能源短缺论文重点

1、2016年安徽工商职业学院第三届大学生数学建模竞赛 承 诺 书我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料)，必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。 我们参赛选择的题号是(从A/B中选择一项填写)： 我们的参赛报名号为(如果设置报名号的话)： 所属学校(请填写完整的全名)：

2、参赛队员 (打印并签名) ：1. 2. 3. 日期： 年 月 日 评阅编号(由评委团评阅前进行编号)： 2016年安徽工商职业学院大学生数学建模竞赛 编 号 专 用 页 评阅编号(由评委团评阅前进行编号)： 评阅记录表评阅人评分备注 能源短缺风险综合评价及控制预测摘要能源是人类生产和生活必不可少的物质资源，能源的开发和利用是生产技术和生产水平的重要标志，中国是能源消耗打过，但近些年中国能源短切情况越来越严重能源情况十分严重能源安全问题也日益成为社会关注的焦点。自1993年起中国由能源出口国变成能源进口国能源的需求对外依存度迅速增大，煤炭、电力、石油和天然气等能源在中国都存在缺口，其中石油需求量

3、大增以及尤其引起的结构性矛盾日益成为中国能源安全所面临的最大难题。我国能源短缺情况越来越严重，能源问题已经成为影响和制约我国社会发展的主要因素。根据中国统计年鉴有关能源资料，我们由工业、制造业、生活消费、电力热力煤气供求关系、农林牧渔水利业和其他行业的能源消费总量，根据层次分析法，并运用matlab软件计算出层次分析法总各个因子的权重，来确定主要风险因子。对于建立能源评价模型由于能源短缺是一个模糊概念，故以模糊数学为基本框架，建立模糊综合评价模型。通过查阅文献，风险率、脆弱性、可恢复性、重现期、风险度作为能源短缺风险的评价指标，采用模糊综合评判方法和第一个问题涉及到的层次分析法，对我国的能源短

4、缺风险进行综合评价。再根据各评价因素的实际数值对照各因素的分级指标推求，从而作出风险等级划分。最后针对风险因子等级的划分，从而采取措施进行调控，使得风险降低。对未来十年的风险进行预测，主要根据问题一、二建立模型求出的能源短缺的主要风险因子，再通过二次平均移动法进行预测，并给出相应的措施。关键词：层次分析法模糊综合评价二元平均移动法一、 问题的提出众所周知能源是制约国家经济发展的关键因素。我国在人均能耗水平、能源利用效力、能源消费方式等方面均大大落后发达国家面对这样恶劣的情形。所以我国必须要评判我国能源短缺的主要因子，进行评价，提高能源使用效率降低我国能源短缺风险。二、基本假设1 假设所给数据基

5、本真实有效2 假设工业消耗、制造业消耗、生活消费等能源消耗决定着总能源消耗3 假设能源短缺风险评价等级如下符号说明1A成对比较矩阵B特征根值CI一致性指标RI随机一致性指标CR一次性比率a权向量三、模型的建立与求解第一、就影响发展的主要风险因素，我们考虑消耗方面概况起来可以分为七类，建立层次分析结构模型能源消耗总量化学原料以及化学制品电力热力煤气等其他行业农林牧渔水利生活消费制造业工业第二、对七个因素成对进行比较，通过比较它们对能源消耗总量的重要程度，得到成对比较矩阵。1 3 5 5 6 7 91/3 1 5 6 7 7 91/5 1/5 1 2 3 3 5 A=1/5 1/6 1/2 1 3

6、 4 51/6 1/7 1/3 1/3 1 2 3 1/7 1/7 1/3 1/7 1/2 1 21/9 1/9 1/5 1/5 1/3 1/2 1第三，运用matlab算出A的最大特征根Bmax=7.5293一致性指标CI=（Bmax-n）/(n-1)=0.0882由n=7在随机一次性指标RI的数值表中查得RI=1.32一致性比率CR=CI/RI=0.0668<0.1,即通过了一致性检验计算出B=7.5293的特征向量，并标准化a=(0.3994,0.3020,0.1042,0.0888,0.0479,0.0348,0.0230)由此可以看出工业、制造业、以及生活消费方面在能源总消费中

7、所占权重最大，因此，工业、制造业、以及生活消费能源消耗为中国能源短缺主要的风险因子。风险等级U1（风险性）U2(脆弱性)U3（重现期、年）U4 (可恢复性)U5（风险度）V1<=0.200<=0.200>=0.800>=9.00<=0.200V20.2000.400.2000.400.6000.8006.0009.0000.2000.600V30.4000.6000.4000.6000.4000.6003.0006.0000.6001.000V40.6000.8000.6000.8000.2000.4001.0003.0001.0002.000V50.8001.0

