ae ta l 提出港口可持续发展环境保护 管理指标体系，并结合系统模型和多标准分析法对未来港口经济发展的潜在环境 影响进行预测。 纵观以上关于港口节能减排的诸多研究成果来看，国内外学者对于港口节能 减排的研究主要局限于节能减排相关措施方面，将港口节能减排绩效评价与具体 措施建议结合起来的研究尚未出现。为此，本文在对影响因素进行总结、剖析的 基础上，构建了一个较为科学、合理的港口节能减排绩效评价指标体系，结合评 价过程和评价结果，从宏观和微观两方面出发，立足于港口主管部门和港口企业 两大主体给出具体建议，实现二者的有机结合。 1 4研究内容和技术路线 本文主要研究内容如下： ( 1 ) 阐述港口节能减排的深刻内涵，对影响港口节能减排的能源消耗和污染因 素进行系统的分析。总结并对比国内外港口节能减排的现状，分析我国港口能耗 及环境保护方面面临的形势，在此基础上，从结构性节能、技术性节能、管理性 节能三方面出发，分析我国开展港口节能减排工作的瓶颈，为下文解决对策的提 出奠定基础。 ( 2 ) 构建我国港口节能减排评价指标体系，对各个评价指标及其评价内容进行 描述。运用层次分析法，计算港口节能减排指标体系中的指标权重，并运用模糊 综合评价方法，对已构建的港口节能减排评价指标体系进行综合评价。 ( 3 ) 以辽宁省x x 港为例，构建层次模糊综合评价模型，对其开展节能减排工 作的绩效进行评价。在此基础上，结合港口节能减排指标体系中各指标的权重， 对评价过程与评价结果进行深入剖析，针对评价过程中所体现的问题进行初步描 述。同时，结合评价结果和港口实际情况，证明该评价指标体系的科学性、合理 性。 第1 章绪论 ( 4 ) 针对我国港口节能减排工作中尚普遍存在的问题，提出具体建议和措施， 分别从港口主管部门和港口企业两大主体出发进行阐述。 论文的技术路线如图1 1 所示： 绪论 1 l上 港口节能减排概述国内外港口现状 士 0 士 l 港口节能减排 影响港口节能减排的国外港国内港国内现状影 能源消耗和污染因素口现状口现状响因素分析 港口节能减排评价指标体系 构建及综合评价 港口节能减排评价指标体系港口节能减排评价模型 0 实证分析 山 港口节能减排措施建议 i ， 港口主管部门港口企业 l 上 结论 图1 1 技术路线图 f i g 1 1t h et e c h n i c a ll i n eo f p a p e r l 0 ， 我国港口节能减排评价机制及措施研究 第2 章港口节能减排现状及影响因素 2 1港口节能减排概述 2 1 1 节能减排概述 “节能减排这一名词出自于我国“十一五规划纲要。节能减排就是要求 在生产、生活中节约能源、降低能源消耗、减少污染物排放。广义而言，节能减 排是指节约物质资源和能量资源，减少废弃物和环境有害物排放；狭义而言，节 能减排是指节约能源和减少环境有害物排放。 目前，我国大力宣传并积极开展节能减排工作，从影响节能减排的诸多因素 入手，进一步明确了工作重点： ( 1 ) 坚持发展循环经济、循环经济的理念 这一理念方面的影响因素要求：推进企业清洁生产，从源头上减少废物的产 生，实现由末端治理向污染预防和生产全过程控制的转变；促进企业能源消费、 工业固体废弃物、包装废弃物的减量化与资源化利用，控制和减少污染物排放， 提高资源利用效率；构建跨产业生态链，推进行业间废物循环啦别。 ( 2 ) 产业结构 对现有产业结构的调整是全面实现节能减排的主要方面。