天然氣節(jié)能減排經(jīng)濟(jì)性模擬與熵分析研究

【摘要】：人類利用能源經(jīng)歷了從薪柴時代到煤炭時代，再到油氣時代的演變，形成了目前以化石能源為主體的能源時代?；茉磳τ谏鐣?jīng)濟(jì)的發(fā)展起了巨大的作用，但化石能源的大量使用，也帶來副作用，一方面導(dǎo)致能源資源稀缺性加劇，另一方面導(dǎo)致對環(huán)境的嚴(yán)重污染，節(jié)能減排勢在必行?；茉粗?，天然氣最為清潔，氫碳比高，二氧化碳排放量少，是環(huán)境友好型能源。天然氣節(jié)能減排過程的經(jīng)濟(jì)性是當(dāng)前重要的課題。本文主要研究內(nèi)容如下： (1)以典型節(jié)能技術(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)節(jié)能減排的基本原理，提出了利用城市污水為熱源（匯）及與太陽能互補(bǔ)的天然氣熱泵節(jié)能減排方案。為了分析節(jié)能減排途徑的合理性，在經(jīng)濟(jì)學(xué)理論與工程技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上，建立了節(jié)能減排過程經(jīng)濟(jì)性分析和二氧化碳減排計算的模擬分析方法。 (2)在市場價格理論的基礎(chǔ)上，根據(jù)公共經(jīng)濟(jì)學(xué)的原理，結(jié)合我國城市燃?xì)獾膶?shí)際情況，對天然氣的價格形成基礎(chǔ)、能源價格的職能與作用以及天然氣定價的依據(jù)進(jìn)行了分析。并利用開發(fā)的軟件對城市天然氣價格對于節(jié)能減排過程的經(jīng)濟(jì)性影響進(jìn)行了定量分析。結(jié)果表明，適當(dāng)提高天然氣的價格可以促進(jìn)人們節(jié)能投資的積極性，有利于推廣節(jié)能和減排效果好的措施。 (3)根據(jù)建立的經(jīng)濟(jì)分析模型和用MATLAB語言編寫的軟件，在不同條件下，對城市污水源(匯)燃?xì)鉄岜?、太陽?天然氣熱泵互補(bǔ)供熱、太陽能熱水-污水雙水源燃?xì)鉄岜霉岷吞烊粴鉁p排二氧化碳等過程進(jìn)行了模擬分析與研究，得出了相關(guān)參數(shù)的影響規(guī)律，為天然氣利用過程方案的制定提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 (4)為了借鑒熱力學(xué)熵成熟的理論成果與實(shí)踐經(jīng)驗，對非熱力學(xué)熵和熱力學(xué)熵的互洽性和差異性進(jìn)行了分析比較。用熵的理論對節(jié)能減排過程進(jìn)行了分析，并以能源資源可采年限、二氧化碳相對減排量、人均能源足跡相對值和石油對外依存度等參數(shù)為因變量，分別提出了對能源資源、二氧化碳減排、能源生態(tài)影響、能源安全用熵進(jìn)行表征的公式，并利用相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了實(shí)證性分析與研究。 【關(guān)鍵詞】：天然氣 節(jié)能減排 經(jīng)濟(jì)性分析 能源經(jīng)濟(jì) 熵分析
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：X24;F426.22
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-10
• 第一章 緒論10-28
• 1.1 能源的作用與發(fā)展趨勢10-15
• 1.1.1 能源概況10-11
• 1.1.2 能源的作用11-14
• 1.1.3 能源的發(fā)展趨勢14-15
