（管理科学与工程专业论文）港口企业能源消耗考核体系研究.pdf

独创性声明 揪y 1 磐 本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究性工作及 取得的研究成果尽我所知，除了文字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 理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料与我一同工作 的同志对本研究所作的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示 了谢意 研究生签名： 左氧虱： 日期： 盘埠鳗媚 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、途交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公 布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论 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，并向础会公众提供信息服务 ( 保密的论文在解密后遵守此规定) 研究生签名： 五j i i 蚕导师签名 垄笃： 日期! 型占竖丝 武汉理工大学硕士学位论文 摘要 港口是交通运输行业的重要组成部分，在节能降耗具有巨大的空间和潜 力，目前我国对港1 2 1 能源消耗考核在行业内尚未建立一套完整的能源消耗考 核评价体系，如何全面、客观、科学地评价各个港口能源消耗考核的绩效， 是一个迫切需要解决的问题。 本文首先论述了国内外能源消耗的现状，指出了我国港口节能降耗的必 要性和紧迫性。重点总结了国内外港口能源消能源消耗的现状和能源消耗考 核的现状，进而分析了港口现如今存在的问题，深刻剖析了港口能源消耗考 核的影响因素。然后，采用层次分析法确定了各评价指标的权重，并结合国 际上成熟的能源考核评价体系和国内港口节能实践活动，运用对比研究和实 证分析的方法构建了港口能源消耗考核评价方法和评价指标体系。 综合以上分析，依据我国政府对节能降耗的指导思想，遵循科学性、系 统性、前瞻性、导向性、可操作性、全员参与和过程监控的原则，建立了我 国港口能源消耗考核评价指标体系。最后，以烟台港为例对本文所建立的港 口能源消耗考核评价体系进行了验证。 关键词：港口企业，能源消耗，节能减排，考核体系，综合评价 a b s t r a c t t h ep o r ti sa ni m p o r t a n tp a r to ft r a n s p o r ti n d u s t r y , a n dt h e r ei s ag r e a t p o t e n t i a li ne n e r g ys a v i n ga n dc o n s e r v a t i o n a tp r e s e n t ，t h em o s tv u l n e r a b l ea n d i m p o r t a n ta s p e c to ft h ee n e r g ya n dr e s o u r c ec o n s u m p t i o ni ss t a t i s t i c a lw o r k t h e r ei sr i oc o m p l e t es y s t e mo f e n e r g ya n dr e s o u r c ec o n s u m p t i o ns t a t i s t i c sf o rt h e u n i tg d p c o n s u m p t i o na n de m i s s i o n so fm a j o rp o l l u t a n t s a tf i r s t ，t h et h e s i sd i s c u s s e dt h et h e o r e t i c a lb a s i so fe n e r g ys a v i n gi n p o r t t h e ni te l a b o r a t e do nt h em e a n i n go fe c o l o g i c a lp o r t s ，a n da n a l y z e dt h ee n e r g y a n de n v i r o n m e n t a ls i t u a t i o no ft h ep o r t ，p o i n t e do u tt h eu r g e n c yo fe v a l u a t i o no f e n e r g yc o n s u m p t i o no ft h ep o r t t h et h e s i sm a i n l ys u m m a r i z e dt h ec u r r e