这一影响因素要 求：以专业化分工和提高社会效率为重点，积极发展生产性服务业；大力发展高 技术产业，坚持走新型工业化道路，促进传统产业升级，提高高技术产业在工业 中的比重；加快淘汰落后生产能力、工艺、技术和设备；对不按期淘汰落后产能 的企业，要依法责令其停产或予以关闭。 ( 3 ) 节电与余热发电 节约用电与和余热发电是实现节能减排最为直接的途径，首先要鼓励合理用 电、节约用电，同时将废弃能源转化为电能。钢铁行业、水泥行业等高耗能行业 在生产过程中产生大量的烟气、尾气和余热，这不仅是对能源的重大浪费，更是 对生态环境的严重破环。因此，应对这些能源进行合理的采集利用，将其转化为 电能，在减少环境污染的同时获得大量的电能，以促进能源的循环利用口羽。进一 第2 章港口节能减排现状及影响因素 步宣传节能、节电知识，同时为企业提供相应的技术支持，加大资金投入，进而 不断促进节电与余热发电的发展。 ( 4 ) 科技创新型水平、自主创新能力 发展创新性科学技术是提高节能减排的动力，要致力于对资源的高效循环利 用，积极开展对替代技术、再利用技术、资源化技术、系统化技术等关键技术的 研究，突破制约节能减排进一步发展的技术瓶颈乜钔。 ( 5 ) 组织领导水平、绩效考核机制 健全的考核机制是有效实现节能减排的基本保障，因此要建立健全的能源节 约和环境保护保障机制，将降耗减排指标纳入政府目标责任和干部考核体系中 【衢】 o 港口节能减排是节能减排的社会目标对港口企业的基本要求，同时能够促进 港口切实实现经济效益、社会效益、生态效益的共同提高。 2 1 2 影响港口节能减排的能源消耗和污染因素 港口在开展节能减排工作时，首先要对港口能源消耗和污染因素进行全面具 体的分析，在此基础上找出薄弱环节，才能做到有的放矢、有针对性的改善节能 减排工作中仍存在的不足。同时，也为节能减排评价指标体系的构建提供依据。 影响港口能源消耗的主要因素可以归纳为：节能意识、港口的运营管理、港 口的设计与规划、装卸设备、辅助生产设施及工艺、工作人员操作技术水平等方 面。 ( 1 ) 节能意识 港口相关从业人员节能意识的高低对港口能耗水平有很大的影响。切实提高 节能意识，使节能意识深入人心，才能实现港口的规划设计、经营、管理全过程 节能减排，进而保证节能降耗工作的顺利进行，其中，港口企业管理者节能意识 水平至关重要，直接影响着港口能源管理工作的开展嘶1 。港口企业管理层的节能 意识跟不上，只注重追逐经济效益，很容易造成能源管理工作的混乱或缺失，对 港口节能工作形成阻碍。 ( 2 ) 港口的运营管理 一8 0 我国港口节能减排评价机制及措施研究 港口节能管理中对能耗影响较大的因素主要表现在两方面：生产调度水平的 高低和能源管理的力度。港口生产调度水平的高低会对港口能耗形成较为直接的 影响。有效的生产调度能够合理配置参加装卸作业的机械、减少机械的待机时间、 最大限度地减少作业中间环节，进而合理安排工艺流程及作业时间，达到“削峰 填谷 的境界，节能效果十分显著。 ( 3 ) 港口的设计与规划 港口的设计工作决定了港口布局、工艺流程及其具体方案，港口经建成便 难以更改，即使作出更改也会付出较大的代价，当然也包括环境代价。因此要抓 好港口的节能减排工作，首先应从港口的设计着手。另外，港口设计合理与否影 响着港口能源的消耗水平。港口的节能设计主要涉及以下三个方面：港口的总平 面布置、配套工程( 如照明、供电等) 、装卸工艺及作业机械。港口的节能设计 要求做到全盘考虑，将节能减排理念贯穿于整个港口设计中，进而落实到每个设 计细节上】。 