• 1.2 化石能源發(fā)展存在的問題15-23
• 1.2.1 化石能源資源面臨枯竭的危險15-17
• 1.2.2 化石能源開采和利用對環(huán)境的污染17-19
• 1.2.3 化石能源開發(fā)利用對生態(tài)的影響19-22
• 1.2.4 化石能源利用導(dǎo)致溫室效應(yīng)的加劇[19]22-23
• 1.3 節(jié)能減排的實(shí)施23-25
• 1.3.1 節(jié)能減排問題的提出23-24
• 1.3.2 天然氣對節(jié)能減排的作用24
• 1.3.3 天然氣節(jié)能減排的措施24-25
• 1.4 研究目的、方法和路線25-26
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容26-27
• 1.6 主要創(chuàng)新點(diǎn)27-28
• 第二章 城市天然氣利用經(jīng)濟(jì)性評估方法研究28-44
• 2.1 天然氣節(jié)能減排的原理28-34
• 2.1.1 能量的梯級利用28-30
• 2.1.2 能源資源的互補(bǔ)利用30-34
• 2.2 天然氣熱能轉(zhuǎn)化過程的經(jīng)濟(jì)性評估34-39
• 2.2.1 能源利用經(jīng)濟(jì)性模型的內(nèi)容34-35
• 2.2.2 天然氣熱泵制冷與制熱過程的經(jīng)濟(jì)模型35-39
• 2.3 天然氣利用過程二氧化碳減排成本的計算39-42
• 2.3.1 溫室氣體的減排目標(biāo)39-41
• 2.3.2 供熱過程二氧化碳減排量的計算41-42
• 2.3.3 供熱過程二氧化碳減排成本的計算42
• 2.4 本章小結(jié)42-44
• 第三章 天然氣定價及其對節(jié)能投資的影響研究44-66
• 3.1 能源價格的形成基礎(chǔ)與作用44-46
• 3.1.1 能源價格形成的基礎(chǔ)44-45
• 3.1.2 能源價格的職能與作用[59]45
• 3.1.3 天然氣定價的依據(jù)45-46
• 3.2 公共經(jīng)濟(jì)學(xué)原理46-49
• 3.2.1 能源產(chǎn)品的特點(diǎn)46
• 3.2.2 公共資源的優(yōu)化配置原理46-48
• 3.2.3 資源配置機(jī)制48-49
• 3.3 能源價格分析與確定49-54
• 3.3.1 能源價格的因素分析49-50
• 3.3.2 能源需求價格彈性分析50-51
• 3.3.3 能源價格確定的原則51
• 3.3.4 能源理論價格確定的方法51-54
• 3.4 我國城市天然氣價格的現(xiàn)狀分析54-57
• 3.4.1 城市天然氣價格機(jī)制54-55
• 3.4.2 城市天然氣價格的形成基礎(chǔ)55-56
• 3.4.3 我國城市天然氣定價的現(xiàn)狀56-57
• 3.5 城市天然氣價格的探討57-62
• 3.5.1 天然氣耗竭性資源價格57-60
• 3.5.2 管道天然氣價格的探討60-61
• 3.5.3 液化天然氣價格探討61-62
• 3.6 天然氣價格對節(jié)能影響的研究62-65
• 3.6.1 比較方案62
• 3.6.2 基礎(chǔ)參數(shù)62-63
• 3.6.3 供熱成本計算63-64
• 3.6.4 供熱成本結(jié)果分析64-65
• 3.7 本章小結(jié)65-66
• 第四章 天然氣節(jié)能減排經(jīng)濟(jì)性模擬實(shí)證性研究66-87
• 4.1 天然氣熱泵經(jīng)濟(jì)性模擬基本參數(shù)66
• 4.2 城市污水源(匯)燃?xì)鉄岜玫慕?jīng)濟(jì)分析66-70