n t s i t u a t i o no fs t a t i s t i c a la s s e s s m e n to fe n e r g yc o n s u m p t i o ni np o r ta th o m ea n d a b r o a d ，a n dd i s c u s s e ds t a n d a r d sf o r e n e r g yc o n s u m p t i o n ，e n e r g ys a v i n g m a n a g e m e n t i n p o r te n t e r p r i s e s a n d i m p l e m e n t a t i o n o f e n e r g ys a v i n g t e c h n o l o g i e s ，a n dt h e na n a l y z e dt h ee x i s t i n gp r o b l e m s t h r o u g hc o m p r e h e n s i v e r e s e a r c ho nt h e o r ya n dc u r r e n ts t a t u s ，t h et h e s i sa n a l y z e dt h ef a c t o r so fe n e r g y s a v i n gi np o r t ，w h i c hi sd i v i d e di n t os t r u c t u r a l ，m a n a g e m e n ta n dt e c h n i c a lf a c t o r s a c c o r d i n gt ot h eg u i d i n gp r i n c i p l e so fe n e r g ys a v i n go fo u rg o v e r n m e n ta n d t h es c i e n t i f i c ，s y s t e m a t i c ，c o n c i s ea n do p e r a t i o n a lp r i n c i p l e s ，t h et h e s i sb u i l tt h e e v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mo fe n e r g yc o n s u m p t i o ni n p o r t t h et h e s i sm a d ea l l e m p i r i c a ls t u d y , w h i c hi su s e f u lf o rs u p e r i o r s k e yw o r d s ：p o r te n t e r p r i s ee n e r g yc o n s u m p t i o n ，c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n ， e n e r g yc o n s e r v a t i o na n de m i s s i o nr e d u c t i o n ，e v a l u a t i o ns y s t e m i i 武汉理工大学硕士学位论文 目录 摘要i a b s t r a c t 1 i 目j 录l i l 第1 章绪论1 1 1 研究背景与意义1 1 2 国内外研究现状3 1 3 主要研究内容及研究方法8 第2 章我国港口能源消耗现状及影响因素分析l o 2 1 港口能源消耗的现状分析1 0 2 2 我国港口能源消耗考核现状分析1 7 2 3 我国港口节能降耗存在的问题。2 1 2 4 港口节能降耗影响因素分析。2 2 第3 章港口能源消耗考核评价体系构建2 9 3 1 港口企业能源消耗考核体系的构建原则2 9 3 2 港口企业能源消耗考核指标体系的基本框架3 0 3 3 指标体系权重的确定方法一3 6 3 4 能源消耗考核综合评价方法3 8 第4 章港口能源消耗考核指标体系综合评价模型4 1 4 1 评价指标的建立和评价方法的选择。4 1 4 2 评价指标权重的确定4 1 4 3 能源消耗考核评分标准4 4 4 4 奖惩措施5 0 第5 章实证分析5 1 5 1 背景介绍5l 5 2 求解过程51 i i i 武汉理工大学硕士学位论文 5 3 评价结果分析5 3 第6 章全文总结及展望5 4 6 1 全文总结5 4 6 2 研究展望5 4 致谢5 5 参考文献5 6 i v 武汉理工大学硕士学位论文 1 1 研究背景与意义 1 1 1 选题的背景 第1 章绪论 能源是经济命脉，与人类的生存环境和人民的生活密切相关，在社会可持 续发展中起着举足轻重的作用，关系着社会的安定、经济的可持续发展。自1 9 0 0 年以来，世界人口翻了四番多，收入( 以g d p 为度量) 增长了2 5 倍，一次能量消 费增长了2 3 倍，能源需求将继续增长。