港口规划也是影响港口能源消耗的关键因素之一，做好全国港口的规划布局 和各港口主要货类运输系统的规划，才能实现整个港口行业的节能减排汹1 。港口 规划涉及到多方面内容，主要包括：港口总体规划、港口总图规划、港口布局规 划。港口总体规划是对一个港口建设、发展的具体规划，以货物种类及其流量、 流向或远近期的客货吞吐量为依据，经过分析论证提出港口发展建设的分期、分 区、分阶段的具体安排。港口总图规划以港口货物种类、进港船型、客货规划吞 吐量、流量流向的数据及相关信息为依据，对港口的进港航道、锚地、港池、仓 库货场、码头、铁路道路以及装卸工艺等整套设施，进行分析研究、综合规划， 将其构成一个完整系统。港口布局规划则是在海运规划或流域规划基础上进行 的。三者之间相互协调，互相作用，并留有发展空间，从这三个方面进行努力， 能够进一步发掘港口节能减排的潜力。 ( 4 ) 装卸设备、辅助生产设施及工艺 港口装卸生产能耗在港口总能耗中所占的比例最大，是影响港口能耗量的最 重要因素。以集装箱码头为例，生产耗能占总耗能的8 0 以上，而在生产耗能 中，主要装卸设备( 如岸桥、场桥) 的耗能量属最大。再如煤炭矿石码头，装卸 第2 章港口节能减排现状及影响因素 设备和水平运输设备的用电量都占到总耗能量的4 0 左右。另外，辅助生产的 能耗数量也十分可观，辅助生产涉及到港口运营管理的诸多方面，包括：港口照 明、给排水、港口辅助生产建筑物、设备维修、供热及通风空调等多方面内容汹1 。 如果在港口的日常运营中，忽视了对辅助生产的考虑也会给港口造成较大的能源 浪费。 优化装卸工艺流程、合理利用装卸机械设备会直接抑制港口装卸作业过程中 的能源消耗，同时还应考虑到装卸设备在进行作业或使用一段时间后出现的机械 故障或磨损，在连续的使用过程中也会增加能耗。 ( 5 ) 工作人员的操作技术水平 工作人员操作技术水平的高低对港口能耗水平会造成较大的影响，同一机械 因不同水平人员的操作所造成的能耗量可能差别很大。操作水平主要是指操作人 员的专业素质、操作方法恰当与否、对港口机械的熟练程度等，同时也受机械本 身操作的难易程度所限制。以天津港为例，针对散货码头广泛使用的斗轮堆取料 机，在实践中总结出“零空闲操作法”，这是一种能够有效降低能耗的操作方法， 与传统的操作方法相比较，不仅较为明显的提高了作业效率，节能效果也十分明 显。 2 2 国内外港口的节能减排现状 2 2 1 国外港口节能减排现状 美国把环保理念纳入到港口的各项经营活动中，提出“绿色港口”的概念啪1 。 洛杉矶港通过建设岸上供电系统达到节能降耗的目的，大大减少了空气污染；长 滩港在港口外限速1 2 k n ，解决了港口进、出港的拥堵问题并减少含氮气体的排 放量口；西雅图港、塔科马港与加拿大的温哥华港进行合作，在拖船上安装新型 的智能发动机，并在车辆上采用柴油催化转换器及新型柴油燃料d 羽。 鹿特丹港的配煤中心在港口节能减排方面树立了榜样。主要是利用6 个大型 筒仓进行多次混配，最多可以混配1 5 种不同规格的煤炭，将煤炭加工成1 0 5 0 m 直径大小的颗粒，然后在4 5 m 高的简仓里进行充分搅拌，取代传统的露天作业方 法，如此混配好的洁净煤通过封闭式皮带机自动输出并实现有序的堆放。整个配 煤及 达到 道式 精确 目前 n u t s 门的 在闸 合型 轮胎 2 2 2 国内港口节能减排现状 。 目前，国内各大港口相继提出“建设绿色生态港口、实现港口节能减排 的 口号，如上海港、天津港、秦皇岛港、深圳港、大连港等。 