胡素峰 王會方 張元榕

特種設(shè)備與循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展智能評估體系建設(shè)

隨著國家經(jīng)濟快速發(fā)展，特種設(shè)備總量逐年遞增，截至2015年底，全國特種設(shè)備總量達1100.13萬臺。以燃煤鍋爐為代表的特種設(shè)備很大程度代表了我國當(dāng)前和今后一段時期內(nèi)的能源消費特點。長期以來，我國富煤少油缺氣的能源特點決定了以煤炭為主的能源基本消費模式，而傳統(tǒng)用煤企業(yè)和工業(yè)鍋爐存在效率低、能耗大的工作特性，造成了含硫（硝）污染物、煙塵顆粒物等大量排放，不斷加劇空氣污染，特別是10噸/小時（含）以下分散型燃煤鍋爐產(chǎn)生的排放更為嚴重，成為我國冬季霧霾的重要污染源。在大氣污染治理過程中，除了依靠氣象條件、綠色植被的自然凈化外，更多的還是依賴人為對于污染物總量控制、能源戰(zhàn)略調(diào)整和科學(xué)使用，以及相關(guān)環(huán)境管理方案的實施。

本文研究新型城鎮(zhèn)化模式下循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展與特種設(shè)備節(jié)能減排的內(nèi)在聯(lián)系，選取“‘安全、能耗、排放、應(yīng)急、經(jīng)濟’五位一體特種設(shè)備智慧監(jiān)管平臺”（以下簡稱平臺）子課題，分析國家和地方在謀求經(jīng)濟發(fā)展、安全生產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，以及淘汰落后產(chǎn)能的過程中，尋求城市平衡發(fā)展的路徑。通過信息化手段，建立安全監(jiān)管、能源消費、環(huán)境保護、應(yīng)急救援、經(jīng)濟發(fā)展等要素相互關(guān)聯(lián)的智能評估模型，為開展城市能源綜合管理、勞動力就業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的研究提供參考依據(jù)。

新型城鎮(zhèn)化模式下循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的特點

循環(huán)經(jīng)濟是指依賴于一組以“減量化（R e d u c i n g）、再使用（R e u s i n g）、再循環(huán)（Recycling）”為內(nèi)容的行為原則（稱為“3R”原則）的經(jīng)濟模式。循環(huán)經(jīng)濟的本質(zhì)為生態(tài)經(jīng)濟，以資源的高效利用和循環(huán)利用為核心，以低消耗、低排放、高效率為基本特征，符合可持續(xù)發(fā)展理念的經(jīng)濟增長模式，是對“大量生產(chǎn)、大量消費、大量廢棄”的傳統(tǒng)增長模式的根本變革。當(dāng)前，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化，循環(huán)經(jīng)濟促進了以企業(yè)（小循環(huán)）、園區(qū)（中循環(huán)）和社會（大循環(huán)）為代表的三大運行層面的形成。

新型城鎮(zhèn)化是以城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、城鄉(xiāng)一體、產(chǎn)業(yè)互動、節(jié)約集約、生態(tài)宜居、和諧發(fā)展為基本特征的城鎮(zhèn)化，是大中小城市、小城鎮(zhèn)、新型農(nóng)村社區(qū)協(xié)調(diào)發(fā)展、互促共進的城鎮(zhèn)化。習(xí)近平總書記2016年在關(guān)于深入推進新型城鎮(zhèn)化建設(shè)重要指示時強調(diào)，“城鎮(zhèn)化是現(xiàn)代化的必由之路”，“新型城鎮(zhèn)化建設(shè)一定要站在新起點、取得新進展。要堅持以創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念為引領(lǐng)，以人的城鎮(zhèn)化為核心”。李克強總理在2015年《政府工作報告》中曾指出，“推進新型城鎮(zhèn)化取得新突破。城鎮(zhèn)化是解決城鄉(xiāng)差距的根本途徑，也是最大的內(nèi)需所在”，“ 積極發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，大力推進工業(yè)廢物和生活垃圾資源化利用”。這些論述為新型城鎮(zhèn)化模式下特種設(shè)備節(jié)能減排與循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展智能評估模型（以下簡稱模型）提供了理論支撐，而以“多元、漸進、集約、和諧、可持續(xù)”為特征的中國特色新型城鎮(zhèn)化建設(shè)則契合了中國國情和科學(xué)發(fā)展，符合“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的發(fā)展理念，也成為推動循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的選擇。

因此，我國新型城鎮(zhèn)化模式下循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展就是從高能耗、高排放、高污染向低能耗、低排放、低污染轉(zhuǎn)型；是從褐色的工業(yè)文明向綠色的生態(tài)文明轉(zhuǎn)型；更是從線性的發(fā)展模式向循環(huán)可持續(xù)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)型。