依据国际石油组织2 0 1 0 年的一份世界能 源研究报告，其结果显示，至2 0 0 9 年底的探明石油储藏量为1 3 3 3 1 亿桶，包括加 拿大正在积极开发的油砂和委内瑞拉上调的储量。全球储藏量能满足依照2 0 0 9 年生产量开采4 5 7 生r 。按照同样的基准，天然气储量足够可开采6 2 8 壬v ，煤炭 为1 1 9 年。据国家统计局2 0 1 1 年2 月2 8 日在中华人民共和国2 0 1 0 年国民经济和 社会发展统计公报中发布的初步核算数据，我国2 0 1 0 年全年能源消费总量3 2 5 亿吨标准煤，比2 0 0 9 年增长5 9 。我国煤炭消费量增长5 3 ，原油消费量增长 1 2 9 ，天然气消费量增长1 8 2 ，电力消费量增长1 3 1 。针对愈演愈烈的能源 危机，党的十六届五中全会果断做出了“加快建设资源节约型、环境友好型社 会”的决定，节能降耗也因此被提到了前所未有的高度。 港口规模越来越大、功能越来越先进，其承担的货物运输、分拨任务也越 来越重。另据美国港口协会统计：目前美国港口货运量每年大约为2 0 亿吨，1 5 年后这个数字将会翻一番。港口作为我国对外开放的窗口和现代物流供应链中 的重要环节，日益成为集运输、配送、仓储、加工、包装、增值服务等功能于 一体的综合性物流平台，其能源消耗在整个交通行业中占有一定的比重，抓好 港口行业的节能降耗工作是我国交通行业节能工作的重点之一。同样我国的港 口货物吞吐量也正在急剧增长，我国最近的统计数据显示：我国共有港口1 4 3 0 个、泊位3 4 0 0 多个，拥有2 1 万多艘内河及远洋船舶，能够承担8 6 0 0 多万吨的 货物运输，毫不夸张地说港口对经济的发展起着支柱性的作用。 港口在成为世界经济增长的重要推动力的同时，也正在成为港口所在城市 及地区的主要的能耗单位和污染源头。另外，能源危机和环境恶化是人类发展 至今所面临的两项新的挑战，人类在自己的发展历史上也从来没有像今天这样 与自然环境之间矛盾重重。尽管诞生时间不长，现代港口正面临着前所未有的 武汉理工大学硕士学位论文 发展困境，因而如何走出发展困境，继续成为世界经济的重要推动力，成为港 口业面临的重要课题。在2 0 1 0 年交通运输部节能降耗工作会议上，交通运输部 部长李盛霖提出要重点研究建立交通运输节能降耗统计监测考核体系，港口是 交通运输节能降耗的重点领域，在引导合理布局的产业、促进协调发展的区域 经济和完善综合运输体系等方面发挥着重要作用，建立健全港口能源资源消耗 统计指标体系是交通行业推行能源消耗统计监测考核体系的重要组成部分，因 此，能源消耗统计、监测和考核工作是当前交通行业节能降耗工作的重中之重， 是关系到节能降耗总体目标能否顺利实现的根本点。我国港口节能降耗的任务 艰巨，形势严峻。2 0 0 7 年国务院出台了节能降耗综合性工作方案，明确指 出要建立和完善能源消耗统计体系、监测体系和考核体系。 1 1 2 选题的目的和意义 选择本题作为学位论文研究的目的，是想从节约能源消耗的角度探讨港口 企业生产过程中的具体策略，通过对我国港口企业能源消耗现状分析，研究出 “节能降耗”这一国家政策在港口行业中如何具体有效实施，有助于我国港口企 业朝着节约化方向发展，坚持走可持续发展道路。本文对所做的具体实施策略， 可为港口企业的运行与组织管理提供支撑，为交通运输部门在制定本行业发展 的相关政策制度提供借鉴。就我国交通运输业的能源使用效率来看，同国际先 进水平差距较大，港口企业“能源消耗考核 工作还需继续加强。为全面、客 观评价企业的节能效果，港口能源消耗考核指标体系研究工作的意义在于以下 几个方面。 ( 1 ) 反应港口能耗现状 通过指标体系中定性指标等级和定量指标数量大小，可客观地反映出该区 域在节能降耗工作中相应的物理空间特性和社会环境特征，显示节能降耗建设 成就的同时也暴露节能降耗工作的薄弱环节，作为进一步分析和决策的出发点。 ( 2 ) 分析港口能耗的诱因 单项指标可全面地反映出现状的建设水平，但指示现状还停留在现象层面 上。考察单项指标之间的引致关联，进而揭示出相应孤立的客观现状之间的因果 联系才能深入到现象背后的本质。 ( 3 ) 节能效果反馈 在可持续指标体系当中，除了应对节能降耗客体设置指标外，还应对节能 降耗主体设置指标来反映到考核日期为止已采取的措施产生的效果和效率，或 2 武汉理工大学硕士学位论文 者用于反映未来经过政策方案调整后新措施的效果和效率。 ( 4 ) 确定节能降耗目标 指标体系项目的详细性、全面性可作为战略性目标的细化和补充，更有利 于指导节能降耗工作的实践。节能降耗工作的目标就是要使节能降耗各项指标 达到或超过目标，至少是在现有基础上能达到的一种较好的组合方式。 ( 5 ) 降低成本 由于能源消耗在港口企业经营成本中占较大比重，在保证基本服务水平与 服务质量前提下，港口企业饱受成本压力。为保证和提高企业经济效益，企业 对于节能工作历来非常重视，采取各种措施节能降耗，降低经营成本。