8、00.8001.00<=0.200<=1.000>=2.000 对于能源系统可恢复性和重现性则是越大越优性指标，对，各评价语级构建相应的隶属函数： 对于我国能源短缺风险评价的因素集U 而言，对应一个测定指标向量。其中是U对于的测定值。这样就是相对于属于的程度。对于因素集U便有一下的模糊关系矩阵;我国能源短缺风险评价各因素的权重确定采用层次分析法(AHP)，设权重计算结果为，于是可得出综合评判向量:我们选取“加权平均型”的模型进行综合评价，即，所以这个模型可以用一般实数加法，即：对应的评价语即为水资源短缺评价的评价结果 根据各项风险因子的风险值，可将风险因子分为不同等级，级别风

9、险度值风险类别风险描述8%可接受风险风险产生概率极微或破坏性极弱8%20%约束性风险要约束能源使用来防范风险20%30%损害性风险风险发生或潜在存在会造成系统损害3043%严重破坏性风险风险极易发生并造成极大破坏43%50%毁灭性风险风险发生频繁且造成不易恢复性破坏运用二次移动平均法，应用matlab数学软件对未来十年能源短缺风险进行预测。建立二次移动平均法直线预测模型： 式中： 和 分别代表第t期的一次移动平均数和二次移动平均数；N为选择移动平均的时期数，四、模型的评价模型优点：该模型有较高精确度，运用二次平均移动法和matlab软件，可以预测我国未来能源变化趋势。 具有实用性，建立二次移动

10、平均法直线预测模型，预测在未来的变化趋势，计算出我国未来十年能源都将处于低风险等级。 模糊综合评价模型从不同角度对能源系统进行了比较全面的分析与实际相符。缺点: 实际情况有差距，不能完全模拟实际情况，与实际情况可能有出入，有误差出现 模型的使用范围存在一定的局限性且推广难度比较大。五、参考文献1阮晓青 周义仓数学建模引论高等教育出版社 2闵珊华 贺仲雄懂一点模糊数学3 韩宇平, 阮本清. 我国能源系统供应短缺的风险分析 J . 宁夏大学学报( 自然版) , 2003, 24( 2) : 129- 133.4 阮本清, 韩宇平, 王浩, 等. 能源源短缺风险的模糊综合评价 J , 2005, 3

11、6( 8) : 906- 912.5 沈大军, 王浩, 杨小柳, 等. 工业能源利用的数量经济分析 J . 2000, ( 8) : 27- 31.6 朱成章. 以科学发展观统领能源的发展J. 节能 , 2006,(02)7 李国富 王惊涛安徽工程科技学院学报：自然科学版-主成分分析法2005年 第1期 |    安徽工程科技学院管理工程系，安徽芜湖241000 给国家能源局的建议报告领导： 领导，您好！中国能源已陷入全局性的能源短缺的严峻局面。1、优化能源结构和充分合理利用我国的煤炭资源并不矛盾。在能源结构优化的

12、过程中，煤炭必然将退出一些使用领域，但是煤在中国能源中的地位仍然将十分重要。目前我国煤炭的使用技术和方式与可持续发展的社会经济发展目标有很大的差距，是我国环境污染的主要来源。在可持续发展能源战略中，煤炭的利用，首先要解决相应的环境污染问题。   从世界能源系统的发展趋势看，未来煤炭的主要应用途径仍然是发电。在有天然气可以利用的地方，天然气燃气蒸汽联合循环技术可以达到更高的发电效率，也有更好的环保性能。但是只要采取适当的措施，燃煤电厂仍然可以做到清洁发电，效率的提高也还有较大余地。从中国的实际情况出发，煤的清洁利用首先要解决的是落实目前直接燃煤的大气污染问题。其中，

13、燃煤电厂的脱硫问题应该首先予以解决。燃煤电厂脱硫技术是十分成熟技术，现在是干不干的问题。目前煤炭供应过程和转换过程中，有大量可以立即行动而且对煤炭的清洁利用有明显实效的事情可做。如煤炭的筛选和洗选，更加合理的煤质管理和配送，型煤的利用，水煤浆利用等等，都大有潜力。   煤炭的气化和液化有可能作为远期技术储备。有必要认真分析比较先进的燃煤发电技术和将煤炭转换成或液体燃料后再用于发电的效率、环境影响、以及经济性。至少在相当时期内，先进的燃煤发电技术还将有很大的竞争力。如果考虑以煤为原料提供液体或气体燃料的话，则必须全面分析评估其经济可行性，还要考虑全过程的环境影响。除