上海港在上海港扬尘污染防治管理实施计划颁布实施的基础上，于2 0 0 5 年初在我国率先开展节能减排型港口建设规划方面的研究，并积极探索“上海港 环境保护管理办法”，2 0 1 0 年开始使用“港口移动式岸基船用供电系统 ，该 系统由港口岸基供电取代传统船舶油料的发电方式，有效地减轻了港口的空气污 染，真正实现了绿色航运阳3 。据统计预测，如果该项科技成果推广到全国各个港 口，以1 0 0 0 吨级以上的各类船舶在我国港口靠泊、装卸物过程中所消耗的燃油 统计，每年减少二氧化碳排放量9 1 7 万吨，减少二氧化硫排放量1 2 6 万吨，减 少氮氧化物排放量1 9 5 万吨，节能效果将会十分显著。 天津港为了改善港区环境质量、减少港口耗能，采取了“消除与限制并举 的管理方法。优化港口布局，将整个港口分成南疆港区和北疆港区，形成“南北 疆并举，黑白分家、南散北集、两翼腾飞”的战略格局，积极推进货场喷淋设施 建设、大规模港区绿化建设及“北煤南移 战略的实施。 第2 章港口节能减排现状及影响因素 秦皇岛口5 1 港制定了秦皇岛港环境保护考核办法、秦皇岛港环境保护管 理规定等规定、条文，通过制定煤尘、污水、粉尘、噪声等相关考核指标，将 经济效益与环境管理效果相挂钩，进行综合考察评价。 深圳港对老码头进行节能技术改造，对新码头进行高起点建设，与国际先进 港口开展一系列环保节能合作( 如深圳盐田国际集装箱码头与美国加州长滩港签 订的关于环境保护倡议协议的备忘录) 。 大连港在港口节能减排方面也贡献突出啪3 。例如，采用海水源热泵技术，也 即利用海水作为热泵的冷热源，进行冷热交换，从而实现冬季供热与夏季制冷的 目标。利用这种技术不会消耗一次性能源，又能够实现有害物质零排放，属于实 现港口节能降耗的绿色环保技术。 然而，当前我国港口的节能减排工作整体上仍停留在对污染的控制、港区绿 化等较为低端层次上，对港口节能减排评价体系的构建、节能具体措施、港口发 展模式的选择以及港口节能减排体系的系统化建设等诸多方面仍存在一些欠缺， 节能型港口规划与设计方面的研究工作还不突出船7 1 。因此，我国港口的节能减排 工作仍面临挑战。 2 2 3 我国港口节能减排现状的影响因素 长期以来，由于我国港口在规划建设时缺少对环境保护方面的考虑，港口经 营者的管理理念中缺少环境保护意识，港口的生产装卸过程缺乏污染处理设施等 诸多因素，港口节能减排面临着一些突出问题，影响因素主要表现在以下几方面 ( 】 o ( 1 ) 结构性节能方面 航运经营及其发展过程中长期积累的结构性矛盾尚未根本解决、粗放型发展 方式尚未根本转变，主要体现在：一是基础设施和节能管理的网络化程度还比较 低，部分沿海港口集疏运通道不畅，码头泊位专业化、大型化和现代化水平还有 待提升，进出港航道能力不足等，这些因素都严重影响了港口节能生产和运输系 统的规模化、集约化效应；二是运输的装备结构还不够合理，普通货运车船运力 供大于求，专业化、大型化的车船比例不高，老旧车船所占比重偏高，而淘汰率 偏低，运输设备技术状况较差，汽车甩挂运输的发展水平滞后；三是目前港口交 1 2 我国港口节能减排评价机制及措施研究 通能源的消费过度依赖于石油，可再生能源、替代能源在总能源消耗中所占的比 重有待提升。 ( 2 ) 技术性节能方面 就目前来看，节能科技与服务能力仍存在不足。