如何在 服务价格上涨幅度不大的要求下，进一步降低企业运行成本，提供企业经济效 益与社会效益，是运输企业经营者适应市场发展的内在驱动力。 总之，通过这种综合评价，政府可以了解企业开展节能活动的客观情况， 并引导、督促企业加强指标体系中的各项节能实践。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国外研究现状 国外学者在港口节能降耗和环境保护方面进行了深入的研究，并取得了一 些成果。本文着重研究节能降耗方面的内容： e p a i p a i 、a b r i g d e n 和c w o l d r i d g e n 结合英国港口发展实际情况，从港 口日常运营和发展及对其有潜在影响的环境因素入手，在清晰阐述英国港口业 发展的环境保护政策与相关环境保护立法的基础上，采用港口的环境管理实践 与工作进行实证分析，从而制定了英国港口节能降耗、保护环境的措施1 。 t h o m a s a g r i g a l u n a s 、m e i f e n gl u o 对纽约、诺福克、新泽西、芝加哥、西雅 图、范库福峰、长滩、巴尔迪莫等地区的港口进行了实地考察，从港口实现可 持续发展的成本角度，详细阐述了港口实现此目标的诸多制约因素，并结合考 察实践对集装箱港口的可持续发展提出了多个有效建议口羽。a i m g o u l i e l m o 在 深入研究分析欧洲港口相关环境保护政策后，提出了港口环境保护不仅是海洋 环境同时又是运输问题这一全新问题，并结合实践简单分析了影响港口发展的 环境问题及对其的影响因素口朝。p e rh 0 i s o 对港口和船舶上产生的不同类型的 废弃物分别进行了研究，包括它们产生来由、产生原因以及如何收集和处理等 问题，指出其中的一些废弃物可以应用港口原有的设施a v a i 处理，同时提高 武汉理工大学硕士学位论文 了设备利用率泓1 。g u p t ar a s h m is p a t i l 认为在港口工程中制定的环境管理计 划( e m p ) 是十分必要的，它的制定对确定并识别出污染源，港口的整个建设和运 营阶段进行定期的监测和评估有十分重要的意义啼引。 美国政府于上世纪末期制定了一系列强制性的法律法规来实现国家节能减 排、降低能耗任务。特别在港口领域，采用的排放标准更高，严格控制港口废 气的排放量，对采用绿色节能型生产设备、生产技术、清洁能源的企业进行鼓 励，如洛杉矶就采用了陆基供电系统，极大的减少了废气排放，所有的船舶开 关引擎都装有1 5 分钟空载设置的第二代引擎或者使用乳化油燃料。长滩港口对 靠港船舶都采用岸上供电，从而取代了传统的船舶发动机发电，达到节能目标。 洛杉矶港和长滩两港划定了“1 2 k h 航速限制海域，即要求在这一海域，船舶 的航速必须降至1 2 k h 及以下，因为船舶以1 2 k h 航速航行时所产生的废气是2 0 k h 航速航行时的6 0 ，这一措施在港口减排方面的节能减排效果明显。此外，美 国港口行业间积极行动，采取联合行动共同节能降耗。这些港口措施的有效实 施，实现了港口的能源节约和环境保护之一目标，和港口经济效益的双赢局面。 欧洲各国的诸大港口一直关注着全球气候变化、环境保护等问题，为解决 这些问题，采取了多种节能降耗手段b 1 。荷兰鹿特丹港制定并实施了“里吉蒙地 区空气质量行动项目”( r e m o n dr e g i o n a la i rq u a l i t ya c t i o np r o g r a m ) ，这一 项目的目的是减少港区内污染物排放，实现区域空气清洁；实行洁净煤计划， 即采用在配煤中心将煤炭进行混配，并精加工成1 0 ”5 0 r a m 直径的微小颗粒，然 后在4 5 m 高的筒仓里进行充分搅拌，通过封闭式的皮带机，实现自动控制和输 出混配好的洁净煤，并对其有序的堆放。整个配煤过程被精确有效的控制，这 一计划摆脱传统的露天作业，实现了煤炭的清洁利用，减少废弃物排放。其中 半空式配煤技术和地下隧道式技术二者相比，前者有投资低、占地少，污染轻 的优点3 朝。 荷兰阿姆斯特丹港和国内其他港口协商制定了海运业的环境保护政策，其 主题方针之一就是“清洁航运 。这一政策要求各港口要更合理、充分的利用 环境和土地，致力于整个w e s t p o r t 地区控制和减少二氧化碳的释放之一目标， 争取在2 0 1 5 前实现在港口连接内河船舶和邮轮的公共系泊处，所有的船只连接 到岸上供电系统，同时远洋船只停泊处岸上供电连接系统已在测试并安装中。 到2 0 2 5 年，未能达到c c r 2 空气质量标准的内河船舶将一律严禁停靠协议规定 中任何一个港口啪1 。 在亚洲，日本等港口也使用了新技术手段来降低能耗，减少排放，保护环 4 武汉理工大学硕士学位论文 境。名古屋港使用n u t s 的集成式计算机系统，通过此系统把6 个集装箱码头连 接起来，它的应用使工场设备耗油量降低至原来的9 0 ，极大提高了工场和闸门 调度效率，减少了卡车在闸门处的装车等待时间。