北京市环境-经济系统基于能量的协调发展评估--EMA能值分析研究
【摘要】:
20世纪中叶以来,生态环境的恶化已危急到人类生存和发展;随着社会和经济的进一步发展,对能源需求量的急剧增加导致近代环境-能源问题更加突出。面对当前在人口、资源、环境与经济发展之间的矛盾,国内外出现了多种环境评价体系和研究方法,但由于这些评价体系大都是针对某种具体对象而提出的,例如对大气质量的评价、对水质的评价等,而对环境与能量消耗相互影响的底层原因及定量化很少涉及。针对这种情况,本文以能源-环境-经济系统为研究主体,以能量流动为研究对象,以北京城市系统为具体算例。对能流、物流、货币流、人流等基本生态流进行能值分析,寻找城市系统中能源与环境矛盾产生的根本原因,并提出相应的解决方法。本论文的研究工作主要包括以下几个方面:
(1) 分析了现有的环境评价体系中的不足之处,以环境协调性评估LCA的评价方法为例,逐项列出系统能量损耗,从环境与经济、能源与环境两个方面来探讨能源与环境相互作用的机理。
(2) 提出以能量作为测度单位的环境-经济系统的能量核算体系,应用能值分析为理论基础,借助太阳能值转换率,计算出北京城市生态系统从1995年至2000年的基本生态流的太阳能值,把各种不同等级、不同类别的能量统一成可以比较或相加减的能值。
(3) 通过理论建模与分析,得到一系列可反映环境和经济的能值指标,同时与香港及其他相应系统进行比较,综合分析北京市自然环境基础、能源利用状况、经济特征以及环境与能源消耗的关系。
(4) 在综合利用MINITAB软件预测北京市的人口增长与能源消耗的关系,并提出了一些建议。
本文提出的以能值分析为基础的经济-环境系统的研究方法,为完善城市环境评价提供了参考;同时,以能量为测度单位的定量分析,可以为建立“环境-能源-经济”交叉学科提供部分基础理论,为城市能源政策和可持续发展规划作了有益的探索。
【关键词】:能值分析 太阳能值 太阳能值转换率 【学位授予单位】:中国科学院研究生院(工程热物理研究所)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TK11
【目录】:
- 第一章 引言7-24
- 1.1 概述7-9
- 1.1.1 城市研究的发展状况7-8
- 1.1.2 能源与环境的密切关联8-9
- 1.2 环境评价方法9-19
- 1.2.1 环境评价方法综述9-18
- 1.2.2 环境评价系统的对比分析18-19
- 1.3 能值分析方法19-24
- 1.3.1 城市生态系统的结构与功能19-20
- 1.3.2 能值分析的理论基础20-21
- 1.3.3 能值转换率与能量等级21-22
- 1.3.4 系统能值分析基本方法和步骤22-24
- 第二章 北京城市生态系统的能值分析24-43
- 2.1 北京城市生态系统概况24-33
- 2.1.1 城市基本情况24-25
- 2.1.2 资源状况与能值利用概况25-33
- 2.2 能源子系统能值分析33-36
- 2.2.1 人均能值利用量与生活质量33-34
- 2.2.2 能值利用强度34-35
- 2.2.3 燃料与电力35-36
- 2.3 经济子系统能值分析36-40
- 2.3.1 能值/货币比率36-37
- 2.3.2 对外贸易37-40
- 2.4 环境子系统能值分析40-43
- 2.4.1 环境自给率40-41
- 2.4.2 环境潜力与承载人口41-43
- 第三章 能值分析指标的比较研究43-56
- 3.1 北京市城市生态系统综合能值评估43-48
- 3.1.1 资源基础与能值结构43-44
- 3.1.2 能值投入率44-45
- 3.1.3 能源效率与环境压力45-47
- 3.1.4 能值福利与社会经济发展47-48
- 3.2 北京与香港能值分析比较48-50
- 3.2.1 自然环境与资源利用48-49
- 3.2.2 人口密度与能值福利49-50
- 3.2.3 环境压力与进出口贸易50
- 3.3 重点问题讨论及展望50-56
- 3.3.1 北京人口增长及水电消费模拟50-52
- 3.3.2 可持续发展探讨52-56
- 第四章 总结56-57
- 附录A57-62
- 附录B62-64
- 参考文献64-69
- 论文发表69-70
- 致谢70
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