基于能流分析的城市大气环境规划思路

２．能流平衡分析 重点分析能流各阶段输入、输出和流 失量之间的平衡关系，包括能量和污染物 量两个方面。污染物流失量又包括排放■ 和治理量，其比例的大小反映了区域内能 源系统先进程度和对污染的控制能力。 ３．能流过程优化分析 在能流转换效率、排污系数、投资费 用系数和经济技术约束等参数的分析基础 上，采用数学规划方法建立优化分析模型。 主要目的在于合理优化能源分配途径。合 理安排能源改造项目。以控制大气污染。 优化分析仍以能流图为基础。但要充分考 虑到规划期内可能增加的新的能源形式和 转换过程。其中各能源的效率系数和排污 系数应充分考虑到各规划期内的科技进步 的因素并与费用系数相对应，与详细规划 参数相协调。在能流优化分析中。常用的 数学规划方法有多目标线性规划和目标规 划的方法。利用这些方法除可直接得到区 域优化的能流规划方案外。更重要的是可 以建立起目标间的相互关系，为决策提供 依据［２１。 如我国的大气污染主要以煤烟型污染 为主，二氧化硫和烟尘是主要污染物。这 同中国以煤为主的能源结构与技术落后密 切相关。因此。大气环境规划过程可依据 能流图。以各种能源在发电和各终端消费 部门中的分配、转换和消耗过程为主线，
区域治理Βιβλιοθήκη 基于能流分析的城市大气环境规划思路
黎斯思
南京国环科技股份有限公司，江苏南京２１００４２
攘■：本文提出基于能流分析的城市大气环境规划思路，制定以能流图为基础的区域环境一经济系统能流分析研究框架，提出能流分 析的建议指标，为确定和实现大气环境目标、大气环境规划方案及实施提供有效的依据。
关■啊：能流分析；能流图；城市大气环境规划
一、蠢流分析理论 物质和能量流动是环境一经济系统得 以正常运行的必要条件，该系统是一个将 原料、．能源转化为产品和废弃物的代谢过 程。物质流分析方法是一种以重量单位取 代货币单位。追踪物质从自然界开采进入 人类经济系统．然后流经经济系统各个环 节，最终回到自然环境的研究方法；能流 分析是用来评估能源使用效率的方法。它 对环境一经济系统中能量的投入和产出进 行量化分析。同时通过能量统计，对能源 的初级输入与转换、最终能源使用与输出 等过程进行结算。相对物质流动，能量流 动呈单向流动，并且在流动过程中利用效 率较低。从而导致这一过程对自然环境产 生负面影响。参考物质流分析方法。提出 区域环境一经济系统能流分析的研究框架。 在以往能流分析和物质流分析研究的基础 上，提出区域环境一经济系统能流分析的 建议指标”Ｊｏ ＝、－Ｅ滚分析枢絮曩指标 能流分析的基础是能流网络图。输入 端为各种一次能源，输出端为损失和有用 能。同时描述不同能源载体及其携带能量 的大小，可以分析出不同部门之间的能量 输入输出关系。不同能源载体携带的能量 在不同部门之间的分配关系，简单的估算
出各部门和整个系统的能源转换或利用效 率。能流图绘制的重点是能源平衡，可以 采取以用能部门为终端和以用能设施为终 端两种形式。前者主要应用于宏观分析。 具体来说。可将整个网络图分为若干个环 节：输入、输送、转换、分配和使用（这 是与物质流分析方法最大的区别．不包括 废物的利用），基本内容包括以下几方面：
从以下几方面总结：①能源结构以什么为 主。每种能源利用方式污染物（二氧化硫、 烟尘、氮氧化物）含量是多少？②能源缺 口出现在哪个环节。如在电力供应紧张的 形势下，有可能在能流图中会出现各行业 原煤和燃料油的消费量增加。并且电力行 业本身的原煤和燃料油消耗也很大，导致 大气污染物增加。③从使用方向上看，有 可能分析出某地区交通运输业是耗能大户， 导致其成为废气的重要污染源。
大部分环境问题的产生都与经济发展 和能源供求有着密切的关系。比如大气污 染问题。对于不同的一次能源、不同的能 源消费过程、不同的技术背景，所产生的 经济和环境效应是不同的。任何能源在其 生产、运输、转换消费过程中，能源流动 的效率和环境影响都会发生变化．需要对 每个环节用相应的能值指标或者能源效率 来表征。从而找出产生污染的主要环节和 原因，动态了解目前能源使用情况及存在 的主要问题。·大气环境规划是为了平衡和 协调某一区域的大气环境与社会、经济之 间的关系。以期达到大气环境系统功能的 最优化．最大限度的发挥大气环境系统组 成部分的功能。本文提出以能流分析方法 为基础。对城市大气环境规划期内主要资 源进行需求分析时重点分析城市的能流过 程．以期为确定和实现大气环境目标、大 气环境规划方案的制定和保障措施的实施 提供有效的依据。
三、总结 １能流图可将能源的供应、转换和使用 过程以流程图的形式量化展现，了解和掌 握整个社会经济系统中能量的流向和流量。 可以明晰各产业能源的消耗和利用、可更 新能源与不可更新能源比率等情况，从而 进行能源消费结构的调整。如用各种可更 新能源（如风能、太阳能等）替代现有的化 石能源，不断提高可更新能源的使用比例。 减少环境污染。 ２由能量平衡数据可推算能源加工转换 或利用效率．以及整个系统的能源利用效 率，可以有效进行能流的优化管理。在此 基础上．依靠技术创新。优化区域内的能 源配置，提高能源的利用效率，从而指导 区域环境—经济系统的持续发展。 ３为区域污染物总量控制提供基础。通 过能流分析，可以获得污染物贡献率和区 域污染物排放总量。然后根据区域整体坏 境的使用功能要求及自净能力。提出污染 物总量控制的管理方法。 ４为节能减排等政策的制定提供依据。 通过能流分析．可以获得当前经济系统基准 年的能源消耗和利用效率，以及一段时间内 的变化趋势等分析结果，然后据此可规划出 能源污染物削减计划。以及逐步提高能源利 用效率的中期目标和远期目标等嘲。 参考文献： …１刘伟，鞠美庭，李智等．区域（城市） 环境一经济系统能流分析研究ＩＪｌ．中国人 口·资源与环境，２００８，，１８（５）：５９－６３． 【２】２毛玉如，沈鹏，李艳萍等．基于物质 流分析的低碳经济发展战略研究Ｕ】．现代化 工，２００８，２８（１ １）：９—１３． 【３１３许晓天，陆志波．Ｍａｔｌａｂ在区域 大气环境规划中的应用ＩＪ］．同湃大学学 报，２００５，３３（２）：１８５－１９０．
１．能流过程分析（能源类型、系统边 界及分析指标的确定）
能流过程主要包括：能流输入过程、 能流集中转换过程、能流分配过程及终端 用能过程。能流输入过程重点分析能源总 量、结构和污染物含量。能源集中转换过 程重点分析转换能源总量、比例、效率、 投资及其环境效益。能流分配过程重点分 析能流分配合理性。终端用能过程重点分 析总量、结构和对大气环境的危害。