此外，名古屋港的郭田集装 箱码头采用了混合型轮胎吊这一新技术，在下降过程中所产生的电力被存储在 电力存储设备中，这些能源供轮胎吊在举升周期中利用，直接降低了4 0 左右的 废气排放量啪1 。 1 2 2 国内研究现状 在国内，我国经济的发展要求集约化模式，要求人和自然和谐发展。能源 问题是当今社会高度关注的问题。节能降耗是宏观调控的重要措施，是调整经 济结构、转变经济增长方式的突破口。交通运输行业是国家能源消耗大户，道 路运输每年消耗的成品油约占全社会消耗总量的3 0 左右( 资料来源：中国统计 年鉴) 。由此可见，推进道路运输节能降耗对于整个行业和国民经济的重要性。 目前国内学者关于港口能源消耗统计考核方面也做了不少研究： 1 港口能源消耗的研究 张亚敏( 2 0 0 9 ) 为准确反映“十五”期i 丑j 中国港口生产能源消耗的实际状况， 将全国港口分为沿海港口和内河港口两部分，并选取了具有代表性的沿海及内 河港口采样点，对“十五”期间港口生产能源消耗状况进行了实际调研。根据 调研资料，对沿海和内河港口的生产能源消耗进行了统计计算分别得出了生 产能源综合单耗值，并结合实际情况对该值的变化进行了分析，提出了港口用 能的合理化建议；同时，运用统计学的基本原理概算得出了“十五 期间全国 港口生产能源消耗总量值。对港口行业丌展节能减排工作具有现实的指导意义 口1 。王毅( 2 0 0 8 ) 采取针对性的系统能源管理解决方案。根据港口企业现状系 统化的考虑节能工作，通过能源职能管理体系完善、强化能源管理机制和能源 管理制度的完善、精细化采取蒸汽生产、调配和使用管理措施、加强事前管理、 过程监控，动态修订操作标准等一系列措施，一方面保障了冬季港口生产，另 一方面减少燃煤消耗7 0 0 0 余吨1 。 关于港口能源消耗方面的研究比较少，我国已有不少学者研究了交通行业能 源消耗的情况： 马天山( 2 0 0 9 ) 认为交通运输行业的能源消耗主要为两部分，一是交通运输 基础设施建设时期的能源消耗( 路网、站场、信息设备建设等) ，即交通运输生 产前期准备的能源消耗，这部分能源消耗既包括建设施工时的消耗，也包括相 武汉理工大学硕士学位论文 应原材料生产时的消耗；二是交通运输工具在运输过程中的能源消耗，也就是 交通运输生产过程的能源消耗量，此部分的消耗能源主要是石化能源。其结论 显示，交通运输工具在运输生产过程的石化能源消费量远远高于交通运输工具 生产前期准备的能源消耗量n9 l 。吴文化( 2 0 0 7 ) 列举今3 0 年来中同美交通运输 业的能源消耗情况，对能耗情况进行分析，认为美日两国，其交通运输能源消 费量占本国能源消费总量的比重达到2 5 以上( 美国相对较高) ，道路交通工具能 耗占运输总能耗的比重都超过了8 0 ( 日本相对较高) 。2 0 0 5 年中国各类交通运 输工具能源消耗占我国能源消耗总量比重为1 6 3 ，较同期美国低1 1 ，较日本 低8 ，分析指出造成我国能源数据的差异的原因在于我国能源消耗统计工作相 对不完善2 们。 2 能源消耗统计指标体系的构建研究 能源数据已经成为国内、国际高度关注的信息。准确、客观的能源数据可 以支持政府能源管理以及政策法规和规划的制订、实施提供信息；提供信息给 学术界、了解能源问题以及公众研究；提供依据给能源生产者和消费者制订计 划和投资决策；目前我国学者对于能源消耗统计指标方面也做了不少的研究： 在综合交通方面，杨立中( 2 0 0 7 ) 分析运输系统生态经济指标后，把各种 运输方式对水陆客运周转量和货运周转量、运输过程污染物排放、石油等能源 的消耗、运输便捷性、污染物排放对环境的危害等方面的影响进行横向比较， 应用灰色关联分析这一定量分析方法，依据所选取的影响因素指标对这些运输 方式进行了综合评价疆1 。石静雅( 2 0 0 8 ) 根据各线运营统计的月报表及轨道交通 网络，探讨分析了影响轨道交通能源消耗的多项因素，依据报表数据，根据国 家制定的轨道交通能耗指标的具体要求，构建了轨道交通路网的能耗指标综合 评价体系，现有线路能耗评估将直接的使用该能耗体系，为节能措施的制订提 供了理论依据，在政府决策、线路规划、设备选购、基本设施建设、运营管理 等方面具有一定的指导作用。贾顺平( 2 0 0 9 ) 从外部成本计算、分析影响因素、 指标数据统计对交通运输能源消耗进行了比较研究，以及交通运输能源消耗与 社会经济互动关系、相关规划与政策研究、交通能源需求量预测等方面，综述 了国内外的相关研究成果，分析了当前研究的特点和存在的不足。提出了今后 要在交通运输能耗基础统计数据与可比指标、不同交通运输方式的能源消耗可 比因子、交通运输能源消耗影响因素及灵敏度分析等方面展开更进一步的深入 研究，以期建立相关的基础数据平台和理论方法模型瞳朝。 在道路交通方面，刘莉( 2 0 0 9 ) 构建了公路运输能源消耗统计指标体系，该 6 武汉理工大学硕士学位论文 体系包括两类指标：能源利用效率指标和能源消耗总量指标。其中后者可以是 依不同运输方式的能源消耗总量指标，也可以是分不同能源品种的能源消耗总 量指标；前者则包含能源效率指标( 如百车公里油耗) 和能源强度指标( 如单位产 量能耗和单位产值能耗等) 。