能源资源可持续利用管理理论与方法

来源:中国管理科学学会    日期:2021-03-04    浏览量:2612次
随着我国工业化和城市化进程的进一步加快,经济可持续发展所面临的资源和环境约束日益严重,尤其是能源资源的过度开发和使用导致了严重的环境与气候变化问题。长期以来,我国在经济发展过程中缺乏对能源资源问题的系统性思考和全局性规划,造成政策制定和执行过程中的科学性、针对性和可操作性不强,主要表现为:

1、宏观层面

尚未形成资源有效循环和利用的支撑保障体系,造成产品消费后的回收利用效率低下。

2、中观产业层面

产业链之间资源循环流动性不足,协同管理程度不高,造成粗放式、直线型的产业发展模式依然普遍存在。

3、微观层面

关键效率测度考虑要素不齐全且缺乏动态比较,造成政策制定缺乏针对性和可行性。      针对上述三个层面的关键科学问题,研究团队基于多项国家级重大、重点课题,历经多年潜心攻关,突破了能源资源复合生态系统循环优化机理构建、资源综合效率评估、回弹效应测度等一系列能源资源发展的重大科学问题与关键技术,所提出的产业链协同减排模式与规律实现了从理论算法到生态产业园的大规模实践,对促进我国能源资源循环利用的发展以及推动生态产业园的建设和高效运行具有不可替代的作用。


(1)针对废弃资源循环利用模式单一、效率不足的问题     

 开发了废弃资源循环利用优化模型,阐明了能源资源循环生态系统的要素结构关系和资源循环模式,提出了废弃资源回收处置是构建“资源—产品—废弃—资源”闭合循环体系的关键,揭示了废弃资源循环利用过程中的资源流动规律和关键影响路径,在此基础上,按照资源梯次流动原理,综合运用物资流分析方法和静态、动态投入产出方法构建了逆向物流资源循环优化模型,并以我国资源型产业为研究载体进行了仿真模拟。同时在充分考虑不确定性的基础上,建立了基于废弃产品产生量服从泊松分布的逆向物流网络模型,该模型针对副产品调配系统特点建立了不确定条件下的补货模型,提出了基于惩罚、奖励、收益共享等柔性协调策略及适用范围与边界。


(2)针对单个企业减排效率不高、缺乏减排积极性的问题      

提出了基于产业链的“协同减排”的概念和理论分析框架,揭示了产业链协同减排的行为特征和基本范式。整合调研数据和统计数据,构建了企业节能活动和减排行为基础数据库,厘清了企业开展协同减排的行为意愿和方式特点,在此基础上,运用投入产出分析对协同减排系统内企业生产端碳足迹进行核算,并通过构建模糊规划模型,探讨了既定协同减排模式下企业间资源的优化配置问题;模型中增加了协同减排成本作为约束条件。这为协同减排模式确定后,如何确定具体的协同减排方案提供了方法论基础。此外,以碳交易为假设前提,构建了基于成本修正和风险修正的协同减排碳收益Shapley分配模型,提出了一套以贡献分配为基础,兼顾成本和风险的碳收益分配方案。


(3)针对能源资源利用效率测度覆盖要素不全、缺乏沿时间轴纵向对比的问题

突破了传统能源资源效率静态测度的局限,开发了能源资源综合效率测度模型,发现了能源效率空间差异化特征和回弹效应。将非期望产出纳入能源效率评价体系,创造性地构建了全局的生产前沿面,从而有效地克服了由传统生产前沿面得到的不同时期的效率不能直接比较的缺陷。针对能源效率指标体系构建,梳理了能源效率测度中评价指标和数据的一致性要求,纳入影子价格变量,将非期望产出纳入全要素能源效率分析框架,从动态和静态视角构建了多情景下的全要素能源效率评价模型。突破了传统测算方法中“对称性假设”的限制,融合金融学中的价格分解理论,揭示能源效率在时间上的演化特征,阐明能效提升带来关键绩效改善存在潜在的抵消效应,从收入、价格、人口、产业结构等多个方面揭示了我国能源需求的回弹效应形成机理与影响要素。


          图1 研究特色和亮点
作者:北京理工大学 王兆华 团队