安徽省水—能耦合关系与作用机制研究

发布时间：2020-07-03 14:22

【摘要】：水和能源与人类生活息息相关,是人类活动的关键要素。它们是农业、工业发展的动力,也是人类衣食住行的基础条件。水、能源紧密相关,一方面在电力生产过程、煤炭、石油等燃料开采的过程中需消耗大量水资源,能源作物(乙醇等生物燃料)等的生长也需消耗水资源。另一方面,水资源相关部门在进行水资源的输送、运输、处理等过程中能耗量巨大。安徽是中部六省之一,国家“中部崛起”战略提出以及安徽省会合肥的快速发展,对安徽既是机遇也是挑战。经济的快速发展无形中加重了安徽省的水、能源压力,同时水资源、能源现状也限制了安徽的发展。以往的资源管理政策多关注单一的资源,忽略了其两者之间的关联性。因此,为了实现安徽省水资源和能源的综合管理,有必要开展水-能耦合关系和作用机制研究。本文从安徽省经济社会网络视角出发,综合利用耦合了水足迹、能源足迹的投入产出法(IOA)及生态网络法(ENA),构建安徽省2002-2012年水-能耦合核算框架,分析两者之间的关系,用以促进水、能源的综合管理,以便缓解安徽资源匮乏现状,实现可持续发展。主要研究内容和研究成果如下:(1)2002年-2012年,安徽省直接能源消费量和直接水资源消费量都有较大的增长。直接用水消费分别为154.08亿m3,213.98m3和267.97亿m3,2002-2007年、2007年-2012年分别增加了 38.88%和25.23%;直接能源消费为5485.58万tce、10075.00万tee和21821.65万tce,能源消费总量的增长为83.66%和116.59%。(2)混合能源和水资源流动分析情况表明,电力、热力、燃气的生产和供应业是体现能源的重要输出者,建筑业是主要的体现能源需求者;农业和电力、热力生产和供应业是体现水资源的重要输出者,建筑业和食品制造及烟草加工业是主要体现水资源需求者。(3)芬恩循环指数分析的结果表明所有能源和水资源网络的物质循环率都不足20%,远低于自然生态系统,具有较大的提升空间,需要更好地建立部门之间的联系。安徽省资源网络和混合资源网络的系统鲁棒性说明安徽经济系统偏向于高冗余、低效率状况,同样需要加强部门间商品、服务和资源的流通。虽然耦合系统对于芬恩循环指数和系统鲁棒性的影响程度都很小,但确实存在着影响,且不容忽视。(4)2012年水资源网络、混合水网络、能源网络以及混合能源网络的共生指数分别为0.85、0.92、0.80和0.85。从生态学角度分析,安徽省水资源网络相较于能源网络更为稳定,但无论是水资源网络,还是能源网络,各经济部门间呈现的消极关系强于积极关系,为利用关系。水和能源的耦合对于各经济部门的生态关系均为正向影响,使系统网络呈现更加稳定的状态。(5)混合水资源系统中电力、热力、燃气的生产和供应业对于多数部门的控制作用增强了,农业对食品制造及烟草加工业的控制关系变化程度最大,三年平均增加了 71.91%,交通服务业对交通运输设备制造业的依赖关系变化最大,增加了 76.59%;混合能源系统中,石油加工、炼焦及核燃料加工业、电力、热力、燃气生产供应业、服务交通业对大多数的部门控制作用变强,矿业对石油加工、炼焦及核燃料加工业控制作用变化程度最大,三年平均增加了 78.43%,服装鞋帽皮革羽绒及其制品业对纺织业的依赖程度变化最大为82.69%,水-能耦合使部门间的控制、依赖关系增强。
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：F426.2;TV213.4
【图文】：

用水情况,安徽省

资源现状也限制了安徽的发展，水资源的利用在安撇的可持续发展中越来越重要。逡逑近几年安徽省水资源主要存在以下几个问题：逡逑—是需水量逐年增加。如图１．１所示，２０１７年安徽省用水总量为２９０．３０亿逡逑ｍ３，邋２００７年为２３２．０５亿ｍ３，增长了邋２５．１％。农业部门２０１７年的总用水量约占逡逑５１．４％，为主要用水部门。逡逑１逡逑

能源数据,标准煤,安徽省

南京大学硕士毕业论文逦绪论逡逑势。如图１．２所示，安徽省２０１７年的能源生产总量较２００８年增加了邋８．６８％，而逡逑消费总量则增长了邋５６．４７％。自２０１０年起，安徽省内能源消费均大于生产总量，逡逑能源消费对进口的依耐性也逐年增加，省内生产量与省内消费水平不相匹配。逡逑１４４００邋－逡逑１３２００邋－逡逑ｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌ逡逑－１２００逦２００８逦２００９逦２０１０逦２０１１逦２０１２逦２０１３逦２０１４逦２０１５逦２０１６逦２０１７逡逑■能源生产总量邋■能源消费总量邋■消费与生产总量差值逡逑图１．２邋２００８－２０１７年安徽省能源数据（万吨标准煤）逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｔｈｅ邋ｄａｔａ邋ｏｆ邋ｅｎｅｒｇｙ邋ｉｎ邋Ａｎｈｕｉ邋Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，２００邋８－２０１７邋（１０４ｔｃｅ）逡逑１．１．３水能矛盾，供需关系紧张逡逑受人口、经济增长等因素驱动，人均能源与水资源的需求持续增长。为维持逡逑高速的经济增长，利用高耗能型用水和高耗水能源来获取水资源和能源越来越普逡逑遍。水资源与能源发展趋势表明，水能关系的紧张程度进一步加剧是经济社会发逡逑展必然趋势

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