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产业能源经济规划应用结果简述

作者：金伟明崔峨

一、概述

工业企业是能源的直接使用者，我国的工业能耗占全国总能耗的75%以上。由于企业内部相当数量的用能设备是五、六十年代的老产品，因此能耗高、效率低是普追存在的问题。同时，由于企业管理水平的落后，也造成了能源的极大浪费，有关统计资料表明，在我国所浪费的能源总量中，约有三分之一是由于管理不善所致。因此搞好节能工作的关键在企业。企业实行科学管理，采用节能先进技术是提高能源利用率的两个基本手段。在我国今后相当长时期内，加强企业能源科学管理，制定正确的发展规划，是获得节能效果的重要途径。实现能源的科学管理，一条主要的途径是逐步从传统的管理方法过渡到系统工程的管理方法，全面地、系统地分析本地区本部门的用能过程和规律、系统地采集数据，运用数学模型方法和电子计算机等手段，实现能源管理的定量化、最优化。以最少的能耗，获取最大的经济效益。近年来，世界各国对能源系统工程的研究十分重视并取得迅速进展，纷纷开展对能源规划、能源需求与供应、能源政策与战略的研究，制定了国家、地区、部门的能源规划，相应地建立了一些很有价值的数学模型，有的已成为制定国家能源发展战略的重要依据t2.3〕。我国在能源系统研究方面也取得了很大成就，已初步建立了国家能源模型及一些分地区、部门的能源模型〔。所有这些研究为促进我国能源管理的科学化起了很大的作用。本文运用能源系统工程的基本原理，探索一种利用计算机进行企业宏观生产一能源规划及管理的科学决策方法，建立一个针对企业特点、功能全面、求解方便、实用型的企业能源一经济规划模型系统，其目的是使企业以最小的能源，获得最大的经济效益。本文在将能源系统工程研究方法用于企业的生产、用能管理方面进行了初步的尝试。

二、企业能源经济规划模型总体结构

企业能源经济规划模型(EEEPM)的总体结构如图1所示。这是由企业宏观生产指标，企业投入产出模型(EI/OM)、企业能源经济综合优化模型(EEEOM)和政策分析与方案评价模型(PAPEM)所构成。EEEPM系统是将企业的生产指标向量，输人投人产出模型，用来求出在计划年份为满足生产所需要的能源及原材料总量，以及本企业产品对各种能源的直接和完全消耗，明确企业各生产环节的能耗情况，用以分析生产系统内部的薄弱环节，明确节能改造途径。同时投人产出模型可求得产品的能值(完全综合能耗系数)，以作为优化模型中的目标函数之一—能耗目标的指标系数。在企业能源经济综合优化模型中，综合考虑了企业产值(或利润)、能耗及环境保护等多个目标，可求得在满足环保要求下产值(或利润)及能耗指标均较理想时企业的产品结构—最佳生产结构。将这一信息反馈给投入产出模型，求得在最佳生产结构下能源需求预测值。最后的政策分析与方案评价模型，则是分析各种政策变化、市场变化、企业内部技术革新和技术改造等，对企业最佳生产结构的影响，以求得在内外部情况变化时新的最佳生产结构。EEEPM具有如下功能:1.模拟企业生产过程，建立产品的投入产出表、进而进行投人产出分析，求取产品的能耗，找出系统内部的薄弱环节，明确系统节能改造途径。2.迅速、准确地提供不同条件和不同目标下的最优生产方案。同时可以优选出使企业经济指标和能耗指标均较理想时的满意解，为企业年度生产计划的安排提供参考方案。3.对给定方案或现行政策进行分析评价。预测产品的市场突变及某些政策、措施的执行对最优方案所带来的影响，为决策者提供应变的参考。4.分析由于企业内部的技术改造、设备更新等节能措施实施后对企业最佳生产结构的影响，输出各能流的影子价格，评价各节能措施的可行性。

三、子模型的建立

1.企业投入产出模型(El/OM)投人产出分析是能源系统工程学科的重要组成部分。在EEEPM中投入产出模型的主要功能是建立企业的投人产出表;预测企业生产对各种能源及原材料的需求量;分析主要产品的直接能耗和间接能耗，以便寻求系统的薄弱环节;计算产品的综合能耗系数和产品能值，以作为能源经济优化模型中能耗目标的指标系数。所有这些分析均由计算机自动完成。在El/OM中采用实物型投入产出表，其表式如表l所示。表中各元素的下标ij表示第j种产品生产中需消耗的第i种产品(或能源、或外购物资)的数量。表中的从N、L分别表示企业产品、能源及外购物资的数目。投人产出模型的基本数学表达式为（式略）式中X为企业总产品列向最，I为kxk阶单位阵;Y为企业最终产品(商品)列向量;G二为能源需求列向最，GL为外购物资需求列向量，A为产品的直接消耗系数矩阵，E为对能源的直接消耗系数矩阵，D为对外豹物资的直接消耗系数矩阵。几只要已知企业最终产品产量指标即企业宏观生产指标