有色金属工业发展循环经济的预测分析
中华智刊网 中华智刊网日期:2021-04-24 20:18:00人气:413
摘要:本文以我国28个省份“十一五”及“十二五”时期有色金属工业各流程能源消耗量、各类污染物 排放量为原始数据,选用经典灰色预测模型GM(1,1)对“十三五”期间的各流程能源消耗和 各类污染物排放情况进行预测。结果表明,我国有色金属工业各流程的能源消耗、污染物排放均 呈增长趋势,能源消耗和节能减排压力形势严峻。
有色金属工业资源、能源消耗量大, 同时生产过程会产生大量废弃物,如不 加以回收利用,不但造成资源的浪费, 还会对环境产生严重的污染。有色金属 工业发展规划(2016 ~ 2020 年)明确 了绿色可持续发展理念,将“绿色制 造”“循环经济”和“重金属污染防治” 等作为有色金属工业未来发展的重中 之重。 循环经济强调以循环发展模式替代 传统的线性增长模式,表现为以“资 源 - 产品 - 再生资源”和“生产 - 消 费 - 再循环”的模式,有效地利用资 源和保护环境,最终达到以较小发展成 本获取较大经济效益、社会效益和环境 效益的目的。通常情况下,循环经济可 以实现资源的高效利用,以及资源的循 环利用,这种优势和可持续发展理念 比较相符。走出一条适合我国有色金 属工业发展的道路,就需要采取有效 措施,将循环经济的思想应用到有色 金属工业生产过程中的各个环节,同 时借鉴发达国家的优势或经验,从而 有效降低能源的消耗,减少污染物的 排放。要坚持走新型工业化的发展道 路,合理转变经济增长方式,建设资 源节约型和环境友好型社会。同时还 要加强环境保护的力度,有效减轻因 有色金属工业发展所带来的环境压力, 进而实现可持续发展道路。 国内许多学者对有色金属循环经济 进行了不同方向的研究,王华俊根据循 环经济原则,结合有色金属工业各环节 节能降耗和废弃物处理等建立了评价指 标体系,综合评价有色金属循环经济 ; 王恭敏探讨了有色金属循环经济发展的 模式 , 并提出政策建议 ;张晓缝分析了 湖南省郴州市有色金属工业发展存在的 问题 , 指出循环经济是有色金属工业实 现可持续发展的必然选择 , 并从完善法 律、政策体系 , 引进先进技术 , 建立生 态工业园等方面探讨有色金属工业如何 发展循环经济。可以看出,国内研究目 前大多是基于定性角度进行现状分析、 模式探索、政策建议。本文利用经典灰 色预测模型 GM(1,1)对“十三五” 时期我国有色金属工业的能源消耗、污 染物减排进行预测与定量分析,并给出 切实可行的对策建议,以助于我国有色 金属工业顺应全国经济发展理念和方 向,进一步发展循环经济,走可持续发 展道路。一、 模型及数据选取
灰色系统理论诞生于 20 世纪 80 年 代,主要用于一些存在未知因素及不定 因素领域的问题研究。其中灰色预测是 灰色理论系统的重要研究内容之一。经 典灰色预测 GM(1,1)模型是灰色预 测理论的核心模型,具有灰色系统的小 样本特性和贫信息特征。灰色系统理论 认为,尽管数据是杂乱的,但在其背后 一定存在规律,而我们要做的正是寻找 这种内在规律。作为其核心的灰色模型 (Gray Model)具有以下特点 :(1)对 数据量要求不高,不少于四个即可;(2) 建模结果真实且精度高 ;(3)对于不知 道分布规律的原始数据可生成转化为有 序序列;(4)在预测时间段上不受约束。本文以我国 28 个省份“十一五” 和“十二五”时期的能源消费总量、污 染物排放量作为原始数据序列,运用经 典灰色预测模型 GM(1,1)对“十三五” 期间有色金属工业能源消耗、污染物排 放进行预测。 二、预测与分析
1.“十三五”期间我国有色金属工 业能源消耗预测
“十二五”时期以来,有色金属工 业合理规划产业结构,在节约能源方面 取得了显著成效。本文根据灰色预测模 型的原理和步骤,对“十三五”期间有 色金属工业能源消耗进行预测,得到的 矿采选业、冶炼和压延加工业及有色金 属工业的能源消耗灰色预测模型。从矿采选业、冶炼和压延加工业及有色金属工业的模拟结果可知,三 个 GM(1,1)模型中灰参数 -a 均小于 0.3,因此模型可用于“十三五”期间 我国有色金属工业能源消耗的预测。根 据小误差概率 P 和均方差 C 可以看出, 矿采选业、冶炼和压延加工业及有色金 属工业的预测模型均处于一级精度,说 明模型可以充分地模拟能源消耗变化的 全过程,且精度得以保障。根据模型对 “十三五”期间能源消耗情况进行预测。根据预测结果,有色金属矿采选业、 冶炼和压延加工业及有色金属工业的能 源消耗随着时间的推移均呈增长态势, 表明我国“十三五”期间有色金属工业 能源消耗形势严峻。在未来,城市化深 入、居民消费结构提升都将在我国“新 常态”的经济增长模式下促进有色金属 工业的发展。
2.“十三五”期间我国有色金属工 业减排预测