首先，节能科技研发投入明 显不足，自主创新能力不强，激励机制不够完善，替代燃料、节能环保型运载工 具等一些重大关键性技术的研究开发不够；二是缺乏产品推广、鼓励节能技术的 配套激励政策和机制，节能技术、产品的推广应用进展缓慢；三是现代信息技术 应用推广还比较滞后，行业信息化水平还有待进一步提升，突出表现在应用于节 能工作监控的信息服务能力还有待增强；四是交通节能技术的服务体系尚未建 立，服务市场和节能技术产品还有待进一步规范。 ( 3 ) 管理性节能方面 节能减排的监督管理能力和港口企业的运输生产效率还亟待提升，主要体现 在：行业节能理念有待提升、意识有待增强，节能标准规范体系和政策法规不完 善，体制机制性障碍尚未根除；节能统计监测等基础性工作环节薄弱，节能绩效 评价考核体系尚不健全；交通节能监管水平和能力亟待提升，节能长效机制尚未 形成，相关产业政策不配套汹1 。 2 3 本章小结 本章从阐述节能减排的深刻内涵出发展开论述，得出港口节能减排的必要 性，进而对港口能源消耗和环境污染因素进行分析。总结分析了国内外港口节能 减排现状，对目前在节能减排方面有所成绩的国内外港口的相关技术和方法进行 介绍。针对我国港口现状，从结构性、技术性和管理性节能三个方面，总结目前 我国港口节能减排工作中出现诸多问题的根源所在，为以下深入探讨港口节能减 排的影响因素提供依据。 第3 章港口节能减排评价指标体系构建及综合评价 第3 章港口节能减排评价指标体系构建及综合评价 3 1 综合评价方法 3 1 1 层次分析法 层次分析法( a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s ，简称a h p ) 是由美国运筹学家 t l s a a t y 等人在2 0 世纪7 0 年代初提出的，是一种定性与定量相结合的决策 分析方法，主要方法是将复杂问题分解为若干层次和若干因素，然后在各因素之 间进行简单的比较和计算。这种方法的特点是：在对复杂的决策问题的本质、影 响因素及其内在关系等进行深入分析的基础上，利用较少的定量信息，使决策的 思维过程数学化，从而为多目标、多准则或无结构特性的复杂决策问题提供简便 的决策方法。这种方法具有需求的信息量很少、决策过程花费的时间短等优点h 0 1 。 a h p 决策分析方法的基本过程，主要由如下几个基本步骤构成： ( 1 ) 明确问题。首先弄清楚待分析问题的范围、所包含的影响因素、各因素 之间的关系等信息。 ( 2 ) 建立层次结构模型。在深入分析实际问题的基础上，将问题所包含的要 素进行分组，把每一组作为一个层次，将有关的各个因素按照不同属性自上而下 地分解成若干层次，形成最高层、若干中间层以及最底层的形式。用结构图( 3 1 ) 表示。在本文中，该模型就是本文港口节能减排评价指标体系的构建过程中所借 鉴的模型。 ( 3 ) 构造判断矩阵，这是层次分析方法的一个关键步骤。指针对上一层中的 某元素而言，评定该层次中各有关元素相对重要性的状况。具体方法运用两两比 较法，对各相关元素进行两两比较评分，将比较的结果以数字的形式写入一个矩 阵表，即构成判断矩阵彳2 ( 口 ) 舢。为确定所比较的元素哪一个更重要、重要的 程度如何，一般按照l 9 比例标度对重要性程度进行赋值，表3 1 解释了1 9 比 例标度的具体含义。 t 鼍 第3 章港口节能减排评价指标体系构建及综合评价 通过专家打分，递阶层次结构中各层元素可以依次相对与之有关的上一层元 素进行两两比较，进而建立起判断矩阵。表3 2 给出了考查b 层因素相对于a 层 因素的重要性，形成a - b 判断矩阵： 表3 2 a b 判断矩阵 t a b 3 2t h ec o n s t r u c t i o no f j u d g m e n tm a t r i xa b ab l b 2 b 3 b 。