新型城鎮(zhèn)化模式下循環(huán)經(jīng)濟指標體系及與特種設(shè)備的關(guān)系

當(dāng)前，我國已進入新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的快車道，為了進一步適應(yīng)經(jīng)濟新常態(tài)的發(fā)展要求，加快結(jié)構(gòu)調(diào)整，淘汰落后產(chǎn)能，必須深度融合循環(huán)經(jīng)濟的理念，建立完整、詳實的循環(huán)經(jīng)濟評價指標體系，為城市能源綜合管理和特種設(shè)備節(jié)能減排提供模型支撐。

一套合格的評價指標體系應(yīng)當(dāng)遵循科學(xué)性、系統(tǒng)性、可行性、“3R”和政策相關(guān)性等原則。目前，雖然較多文獻提供了豐富的指標體系索引，但這些指標體系的關(guān)聯(lián)性、權(quán)重和要素的可利用，以及計算模型也需要進一步驗證、融合和優(yōu)化，逐步成為推導(dǎo)新型城鎮(zhèn)化模式下循環(huán)經(jīng)濟指標體系及特種設(shè)備節(jié)能減排的核心要素。

表1　新型城鎮(zhèn)化循環(huán)經(jīng)濟建設(shè)評價指標體系

通過平臺的驗證和指標體系的逐步優(yōu)化，新型城鎮(zhèn)化指標體系的構(gòu)建已逐漸擺脫傳統(tǒng)單一指標的評價方式，更加注重采用多層次、多指標模型的構(gòu)建，而指標的選取更多加強人口、經(jīng)濟、安全、勞動者素質(zhì)等社會因素的同時，逐步融入資源、環(huán)境等生態(tài)因素，結(jié)合新型城鎮(zhèn)化和循環(huán)經(jīng)濟相關(guān)評價指標構(gòu)建的研究成果，進一步結(jié)合平臺，提出循環(huán)城鎮(zhèn)建設(shè)、產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級、資源循環(huán)利用、生態(tài)環(huán)境改善、安全管理水平和經(jīng)濟運行效率等六項子系統(tǒng)構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟建設(shè)評價指標體系，如表1所示。

在推進新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的進程中，指標（C4）測算期內(nèi)城鎮(zhèn)燃煤鍋爐淘汰數(shù)量；（C5）測算期內(nèi)城鎮(zhèn)范圍新增節(jié)能管理機構(gòu)的數(shù)量。

在產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級指標中，新型城鎮(zhèn)化更加注重人口城鎮(zhèn)化，就業(yè)問題居首。循環(huán)經(jīng)濟理念引領(lǐng)現(xiàn)代企業(yè)持續(xù)創(chuàng)新，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)：（C12）測算期內(nèi)地區(qū)新增產(chǎn)業(yè)化的節(jié)能技術(shù)裝備生產(chǎn)總數(shù)；（C13）測算期內(nèi)國家重點節(jié)能技術(shù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力和國家重點節(jié)能技術(shù)總量的比值。

在資源循環(huán)利用指標中，資源是我們維系生存不可或缺的要素。（C17）測算期內(nèi)工業(yè)“三廢”綜合利用量占工業(yè)“三廢”廢產(chǎn)生量的比值。

在生態(tài)環(huán)境改善指標中，（C20）測算期和基期COD 排放量的差值；（C21）測算期和基期SO2排放量的差值；（C22）測算期和基期氮氧化物排放量的差值；（C23）測算期和基期氨氮排放量的差值；（C24）測算期和基期地區(qū)生產(chǎn)總值能源消耗量的差值，單位噸標準煤；（C25）測算期和基期地區(qū)生產(chǎn)總值CO2排放量的差值。

在安全管理水平中，政府和企業(yè)對安全生產(chǎn)的投入，成為保障經(jīng)濟穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展的重要手段：（C31）企業(yè)安全生產(chǎn)投入和（C32）政府安全生產(chǎn)管理水平的提升是相互依存的互補關(guān)系，成為確保安全生產(chǎn)的核心要素；（C33）安全生產(chǎn)事故量和（C34）應(yīng)急救援的效率反映上述核心要素的量化指標。

在經(jīng)濟運行效率中，（C35）經(jīng)濟發(fā)展速度、（C36）經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量、（C37）經(jīng)濟運行效率、（C38）單位社會資源經(jīng)濟總量和（C39）經(jīng)濟發(fā)展提升效果的綜合作用將直接反映循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展效果和程度，確?！澳茉础?jīng)濟—環(huán)境”保持穩(wěn)定健康發(fā)展。

圖1　特種設(shè)備與循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的智能評估模型總體建設(shè)構(gòu)架示意圖

特種設(shè)備與循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的智能體系建設(shè)