并依所建立的统计指标体系，对我国与国外发达国 家的公路运输能源消耗统计指标进行对比，发现不足m 3 。李显生( 2 0 0 9 ) 等指 出道路运输能源消耗统计指标中，百车公里应该作为统计总油耗量的重要指标， 原因是货物周转量很难统计到准确即时的数据，因此提出百车公罩应该成为统 计总油耗量的最重要指标：按不同的运输工具，其中客车按车辆长度、货车按 载重质量来分别建立能源消耗统计指标体系模型。作者利用统计学中的假设检 验方法，结合所建立的指标体系模型，对道路运输企业私营车辆与公营车辆的 燃料消耗水平进行假设检验，所得到的结果表明：企业私营车辆与公营车辆的 燃料消耗水平没有差异呻1 。 在港口方面，张亚敏( 2 0 0 9 ) 通过分析国内外港口能源消耗量统计方法， 针对我国港口特点和企业能源消耗统计现状，首次选用了典型调查方法，依据 新制定的统计原则，取得典型企业能耗数据；通过加权平均方法，获得了典型 企业能源单耗指标；再依据港口统计制度中的分货类港口吞吐量数据，算出港 口能耗总量。该方法既能与原有统计制度相衔接，又能够满足当前国家、行业 加强节能减排工作对港口能源统计的需求，将为掌握港口行业的能源消耗情况 及制定节能政策提供强有力的数据支撑和技术保证n 们。 3 能源消耗监测方法的研究 王云龙( 2 0 0 9 ) 根据目前汽车运输企业的经营现状，通过建立燃油消耗统计 模型，对燃油消耗量进行统计。以燃油消耗量为因变量，把影响燃油消耗的因 素：周转量、客运量、车龄、驾驶员的驾龄、实载率、平均车速、行驶里程做 为自变量，建立多元线性回归模型。通过拟合优度检验、f 检验得出其线性相关 性，再应用逐步回归法优化统计模型，来实现当数据信息有限时，预测出该企 业当月的车辆燃油消耗总量。计算的燃油消耗量将通过企业调研的实际统计数 据代入统计模型，与实际统计的燃油消耗量比较接近，且统计过程得到简化， 并结合统计模型的研究方法丌发了相应的统计软件1 。 4 港口能源消耗考核指标体系构建的研究 吕安涛( 2 0 0 9 ) 针对山东省港航系统客观实际，从组织机构建设、综合能源 消耗、新技术新产品推广等因素考虑，依据港航系统节能减排相关的法规、标 准和文件，确定了港航系统节能减排评价指标体系，为港航系统节能减排考核 7 彗堡堡三盔堂堡主堂垡笙塞 管理工作提供了评价依据n 朝。凌强( 2 0 0 9 ) 在绿色港口的定义下，构建了以环 境质量、环境管理和能源消耗为一级指标，废水污染，环境制度、能耗指标等9 个二级指标的绿色港口评价指标体系，并以上海港为例，论证了绿色港口的评 价指标体系的重要性。张尊华( 2 0 0 9 ) 考察分析了国内外港航系统节能减排的 发展现状，按照我国节能减排的指导思想和要求，初步构建了基于层次分析的 模糊综合评价法的港航系统节能减排评价评价指标体系啪1 。 5 港口能源消耗考核评价研究 彭传圣( 2 0 1 0 ) 提出港口企业在能源消耗方面有其自身的特点，节能业绩 考核应充分考虑行业的特点，并根据港口实际情况，提出了新的考核评分方法。 王传瑜( 2 0 1 0 ) 为全面科学地评价港口企业的节能减排效果，构建了港口企业 节能减排评价指标体系n 钔，包括节能管理机制建设、节能技术应用评价和节能 减排运营考核这三类指标。运用综合评价法对这三类指标进行评价，为港口企 业节能技术评价提供了科学依据。李琪( 2 0 1 0 ) 首次建立了我国港口节能减排 评价指标体系。之后，综合运用层次分析法和模糊评价法，构建了层次模糊综 合评价模型，对港口评价指标体系进行评价。孙欣( 2 0 0 8 ) 应用了超效率数据 包模型，探讨了社会协同地区的节能减排评价模式，他把节能减排所包含的巨 系统看成一个个单元在一定可能的范围内通过一定数量的投入而产出一定数量 的“产品”的活动。使用d e a 多种模型中的扩展d e a 模型超效率的评价模型， 对国内各地区节能减排投入产出的效率作了评价节能减排评价模式 1 8 。 1 3 主要研究内容及研究方法 为构建一套科学合理的港口能源消耗考核评价体系，论文将从理论研究、 体系建立、案例研究三个层面，来详细论述港口能源消耗考核的评价方法和评 价指标体系的建立： ( 1 ) 理论研究。主要阐述论文研究的缘起、目的、内容与方法，国内外关 于港口节能减排研究发展的基本状况，国内港口能源消耗的现状与面临的基本 问题。以问题为导向的研究方法将有助于提高论文研究的时效性和社会意义。 ( 2 ) 体系建立。通过借鉴国内外上多种成熟的节能评价体系，结合国内外 相关法规标准，构建评价理论框架与方法基础，并形成一套科学适用的评价体 系，在此过程中还要仔细研究指标量化的方法以及指标权重的分配。 ( 3 ) 案例研究。结合案例，从指标体系、设计原则、分析程序等层面，对 本文所建立的港口能源消耗考核评价体系进行验证，分析体系的科学性和合理 8 武汉理工大学硕士学位论文 性。围绕上述本课题的研究目的，本课题的主要研究方法为： ( 1 ) 访谈、问卷调查等调研方法。