14、此以外，还必须考虑能源系统的总体效率。另一方面，越来越迫近的全球气候变化的限制因素，将使煤炭的使用逐渐受到碳排放的严重制约。这些因素在煤炭的气化和液化技术开发和未来应用时必须充分予以考虑。 适应终端能源需求的变化趋势，实现能源结构的转变，加快发展天然气   中国长期以来能源结构以煤为主，是造成能源效率低下、环境污染严重的重要原因。近年来终端能源需求的结构和总量变化，以及以中心城市为开端的环保要求，使优化一次能源结构成为能源发展的重要趋势。   但是，石油进口的快速增长，加之国际油价在去年在大幅上扬，使能源供应保障问题受到多方

15、关注。天然气的开发利用，需要重新大规模建设天然气的长距离输运基础设施。对天然气成本和价格的估计引起了对未来相关能源成本的激烈讨论和担心。优化能源结构能否实现仍然有着不确定性。   当前和今后几十年内，石油和天然气仍将是世界范围的主要能源。特别是天然气的发展方兴未艾。天然气的利用不仅有很好的环境效果，建立在天然气基础上的能源技术，也是当前和今后长时期内能源效率最高的技术。我国的天然气基础比较薄弱，在形成天然气基础设施网络的时期，需要大量的投入和政策支持。十五期间正在实施的西气东送工程意义重大，天然气基础管网一旦建成，将带动天然气开发的进程，可望使天然气的实际成本明显

16、降低。在天然气的发展问题上，需要国家的支持和协调。  2、推动环境保护，为可持续发展能源战略的实施创造必要的外部条件   环境保护是可持续发展的一个基本点，也是推动能源技术发展的基本动力之一。   当前在发达国家，环境保护要求已经成为决定能源结构，从而决定能源成本的重要因素。我国的环境保护将在今后逐步成为能源结构选择的越来越重要的因素，能源结构的清洁化，对能效的提高也有很大的推动作用。   为了实现可持续发展的能源战略，应该在能源发展的各个环节充分考虑环保的需要。能源基础设施庞大，使用

17、期很长。能源系统一旦建成，改变起来不但成本很高，还要用几十年的时间。所以在能源建设中不但要考虑环境保护现在的要求，而且要充分预见今后的环境要求。 3、系统考虑电源结构，水电、核电要实施长期的发展计划   中国的石油和天然气资源相对人口而言十分有限。在未来的终端能源消费结构中，电力的比例将不断扩大。和石油和天然气相对便宜的国家相比，中国有可能必须使电力在终端能源的中的比例高于这些国家。对发电能源结构要有长期的规划，避免临时和缺乏系统规划的选择。 首先要尽量利用水力资源。中国水力资源丰富，目前利用率很低，发展潜力巨大。水电项目可以很好的和防洪、抗旱

18、、农业灌溉结合起来，取得更大的综合社会经济效益。当然，水电大坝的建设可能存在对流域生态环境的影响，需要在大坝设计和建设时给予充分和恰当地考虑。采取必要措施，使这些不利影响减到最小。和煤炭生产、运输、发电过程中产生的种种环境问题比较起来，水电是一种对环境和生态影响小得多的清洁能源。如果把水电的巨大综合社会经济效益考虑在内，发展水电的优越性就更加突出。十五规划提出的西电东送，为开发水电提供了更好的机遇，应当加强实施，消除各种体制上的障碍，使我国的水电发展能够长期、稳定地得到较快的发展，避免出现新的反复。   在考虑是否发展天然气发电时，不但要在不同电源方案中进行综合比

19、较，还应该对同一能源的不同使用方向的合理性进行比较分析。天然气是否应该用来发电，不仅要和煤电比，更要考虑在我国天然气资源相对不足的长期条件下，是否首先应用天然气替代大量中小燃煤锅炉窑炉。从环境保护的角度来看，要使中小型锅炉或窑炉能达到较高的污染排放控制水平是十分困难的，相对而言，电厂排污控制则可行得多。为了实现我国能源的可持续发展，必须尽快解决现有的一些体制性障碍，使资源的配置符合全社会环保效果最大化和成本最小化的原则。   核电是一种可靠的清洁的能源，核电的安全性已经达到很高的水平。在现有技术条件下，核废料的处理也可以得到妥善的解决。和燃煤电厂实际带来的环境和人

20、身安全问题相比，核电的优越性是十分明显的。发展核电符合我国实现可持续发展能源战略方向。应把重点放到经济性以及安全性的选择上来，通过引进和国产化，使核电产业尽快达到经济规模，使核电的成本降下来。以实现核电发展的长期目标。  4、做好可再生能源发展的战略安排   中国在可再生能源发展方面做了很多工作。过去的重点放在解决农村和边远地区的能源供应上。近几年来，现代商品化可再生能源逐渐成为发展的重点。其中，太阳能热水器已形成规模市场，大型风力发电也有多种示范。但总的说来，商品化可再生能源的发展仍然十分有限。   随着农村经济的不断发展，以及城市地区扩大了对农村地区的经济辐射作