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某汽配企业节能减排投资研究

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摘要:中小型企业节能减排项目的实施对我国整体节能减排目标的完成意义深远。本文利用系统动力学的基本原理与方法,构建了企业节能减排系统动力学模型,选取噪声的排放量作为节能减排模型的代表性目标,通过调整节能减排投资,定量分析了企业生产过程中的噪声排放量并加以控制,为企业节能减排项目的实施与推动提供了参考。

关键词:节能减排;噪声排放量;系统动力学

0引言

节能减排是在经济发展与能源、环境矛盾日益尖锐的背景下提出来的,近年来,国家上下都越来越重视节能减排工作。国务院印发的《“十三五”节能减排综合工作方案》对企业水污染化学需氧、二氧化硫、固体废渣以及生产中的噪声等污染物都提出了明确的控制范围。国内外学者对如何引导企业加强节能减排管理和推动节能减排项目的实施进行了多方面的研究。刘丽娟等[1]构建了火电企业系统动力学模型,仿真分析了节能减排的各个环节对企业利润的影响;强瑞等[2]提出了企业节能减排的总模型,以某铸造厂为例,从污染物排放分析了节能减排效果;张华等[3]建立了钢铁企业系统动力学模型,分析了节能减排投资规模、分配方式对企业节能减排效果的影响;杨勇波等[4]利用系统动力学原理,分析了政府、企业、环境之间的动态关系,仿真研究了不同节能减排政策的影响效果;王喜平等[5]构建了火电企业节能减排投资系统动力学模型,强调了火电企业节能减排投资的重点应放在提高减排的技术水平和投资力度上。通过上述研究情况,可以发现学者们对企业节能减排问题的研究层面非常广泛,但其对企业节能减排系统的控制目标只是限于水污染化学需氧量、二氧化硫的排放量和固体废渣的排放量,没有涉及到生产中噪声的排放量。而对于制造型企业,噪声的排放是通病,是节能减排必须考虑的问题。因此,本文在前人的基础上,构建企业节能减排系统动力学模型,把噪声排放量纳入节能减排的控制目标,通过调整节能减排投资,定量分析企业生产过程中的噪声排放量并加以控制。

1模型的建立

系统动力学的研究对象为系统,主要考察系统内部各要素之间的关系,构建相关的系统动力学模型,借助计算机对模型进行仿真[6],结合仿真结果对问题进行分析,进而提出相关的应对策略。现采用系统动力学VensimPLE仿真软件,对企业节能减排投资系统进行系统动力学的模型构建与仿真。

1.1节能减排系统因果回路图

因果回路图是由一系列原因和结果的闭合路径组成的,可以较为形象地表现出系统内部各要素之间的关系[7]。企业节能减排投资系统主要分为节能投资子系统和减排投资子系统:①节能投资与企业总产值回路:节能减排投资→节能投资→节能设备改进/能源结构的优化水平→能源利用率→总能耗→企业总成本→企业总产值→节能减排投资。②减排投资与企业总产值回路:节能减排投资→减排投资→污染物处理投资(噪声、废渣、废气、废液)→环境相对污染度→企业总产值→节能减排投资。

1.2节能减排系统存量流量图

系统动力学中用来表示反馈回路中的各变量相互联系形式及反馈系统中各回路之间互联关系的图示模型为存量流量图。在因果回路图的基础上构建的存量流量图,能很好地把系统中不同类型变量之间的区别表现出来,从而较为确切地描述出反馈系统的动态性能[9]。

1.3变量之间数学关系的建立

在对系统中的所有变量进行定义后,变量之间是相互独立的,此时的模型只是静态的,要使其成为一个动态的反馈结构,需在变量之间构建数学关系,该模型中主要的数学关系有:①水平变量。水平变量表示系统中某些变量的累积水平,最终决定系统行为。②速率变量。速率变量是直接影响水平变量值的变量,反映水平变量流入或流出的速度。③辅助变量。辅助变量是用来描述系统中水平变量和速率变量之间信息传递和转换过程的中间变量,其随着相关变量的变化而瞬时发生变化。④常量。常量是指在模型运行过程中保持不变或者变化甚微的量,一般是根据企业的实际统计数据对其进行设定。⑤表函数。表函数是用来对某一变量发生变化而引起另一变量变化的描述,可以形象地反映两变量之间的非线性关系[10]。实际生产总值,在模型中其表示的是企业该年的生产总值与年份之间的非线性关系。噪声合成量,在该模型中其表示的是噪声合成量与设备运转台数之间的非线性关系。

2模型的仿真与分析

模型建立后,运用VensimPLE软件模型检验功能模块对模型进行校验,所得误差在可控范围内,故建立的模型能够较好地反映企业节能减排工作的实际情况,可以进行模拟仿真。2.1模型参数设置模型时间设定为2013-2016年,2013年为基期,时间步长为1a,借助这几年企业的实际生产统计数据对模型的参数进行设置。2.2系统仿真现阶段企业没有进行节能减排的投入,此时噪声排放处理投资为0。

3结语

本文以企业节能减排投资系统为研究对象,用系统动力学的方法建模。利用某汽车零配件企业生产过程中的实际数据,选取噪声排放量作为节能减排模型的代表性目标,仿真企业拟定的不同投资策略下,节能减排的效果。从仿真得出,通过调整噪声排放处理投资,能够较好地把噪声控制在85dB,但随着企业发展的深入,生产产能必将进一步扩大,噪声的排放量也会增加。因此,企业需要加大节能减排的投资力度,同时尽可能优化车间设备的配置结构,从而促进企业节能减排项目的实施。

参考文献:

[1]刘丽娟,王灵梅,杨春.火电企业节能减排的系统动力学仿真模型的建立[J].华东电力,2010,38(10):1498-1500.

[2]强瑞,廖倩.企业节能减排的系统动力学研究[J].武汉理工大学学报,2010(4):126-132.

[3]张华,陈凤银,王艳红.钢铁企业节能减排投资系统动力学研究[J].现代制造工程,2012(7):22-25.

[4]杨勇波,陈缨,羊静.耗能企业节能减排政策模拟推演[J].系统仿真学报,2016,28(4):972-978.

[5]王喜平,刘兴会,张锴.基于系统动力学的火电企业节能减排投资研究[J].黑龙江电力,2013,35(3):200-202.

[6]钟永光,贾晓菁,钱颖.系统动力学[M].二版.科学出版社,2013:3.

[7]苗莉.系统动力学方法在协同创新中的作用[J].高教发展与评估,2013(01):18-22,104.

[8]周慧.基于系统动力学的存货控制仿真[J].科技信息:学术版,2007(10):112-113.

[9]汪赋.系统工程在配送中心物流系统的应用研究[D].厦门大学,2006:18-19.

[10]王海燕.基于系统动力学的制造企业生产效率改善研究[D].成都理工大学,2013:20-21,34-35.

作者:钱威1.2;钟毓宁2 单位:1湖北工业大学机械工程学院,2湖北省现代制造质量工程重点实验室

某汽配企业节能减排投资研究责任编辑:张雨    阅读:人次