1b 1 b i b 2 b 2 与b 。相比的 重要程度a 2 l b 3 b 3 与b t 相比的 重要程度a 3 t l b 。与b ：相比的重 要程度a 3 z b r - b n 一。与b 。相比的 b | i 一。与b 2 相比的b i l 一，与b 3 相比的 o l 重要程度a i - 重要程度巩- 1 2重要程度a n b n b i 与b 。相比的b l l 与b ：相比的重b l i 与b 3 相比的 b l i 与b i l 一。 重要程度。要程度鼬重要程度a n 3 相比的重 要程度 a l n 。一， ( 4 ) 层次单排序。层次单排序的目的在于对于上层次中的某元素而言，确定 本层次与只有联系的各元素重要性次序的权重值。它是本层次所有元素对上层次 某元素而言的重要性排序的基础。层次单排序的任务主要是计算判断矩阵的特征 根和特征向量问题，即对于判断矩阵a ，计算满足 a w = k 。w ( 3 1 ) 的特征根和特征向量。其中为a 的最大特征根，w 为对应于的正规化特 征向量，w 的分量形就是对应元素单排序的权重值。 ， 我国港口节能减排评价机制及措施研究 ( 5 ) 计算权重向量。本文对权重向量值采用一种近似计算， 算的复杂性，计算方法见公式( 3 2 ) ： w = 等一，= 1 ，2 ，以 ，z 弥补利用定义计 ( 3 2 ) 为了讨论一致性，还需要计算矩阵的最大特征值k ，应用公式( 3 3 ) ： k ：喜等：i 1 备 午_ a c w j ，幺，n 3 ) 经过以上计算，得到单一准则下所求的待比较元素的排序权重向量，即为同 一层次相应元素对于上一层次元素相对重要性的权重。再将所得的w 向量分别做 归一化处理，得到矩阵向量 w = ( w l ，w 2 ，) 7 ( 6 ) 一致性检验。为了使判断矩阵满足大体上一致，需要对判断矩阵进行一 致性检验，应用公式( 3 4 ) 计算一致性指标 c i ：鱼! 二! n l ( 3 4 ) 在以上式中，当c j = o 时，判断矩阵具有完全一致性，若c 越大，则判 断矩阵的一致性就越差。对照相应的平均随机一致性指标r i ，见表3 3 ： 表3 3 平均随机一致性指标1 l i t a b 3 3a v e r a g er a n d o mc o n s i s t e n c yi n d e xr i 资料来源：系统工程引论 第3 章港口节能减排评价指标体系构建及综合评价 一般地，当c r 2 茜 o 1 0 时，可以认为层次总排序的计算结果具有令人一般地，当 r j 时，可以认为层次总排序的计算结果具有令人 满意的一致性，否则，就需要对本层次的各判断矩阵进行调整，直至层次总排序 的一致性检验达到要求为止。 ( 7 ) 层次总排序。这一步骤主要是指利用同一层次中所有层次单排序的结 果，计算各层元素对目标层的总排序权重。 用式形卜1 = ( “卜n ，以卜n ，略1 ) r 表示第k 一1 层上i l k _ 1 个元素相对于总目 标的排序权重向量，用巧= ( p 够，p 夥，p 搿) r 表示第k 层上n t 个元素对第 k 一1 层上第j 个元素为准则的排序权重向量，其中不受j 元素支配的元素权重 取为零。矩阵p = ( p ，p ，p ) r 是kx l k _ ! 