在有关国内港口能源消耗发展现状的研 究过程中，我们采取访谈和问卷调查等方法，听取来自专家、相关从业者等方 面的意见，从而获得对于现状认知的第一手资料，保证我们对现状问题总结的 准确性和时效性。 ( 2 ) 对比研究。国外相关研究要早于我们，因此有必要学习国外的成功经 验与教训，在了解他人成果的基础上展开自己的相关研究，通过对比研究的方 法，寻找创新的可能、途径和方法，并汲取对本课题有益的成分。 ( 3 ) 实证研究。港口能源消耗考核的实践活动正在国内外蓬勃发展，在考 察这些实践活动的基础上，总结他们成功的经验和失败的教训，来保证本课题 研究的正确性和科学性。 武汉理工大学硕士学位论文 第2 章我国港口能源消耗现状及影响因素分析 2 1 港口能源消耗的现状分析 2 1 1 港口企业能源消耗概述 作为我国交通运输行业的重要组成部分之一，港口行业的发展对国民经济 的稳定、快速的发展有极大地促进作用。在港口所消耗的诸多资源中，能源是 其中最重要的部分。随着港口生产的稳步发展，港口自动化、现代化、机械化 进程的不断推进，电力、燃油等能源消耗量大的问题日益明显。港口能耗主要 有港口建设运营期的装卸设备选型、工艺及辅助生产设施，以及工作人员操作 技术水平、节能理念和意识等方面n5 l 。而其中，港口的装卸生产能耗占港口总 能耗比例最大，是影响港口能耗的最主要因素。如一个集装箱码头：生产用能 占总能耗的8 0 以上，而生产用能中，主要装卸设备( 岸桥、场桥) 用能量最大， 其中岸桥用电就占装卸生产用能量的2 0 - - 3 0 。因此，优化装卸工艺流程、合 理匹配装卸机械，对于降低港口装卸作业的能源消耗有直接关系。 港口用材主要包括：办公用材、机械设备用材、港口改扩建用材等，其中 机械设备用材是最主要的部分，这是因为港口各类机械繁多，需要经常维修保 养，更换零件。因此如何合理的节约使用港口设备，降低港口耗材也是港口所 考虑的重点。辅助生产涉及到港口设备维修、港口辅助生产建筑物、道路及室 内照明、给排水、供热及通风空调等多方面内容，加强这些方面的节能管理会 给港口企业带来很大的能源节约，提高效益。 2 1 2 港口能源消耗分析 港口作为水运行业重要的组成部分，是耗能的大户。港口主要消耗能源的种 类主要有汽油、柴油、重油、煤炭、电力、蒸汽。国家储备库、保税库等新增 蒸汽的消耗，油品码头能源管理生产用汽需求量急剧上升，我国港口的主要能 源消耗结构及比重如表2 一l 。 1 0 武汉理工大学硕士学位论文 表2 - 1 我国港口的主要能源消耗结构比重 能源品种汽油( )柴油( )重油( ) 煤炭( )电力( ) 年份 沿海 内河沿海内河沿海内河沿海内河沿海内河 2 0 0 52 0 l 2 2 8 4 0 1 l 6 1 9 49 0 7 0 0 0 1 7 0 61 4 2 53 1 7 42 1 5 2 2 0 0 61 7 71 8 74 1 7 86 1 1 55 3 3o o o1 6 9 81 2 1 83 4 1 32 4 8 0 2 0 0 71 7 0 1 1 6 34 1 8 34 5 7 91 1 80 0 01 3 5 98 5 64 1 7 03 4 0 3 2 0 0 8 1 3 92 8 24 2 2 85 9 4 0 o 9 1 0 0 0 1 0 2 19 4 64 5 2 12 8 3 2 2 0 0 91 0 00 6 l3 9 7 93 3 5 42 9 8o 0 07 2 46 0 94 8 9 95 9 7 7 2 0 1 00 7 6 o 8 2 4 2 9 4 5 3 8 54 4 6o o o6 7 67 2 54 5 0 83 8 0 8 随着港口建设的发展，我国港口吞吐量呈现大幅增长的态势，港口能源消耗 也随之大幅增加。港口的能耗统计指标为综合生产能耗量。生产能耗量是港口 企业装卸生产和辅助生产的耗能总量，不包括港口生活用能和其他用能量。 表2 - 2 我国港口吞吐量一生产能源消耗量 货物吞吐量( 亿t )生产能源总消耗量( 万t e c )货物吞吐量t e c ( 万t ) 年份 沿海 内河 合计沿海内河合计沿海 内河 2 0 0 5 3 0 5 0 1 8 5 04 9 o o 9 4 4 0 3 4 5 8 1 2 8 9 86 5 l3 6 4 2 0 0 62 7 2 02 0 8 04 8 0 01 0 5 7 84 4 7 11 5 0 4 96 1 54 1 4 2 0 0 73 0 6 02 2 3 05 2 9 01 3 0 4 05 4 6 11 8 5 o l6 3 34 4 4 2 0 0 83 5 3 82 0 3 45 5 7 21 4 8 7 3 9 7 0 6 2 4 5 7 95 8 65 9 4 2 0 0 94 1 0 92 8 4 5 6 9 5 4 1 7 5 4 28 5 0 92 6 0 5 15 8 34 0 7 合计1 6 4 7 71 1 0 3 92 7 5 1 66 5 4 7 33 0 6 0 59 6 0 7 8 由上表可得出我国沿海港口和内河港口生产能源单耗，如图2 一l 。 