• 4.2.1 城市污水源(匯)燃?xì)鉄岜玫亩ㄐ苑治?/span>66-67
• 4.2.2 城市污水源(匯)燃?xì)鉄岜玫哪M分析67-68
• 4.2.3 計算結(jié)果分析與比較68-70
• 4.3 太陽能-天然氣熱泵互補(bǔ)供熱與經(jīng)濟(jì)性分析70-73
• 4.3.1 模擬方法70-71
• 4.3.2 太陽能-天然氣熱泵互補(bǔ)供熱費(fèi)用計算71-72
• 4.3.3 太陽能-天然氣熱泵互補(bǔ)供熱與相關(guān)供熱技術(shù)的比較72-73
• 4.4 天然氣熱泵供熱過程的經(jīng)濟(jì)性分析73-76
• 4.4.1 模擬計算目的73
• 4.4.2 天然氣熱泵供熱費(fèi)用的模擬計算73-75
• 4.4.3 天然氣熱泵與天然氣鍋爐供熱的比較75
• 4.4.4 小結(jié)75-76
• 4.5 太陽能熱水-污水雙水源燃?xì)鉄岜霉峤?jīng)濟(jì)性分析76-79
• 4.5.1 設(shè)備和基本參數(shù)76
• 4.5.2 模擬計算結(jié)果76-79
• 4.5.3 小結(jié)79
• 4.6 天然氣利用減排二氧化碳的經(jīng)濟(jì)性分析79-83
• 4.6.1 低碳化過程經(jīng)濟(jì)性問題的提出79-81
• 4.6.2 供熱過程二氧化碳減排量的計算81-82
• 4.6.3 供熱過程二氧化碳減排成本的計算82-83
• 4.7 天然氣供熱與碳減排的綜合經(jīng)濟(jì)分析83-85
• 4.8 本章小結(jié)85-87
• 第五章 基于熵理論的節(jié)能減排分析與研究87-111
• 5.1 熵理論及其發(fā)展87-92
• 5.1.1 系統(tǒng)的概念與基本定律87-88
• 5.1.2 熱力學(xué)熵88-89
• 5.1.3 非熱力學(xué)熵89-90
• 5.1.4 熵理論的升華90
• 5.1.5 經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域熵理論的應(yīng)用研究90-92
• 5.2 熱力學(xué)熵和非熱力學(xué)熵的特性分析92-95
• 5.2.1 熱力學(xué)熵與非熱力學(xué)熵的互洽性分析93-94
• 5.2.2 熱力學(xué)熵和非熱力學(xué)熵的差異性分析94-95
• 5.3 非熱力學(xué)熵的應(yīng)用95-99
• 5.3.1 在節(jié)約能源方面的應(yīng)用95-97
• 5.3.2 在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用97
• 5.3.3 在生態(tài)平衡方面的應(yīng)用97-99
• 5.4 熵理論用于節(jié)能減排的實(shí)證性分析99-109
• 5.4.1 節(jié)能減排系統(tǒng)的耗散結(jié)構(gòu)模型99-102
• 5.4.2 節(jié)能減排系統(tǒng)熵的計算102-106
• 5.4.3 節(jié)能減排系統(tǒng)熵耗散結(jié)構(gòu)自組織系統(tǒng)106-107
• 5.4.4 典型節(jié)能減排系統(tǒng)熵理論的實(shí)證性分析107-109
• 5.5 經(jīng)濟(jì)學(xué)熵理論用于能源技術(shù)經(jīng)濟(jì)的建議109-110
• 5.6 本章小結(jié)110-111
• 第六章 結(jié)論與展望111-114
• 6.1 全文總結(jié)111-112
• 6.2 研究局限112-113
• 6.3 今后研究展望113-114
• 參考文獻(xiàn)114-121
• 發(fā)表論文121-122
• 致謝122