阶矩阵，它表示第k 层上元素 对k 一1 层上各元素的排序，那么第k 层上元素对目标的总排序形为式( 3 5 ) 或式( 3 6 ) ： 形= ( 埘，以n ，心) 7 = 尸形卜n ( 3 5 ) 或 ，。) ：2 萋p 笋以一i ) ，：= 。，2 ，。 一般公式则为式( 3 7 ) 矿( ) = 尸( ) 尸( 一n 形( 2 ) ( 3 6 ) ( 3 7 ) 其中，w 2 是第二层上元素的总排序向量，也是单一准则下的排序向量。 要从上到下逐层进行一致性检验较难，若已求得k l 层上元素j 为准则的 一致性指标c 梦，平均随机一致性指标r j 梦以及一致性比例c r 箩( 其中一致性指标l 山，平均随机一致性指标儿j ，以及一致性比例 ， ( 其中 j f = 1 , 2 ，n k - ! ) ，则k 层的综合指标为以下： c a r = ( c 卵，c i 黝矿卜n ( 3 8 ) 州= ( 叫n ，r 碟，) 形卜n ( 3 9 ) 当c r ” ( 3 1 0 ) 式中，各o = 1 , 2 ，z ) 为评价因素，以是同一层次上单个因素的个数。而本 文中的评价因素就是由以上层次分析法得到的各层次的评价指标， 即：因素集【，= ( b - ，岛，最) ，子因素集u = ( c - ，c i 2 9 o ，c 二) 。 这些因素通常都具有不同程度的模糊性，而在模糊综合评价方法中，模糊性 是通过隶属度函数进行诠释的。 ( 2 ) 建立等级评语集 等级评语集是由对评价对象可能作出的评价结果所组成的集合，可表示为： y 2 “，1 ，2 ，1 ，m ) ( 3 1 1 ) 其中坼u = 1 ，2 ，肌) 是评价等级标准，川是元素个数，即等级评语次数。它 规定了某一评价因素评价结果的选择范围，这里所说的评价元素既可以是定性 的，也可以是定量的。 ( 3 ) 构造隶属函数 设彳是论域石的普通子集，圪ex ，x 绝对属于彳，即xn ：fa 的程度为l ； 工绝对不属于彳，即x 属于彳的程度为o 。一般地，x 属于么与x 不属于么并不绝 一1 9 - 第3 章港口节能减排评价指标体系构建及综合评价 对，就用 0 ，l 】之间的一个数表示x 属于彳的程度，这个数就称为隶属度，构成的 集合就叫做模糊集3 1 。 设x 是论域，映射式( 3 1 2 ) ： “：z _ o ，1 】 ( 3 1 2 ) 称为x 的一个模糊子集a ，称“_ 为a 的隶属函数，而坛z ，u x ( x ) ( 也 即彳( x ) ) 称为x 对于彳的隶属度。若彳是普通集也用彳( 砷表示特征值取舭( z ) 。 ， 由于普通集只取0 和1 二值，所以普通集是模糊集的特例。模糊集合是用隶属函 j 数来描述的，隶属函数是把模糊性进行数值化的描述，使事物的不确定性在形式 上用数学方法进行计算。建立隶属函数的常用方法有多种，本文运用专家评分法 建立隶属函数“一( z ) 。这种方法广泛用于经济与管理等各个领域，整个过程可以 描述为：在确定论域与因素集的基础上，要求专家就论域中针对所给出的点是否 属于因素集的各元素进行投票，根据投票结果，进行统计，之后求出隶属函数。 ( 4 ) 进行单因素评价 在进行模糊综合评价时，首先从因素集u 中一个因素出发进行评价，以确定 评价对象对评价集元素的隶属程度，这一过程称为单因素模糊评价。 假设第f 个评价因素“，o = 1 , 2 - ，对评语集中第j 个元素_ 的隶属度为 r u ( j = l ，2 ，删，o 勺 1 。则按第f 个因素“，评价的结构，可苡用模糊集合表 示为r ： r i2 ( i ，2 ，)