有色金属工业是高耗能、高污染 的产业,2015 新环保法的实行必然给 我国有色金属工业的发展带来巨大的 环保压力。本文分别对我国有色金属 工业的矿采选业、冶炼和压延加工业 “十三五”期间的废气、废水及固体废 弃物排放情况进行预测,为政府、有 色金属工业协会、企业等制定相应的 环保政策和措施提供依据。8 个 GM(1,1) 模 型中灰参数 -a 均小于 0.3,根据模型 GM(1,1)适用范围的判断标准,可 知得到的模型可用于“十三五”期间我 国有色金属工业的废水、废气和废渣 等污染物排放的预测。根据小误差概 率 P 和均方差 C 的结果可以看出,有 色金属工业废气排放量、烟粉尘排放 量、废水排放量、化学需氧量排放量、 固体废弃物产生量和危险废弃物产生 量的预测模型均处于一级精度 ;二氧 化硫排放量和氨氮排放量的污染物排 放预测模型均处于二级精度,这说明 模型可以充分地模拟这些污染物排放 变化的全过程,且精度得以保障。模拟模型 GM(1,1)对 “十三五”期间的废水、废气和固体废 弃物的污染物排放情况进行预测。“十三五”期间我国有色金属工业废水、废气和固体废 弃物的预测结果,我们不难发现随着有 色金属工业各类金属产量的增加,其所 排放的污染物也呈现增长趋势。其中除 废水中的化学需氧量变化微弱外,其他 各类污染物排放增长均较为明显。由此 可知,将循环经济的发展理念与有色金 属工业减排相融合,提高再生金属企业 在资源综合利用等方面的技术水平,如 将熔池熔炼技术、烟气二次燃烧和重介 质分选等运用到有色金属工业的生产 中,对我国有色金属工业推行大规模生 产具有重要意义。在有色金属工业现有 的减排设备、技术水平下,我国有色金 属工业的减排压力仍然十分严峻。有色金属企业如果可以加大二次资源的无害 化处理 , 如电锌废渣中的金属化合物在 回转窑内与煤发生氧化还原反应后转变 成金属氧化物,金属气化挥发在冷却过 程中由收尘设备回收,回收的金属混合 物含氧化锌、锗、铟等,主要为氧化锌 粉,再进行综合回收利用,氧化锌粉经 过浸出后,用单宁沉锗的方式回收,剩 余含锌废液会再次进入电解锌过程生产 精锌 ;水萃渣经过磁选,将其中的铁、 银分离出来,形成铁银渣,铁银渣可以 作价出售,磁选过后的剩余废渣主要成 分是碳硅钙,对环境没有危害,以煤 渣的形式外销给水泥厂、砖厂实现全 部转化等,均能提高能源效率减少污 染物的排放。2014 年,我国再生有色 金属产业和生产等量的原生金属相比, 节约总量约 2398.4 万吨标准煤,节水 总量 16.4 亿立方米,减少固体废弃物 排放量约 14.7 亿吨,减少二氧化硫排 放量 209.5 万吨。 三、结论及建议
本文以 28 个省份为研究对象,以 各省“十一五”时期及“十二五”时 期的能源消耗、废弃物排放总量为原 始数据,通过灰色预测模型对我国有 色金属工业“十三五”期间的能源消 耗和污染物排放情况进行预测。基本 结论如下 : (1)根据灰色 GM(1,1)模型对 我国有色金属工业“十三五”期间能源 消耗的预测结果,有色金属矿采选业、 冶炼和压延加工业及有色金属工业的能 源消耗随着时间的推移均呈现增长态 势。这说明,我国“十三五”期间有色 金属工业能源消耗形势依然严峻。虽然, 我国目前处于“新常态”的经济增长模 式下,但是我国城市化进程进一步加深, 居民消费结构升级等因素将继续推动有 色金属工业的发展。 (2)根据灰色预测模型对“十三五” 期间我国有色金属工业废水、废气和固 体废弃物的预测结果,我们不难发现随 着有色金属工业各类金属产量的增加, 其所排放的污染物也呈现增长趋势。其 中除废水中的化学需氧量变化微弱外, 其他各类污染物排放增长均较为明显, 如废气排放量可从 2016 年的 38305 亿 立方米增长至 2020 年的 57147 亿立方 米。由此可知,在有色金属工业现有的 减排设备、技术水平下,我国有色金属 工业的减排压力依然十分严峻。 基于此,从循环经济角度对我国有 色金属工业发展提出如下建议 : (1)以结构调整优化为主线,加 快产业结构的调整和生产力合理布局, 构建资源节约型、循环型产业结构,促 进循环经济的发展。完善行业相关政策 和行业准入的规范要求,推动产业结构 的调整升级。 (2)制定激励循环经济发展的优 惠政策,从税收等经济手段来促进再 生资源产业发展。加大科研投入,鼓 励科技进步与创新,推进循环经济技 术的研发。 (3)从统计等信息化建设手段入 手,强化国内有色金属再生回收统计体 系的建设,调动更多的社会力量促进有 色金属工业发展循环经济。 (4)加大宣传力度,让循环经济 观念深入人心,同时增强全行业的紧迫 意识和危机意识。通过大力宣传在发展 循环经济方面做得比较好的企业和企业 家,总结其成功经验,推广新技术,从 而为整个国民经济的健康协调发展作出 贡献。
祁彬 郝荣 中国有色金属建设股份有限公司
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