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基于多目標(biāo)群決策的區(qū)域水資源配置方案評價研究    邴建平

節(jié)能減排推動廣東華麗轉(zhuǎn)身    董文茂;

考量節(jié)能減排    李天星;

2007年中國石化股份公司節(jié)水減排項目推進(jìn)會在京召開    唐安中;

抓整治 促減排——打好造紙行業(yè)減排攻堅戰(zhàn)    

節(jié)能減排關(guān)鍵要完善市場化機(jī)制    方旭升;

節(jié)能減排 工業(yè)強(qiáng)省    楊志明;

聲音    

思路決定出路　　知識決定命運(yùn)    本刊編輯部;

柳州市節(jié)能減排工作綜述    

“節(jié)能減排”是經(jīng)濟(jì)發(fā)展內(nèi)外的雙重要求    曹子瑋;

從技術(shù)層面探討熱工工程及工業(yè)窯爐設(shè)計中節(jié)能與減排的關(guān)系協(xié)調(diào)及處理    干大川;

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節(jié)能減排,打造生態(tài)唐鋼    蘇福源;

依靠科技進(jìn)步,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排    孫興華;童國顯;

淺析冷凍干燥系統(tǒng)的節(jié)能減排    康景隆;

鑄造生產(chǎn)線節(jié)能減排的對策和效果    唐和雍;易紅;

促進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村節(jié)能減排金融服務(wù)長效機(jī)制的對策建議    林樂芬;邊浩;

淺談傳統(tǒng)齒輪制造業(yè)的節(jié)能減排    李石求;

“節(jié)能減排”——企業(yè)發(fā)展的助推器 論“節(jié)能減排”與企業(yè)效益和發(fā)展的關(guān)系    朱康亮;成慶林;

上半年我省66個減排項目未能按時建成    張銘賢

為節(jié)能減排打破“常規(guī)速度”    本報記者 趙維光

邯鄲節(jié)能減排 實(shí)施雷霆行動    馮濤

正視問題 實(shí)現(xiàn)發(fā)展    章曉強(qiáng)

專題協(xié)商推進(jìn)我市節(jié)能減排工作    記者 王力

我市將開展為期一個月的三項工作集中行動    記者 安淼

落實(shí)環(huán)保責(zé)任目標(biāo) 確保全年減排任務(wù)圓滿完成    記者 郭建華

新技術(shù)新產(chǎn)品:節(jié)能減排的“助推器”    顧猛

四川南充節(jié)能減排已關(guān)停33家嚴(yán)重污染企業(yè)    袁亮

廣西將實(shí)行減排考核問責(zé)制    記者 陳維芳

天然氣節(jié)能減排經(jīng)濟(jì)性模擬與熵分析研究    項凌

青島市節(jié)能減排內(nèi)涵、評價和戰(zhàn)略研究    陸婕

節(jié)能減排政府責(zé)任保障機(jī)制研究    劉洪斌

造紙企業(yè)減排行為的影響因素及其作用機(jī)理研究    林永居

低碳經(jīng)濟(jì)背景下的中國節(jié)能減排發(fā)展研究    沙之杰

一類新型節(jié)能減排系統(tǒng)的分析和應(yīng)用    方國昌

燃煤發(fā)輸電側(cè)節(jié)能減排優(yōu)化研究    王軍

基于動態(tài)博弈的稅收減排機(jī)制研究與設(shè)計    李長勝

技術(shù)創(chuàng)新對工業(yè)碳強(qiáng)度的影響測度及減排路徑研究    姚西龍

中國減排成本及減排政策模擬：CEEPA模型的拓展研究    姚云飛

上海市節(jié)能減排評價體系及應(yīng)用    羅岑

區(qū)域節(jié)能減排的系統(tǒng)分析與能耗結(jié)構(gòu)關(guān)系研究    張云飛

我國石化行業(yè)節(jié)能減排的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究    時倩瑤

我國節(jié)能減排政策評價研究    周廣艷

溫室體減排國際市場供需方策略博弈分析研究    崔秀平

節(jié)能減排目標(biāo)責(zé)任制法律問題研究    曹煒

青島市節(jié)能減排指標(biāo)體系評價及其對策建議    于鵬飛

城市集中供熱電廠節(jié)能減排后評價研究    葛素琴

中美低碳經(jīng)濟(jì)與減排戰(zhàn)略比較分析    吳皓煒

在用車輛節(jié)能減排檢測技術(shù)方案研究    任春暉