武汉理工大学硕士学位论文 图2 - 1 港口生产能源单耗 横轴表年份，纵轴单是t e c ( 万元) 。 由上述分析可知，我国港口行业能源消耗形势严峻。其主要表现为： ( 1 ) 能源资源约束明显，供需矛盾突出。由表2 1 可以看出，我国港口主要 消耗能源是电力和柴油。在2 0 0 6 年前，港口柴油的消耗大于其他能源，能源消 耗主体为石油类。在2 0 0 6 年后，随着港口“油改电”技术的逐步推行，电力消 耗上升，石油类消耗比例下降，但是总体来说，石油仍然是港口的主要消耗能 源。我国石油资源供应紧张，从消费总量看，中国己成为世界第二石油消费大 国，而石油的国内产量最多在两亿吨，大量依靠进口。到2 0 2 0 年，按最低方案 预测，石油的对外依存度达6 0 。随着港1 3 生产规模的进一步扩大，能源供求 矛盾将长期存在。 ( 2 ) 港口能源消耗总量增大，我国港口建设加速，港口吞吐量迅猛增长，港 口生产量剧增。由图2 1 可知，我国沿海港1 3 生产单耗高于内河港口生产单耗， 沿海港口吞吐量呈上升趋势，生产综合单耗总体也呈上升趋势，从2 0 0 9 年略有 降低。内河港口吞吐量也有了较大增长，生产单耗变化有起伏。在港口生产规 模扩大的情况下，规模经济所带来的效应已经不再明显，而在这一时期，港口 的可变能耗占据了主导地位，如装卸、平面输送、拖带作业等动力消耗，港口 生产规模的扩大，在技术水平不变的情况下，则会大幅增加港口生产能源的总 消耗，产生能源的浪费与不合理使用。 ( 3 ) 能源利用效率偏低，港口能源管理与生产技术需要提高。从港口生产单 1 2 武汉理工大学硕士学位论文 耗来看，我国港口生产单耗平均在5 6 1 t e c 万t ，与世界先进水平能源单耗存 在很大差距。由于沿海港口发展快速，装卸机械化水平较高，而内河港口发展 较落后，总体能源利用效率低，导致我国沿海和内河港口发展水平不均衡。整 个港口行业需要从能源管理和生产技术方面得以改进，否则能源单耗下降的幅 度将越来越小，直至停止下降，而如果设备老化，能源单耗就会反弹。 综上所述，我国港口节能降耗势在必行。国家在十一五规划纲要，明确规 定了我国节能减排的两大约束性目标，交通部将港口能耗目标分解，提出了2 0 1 5 和2 0 2 0 年的行业具体节能目标u7 1 。 2 1 3 我国港口节能降耗实践 ( 1 ) 背景 港口企业的生产运营伴随着各种能源的大量消耗，货物吞吐量大幅提升的 同时必然带来能源消耗呈增长态势。提高能源利用率，降低单耗成本，是港口 企业必须肩负的社会责任和义务。 ( 2 ) 港口能源消耗源对比分析 我国在港口运作的总能耗中，主要能耗源为装卸设备和辅助生产设备，其 中港口的装卸生产所占能耗比例最大，因此其是影响港口能耗的最为关键的因 素。如集装箱码头装卸生产所用能耗比例为8 0 以上。在装卸生产用能中，主 要装卸设备( 岸桥、场桥) 耗能最多，岸桥用电占装卸生产用能量的2 0 一3 0 ， 轮胎吊用柴油占装卸生产总耗能量的4 0 - - 5 0 。煤炭矿石码头的主要装卸设 备为码头前沿卸船、装船设备，堆场用能设备为装车机、堆取料机等，水平运 输设备主要是皮带运输机，这些装卸设备和水平运输设备用电量约占4 0 左右。 例如秦皇岛港所消耗的能源主要有电力、煤炭、柴油、汽油、重油。按能源品 种分电力、煤炭、燃油，分别占6 7 、2 2 、1 1 ；按能源用途分，装卸生产 用能占7 0 ，其它用能占3 0 。港口的能源消耗源可以分为2 个部分：1 ) 装 卸设备，主要包括翻车机、皮带机、罐料机、取料机、装船机、门机、流动装 卸机械等n 引；2 ) 辅助生产设备主要包括锅炉、机车、港务船舶等，这2 类能源 消耗源的消耗比例分别为：7 0 和3 0 。 装卸设备 装卸设备在港口行业能源消耗占比较大，港口起重机是生产中用能大户， 起重机的能耗主要包括集装箱码头的用电及油耗，其中的油耗占整个能耗的 7 0 左右。特别是近年来，随着全球范围内的能源价格急剧攀升，这些移动式 1 3 武汉理工大学硕士学位论文 设备的运行维护成本越来越高，同时又对这些移动式设备的排放提出了更严格 的标准。我国大量使用的r t g 等移动式港口设备普遍存在“猛喝油”、“冒黑 烟”现象，这已经不能很好地适应我国港口行业的健康可持续发展。在我国大 力提倡用电能的条件下，如何降低油耗在整个生产中的比重，显得尤为重要。 在此占7 0 比重的“用油大户 的设备主要是指用于生产作业的轮胎式集装箱 门式起重机( 简称“龙门吊 ) ，龙门吊用油量的节省可通过技术改造来加以实 现。 传统的龙门吊因在码头堆场内作业，自身配备有柴油发动机组作为动力能 源，满足了作业的方便灵活性和转场的需要，在堆场内不受供电的局限，具有 良好的机动性能。大大提高了集箱装装卸效率。但其在能源消耗上有下述几个 缺点： a ) 耗油量大，成本高，以一台龙门吊一个月作业5 0 0 0 个箱次，一年6 万箱 次计算，每作业箱次的耗油量约2 升柴油，每年一台龙门吊用油量约1 0 0 吨， 近6 0 万元人民币； b ) 发动机组故障多，维修成本高。维修成