模型是在國家法律法規(guī)的框架下，以標準為支撐，以信息化為手段，在合理性判別與評估模型算法的基礎(chǔ)上，評估城市能源結(jié)構(gòu)和綜合管理效果，重點考察用能單位能源消費量、供能單位能源供給量、能源計量器具、公共機構(gòu)能源消費量、安全生產(chǎn)投入、應(yīng)急救援能力、勞動者素質(zhì)和用能單位基礎(chǔ)信息。

圖2　能源消費總量監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)框圖

圖3　工業(yè)鍋爐熱效率監(jiān)控及診斷系統(tǒng)框圖

通過采集用能單位能源消費量、用能單位轉(zhuǎn)供其他單位能耗、用能單位產(chǎn)品產(chǎn)量數(shù)據(jù)、供能單位能源供應(yīng)數(shù)據(jù)等信息，并通過對地區(qū)、行業(yè)的能源消費情況采集，建立地區(qū)消費總量控制指標，實現(xiàn)能源消費的預(yù)警，通過對風(fēng)險分析與評估，行業(yè)能源利用狀況信息采集和風(fēng)險預(yù)警信息，建立能源利用監(jiān)測統(tǒng)計系統(tǒng)，實現(xiàn)用能風(fēng)險分析、風(fēng)險預(yù)警，通過與各部門信息共享，互聯(lián)互通，建立城市能源消費監(jiān)管的信息化工程，為新型城鎮(zhèn)化模式下的循環(huán)經(jīng)濟指標評定提供數(shù)據(jù)支撐。

模型總體建設(shè)構(gòu)架示意圖如圖1所示。

特種設(shè)備與循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的智能評估模型設(shè)計與實現(xiàn)

模型按照地區(qū)能源需求和供給情況作出規(guī)劃，實現(xiàn)區(qū)域“能源—經(jīng)濟—環(huán)境”的循環(huán)發(fā)展，不斷優(yōu)化區(qū)域內(nèi)能源消費、能源利用率、污染物排放等指標以及能源輸送、污染物輸送等關(guān)系，實時掌握鍋爐能效、污染排放、安全和經(jīng)濟發(fā)展等重要數(shù)據(jù)。對鍋爐煙氣污染物排放指標、能效指標、生產(chǎn)指標、經(jīng)濟效益指標、企業(yè)規(guī)模發(fā)展指標、區(qū)域能源中心節(jié)點、區(qū)域發(fā)展規(guī)劃指標、區(qū)域環(huán)境規(guī)劃指標以及大氣污染改進實施計劃等指標實時改進。通過動態(tài)數(shù)據(jù)的獲取，采用信息學(xué)中復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的圖論方法進行建模處理，以期獲得在經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展約束的調(diào)價下，達到能效測試與環(huán)境排放指標最優(yōu)的結(jié)果。計算要素變動帶來的總體協(xié)調(diào)性變動、預(yù)盈利水平以及發(fā)展變動方向改變，及時為地方政府政策決策支持。

根據(jù)設(shè)計目標，模型規(guī)劃了能源消費總量監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)（如圖2所示）、工業(yè)鍋爐熱效率監(jiān)控及診斷系統(tǒng)（如圖3所示）、單位產(chǎn)品能耗監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)（如圖4所示）、碳排放量監(jiān)控系統(tǒng)（如圖5所示）、經(jīng)濟發(fā)展水平評價系統(tǒng)（如圖6所示）以及公共服務(wù)系統(tǒng)（如圖7所示）等應(yīng)用系統(tǒng)。

圖4　單位產(chǎn)品能耗監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)框圖　

圖5　碳排放量監(jiān)控系統(tǒng)框圖

圖6　經(jīng)濟發(fā)展水平評價系統(tǒng)框圖

圖7　節(jié)能減排公共服務(wù)系統(tǒng)框圖

結(jié)論

模型在以大氣環(huán)保指標和環(huán)境發(fā)展戰(zhàn)略為最終目標的基礎(chǔ)上，應(yīng)對因企業(yè)、勞動者素質(zhì)、區(qū)域經(jīng)濟狀況的改變帶來的經(jīng)濟收支變化、工人就業(yè)情況及政府設(shè)施、資金投入等各方面進行論證分析，在改善環(huán)境的同時，實現(xiàn)經(jīng)濟再平衡、產(chǎn)業(yè)再調(diào)整、資源再利用。透過“安全監(jiān)管、能源消費、環(huán)境保護、應(yīng)急救援和經(jīng)濟發(fā)展”等要素相互關(guān)聯(lián)智能評估系統(tǒng)，梳理分析任何要素指標變動情況，挖掘要素調(diào)整改變之后的綜合指標變化，實現(xiàn)以單目標甚至多目標為準則的協(xié)同發(fā)展。

作者單位：國家質(zhì)檢總局特種設(shè)備安全監(jiān)察局/南京特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院/福建省特種設(shè)備檢驗研究院