系统工程系统分析,能源危机

危机能源危机﹠解决对策系统背景•能源危机是指因为能源供应短缺或是价格上涨而影响经济。这通常涉及到石油、电力或其他自然资源的短缺电力或其他自然资源的短缺。能源危机通常会造成经济衰退。在当今世界，能源的发展，能源和环境，是全世界、全人类共同关心的问题，也是我国社会经济发展的重要问题。造成能源危机的因素主要有1.能源消耗大2.资源有限3.能源消费结构不合理4.能源利用率低（综合利用低）5.宏观调控能力不足6.自然灾害7.节约意识差8.资源分布不均9.需求过快10.经济发展11.新能源发展速度滞后于能源需求增长速度NO.1——1973年第四次中东战争爆发，油价上涨2倍多，所有的工业化国家的经济增长都明显放慢。NO.3——1990年伊拉克遭受国际经济制裁，使得原油供应中断，国际油价急升至42美元的高点。美国、英国经济加速陷入衰退，全球GDP增长率在1991年跌破2%。NO.2——1978年底，世界第二大石油出口国伊朗的政局发生剧烈变化，伊朗亲美的温和派国王巴列维下台能源地区分布不平衡,组合错位经济的影响市场经济的能源价格是受供需关系的影响，而供需关系中的供或需改变都可以导致能源价格的突然变化供给：石油的供应大致上由一些拥有大量石油储藏的国家所控制，OPEC起重要作用。OPEC决定减少成员国的出口配额，油价就会由于供给减少而上涨，同样OPEC也可以通过增加石油生产来降低油价。需求：最主要的需求来自于炼油厂的商业用途∶提供取暖和交通运输。仅美国就占了全球60%的石油消费。需求过快日益增加的人口导致能源分配不足、需求增长中国国土资源部，预计2030年中国油气产量超过6亿吨油当量，油气的自我保障能力将大大增强。预计到2030年人口达到高峰时，人均水资源量仅有1750立方米，水资源紧缺形势将更为严峻。新能源的开发风能是纯可再生能源中最经济的一种解决方案，其在工作的时候不消耗任何能源。既可以大规模的建成风力发电厂，也能安装在家庭里面使用。从太阳能获取热能是相当简单的，用这一热能产生热水，然后利用热水进行发电。大型的太阳能热电厂是可以建立起来的，位于加州的SEGS系统拥有350MW的发电能力。太阳热能在那些拥有大面积太阳暴晒区域的地方，有着相当重要的能源贡献作用。氢虽然自身不能当作能量源，氢燃料却是一个巨大的能源储备介质。氢可以随意的从水中提取，拥有很好的能量/重量比，燃烧之后产生无污染的水蒸气。波浪能波浪太普遍了，我们能从其中获得相当多的能源。例如海蛇波浪能量转换器就是一个在水中半漂浮的设备。目前这种设备已经再葡萄牙使用，产生的总能量为2.25MW。地热能是来自地壳之下的高温能源。一个典型的地热能电场可以轻松的输送100MW电量，这是风能和太阳能所无法企及的。上面这张图显示的是冰岛的能源消耗，可以看到地热在其中占据了很大的比例。核能提到目前应用的技术，不能不说核的部分。其实第三代反应堆非常安全，只会产生很少的高危废物，不会排放出二氧化碳。使用钍作为核燃料会使核能的应用更好，能够显著的减少核废料的产生，减少很多危险的发生，而且钍的蕴含量是铀的三倍多。节能意识系统目标•1、用系统工程的方法，通过对造成能源危机的因素的分析，从较深层次剖析导致能源短缺现象的原因。•2、通过综合分析，我们据此提出解决这一问题的方案系统对象•造成能源危机的因素分析方法•主要采用结构模型（ISM）和层析分析法（AHP）对造成能源危机的因素问题进行分析。用关键矩阵法构建造成能源危机的因素评估模型。造成能源危机的因素之间的关系如下AV图所示：VAAAAAAS1能源消耗大VS2资源有限VAVS3能源消费结构不合理VS4能源利用率低VAS5新能源发展速度滞后于能源需求增长速度VVS6宏观调控能力不足VVS7自然灾害VS8节约意识差VAS9需求过快VS10经济发展VS11资源分布不均S12能源危机由以上关系可以得到可达矩阵M如下:S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S1100000000001S2010000000001S3101100000001S4100100000001S5000010000001S6101011001001S7000000100011S8100000010001S9100000001001S10100000001101S11000000000011S12000000000001根据要素级位划分的思想，调整得到M′矩阵如下：S12S1S2S5S11S4S7S8S9S3S10S6S12100000000000S1110000000000S2101000000000S5100100000000S11100010000000S4110001000000S7100010100000S8110000010000S9110000001000S3110001001100S10110000000010S6110100000111调整M’，进行层次化处理，得到可达矩阵M’(L)：S12S1S2S5S11S4S7S8S9S3S10S6S12100000000000S1110000000000S2101000000000S5100100000000S11100010000000S4110001000000S7100010100000S8110000010000S9110000001000S3110001001100S10110000000010S6110100000111根据三角矩阵，建立解释结构模型能源危机能源消耗大资源有限资源分布不均发展滞后需求过快利用率低节约意识差自然灾害经济增长消费结构不合理宏观调控能力不足结果分析：此系统是一个具有4级的多级递阶系统。其中导致能源危机的直接原因是能源消耗大、资源有限、资源分布不均以及新能源发展滞后；导致能源消耗大的原因是需求过快、资源利用率低、节约意识差；导致资源分布不均的原因是自然灾害；经济增长又导致需求过快以及消费结构不合理导致资源综合利用率低，导致能源危机的最根本原因是国家的宏观调控不足。六、解决方案提出解决方案如下：•G、缓解能源危机•C1改善能源结构•C2减少能源消耗i•C3国家宏观调控•P1开发新能源，积极利用再生能源•P2提高燃烧效率，减少资源消耗•P3调控市场，达到供需动态平衡•P4调整能源结构，加大节能力度•P5建立完善的石油储备系统改善能源结构减少资源消耗国家宏观调控开发新能源，积极利用在生资源提高燃烧效率，减少资源消耗调控市场，达到供需动态平衡调整能源结构，加大节能力度建立完善的石油储备系统缓解能源危机建立AHP的多级递阶结构如下建立判断矩阵，计算各级要素的相对重要度，并进行一致性检验，如下：GC1C2C3WiC.I.C11350.6360.0215＜0.1C21/3130.3258C31/51/310.106由BW=λW得λ1=3.309λ2=3.043λ3=3.302所以λmax=3.043C.I.=λmax-n/n-1=0.0215C1P1P4P5WiC.I.P111/350.1060.027＜0.1P43150.636P51/31/510.258C2P1P2P4WiC.I.P111/51/30.1060.027＜0.1P25130.636P431/310.258C3P3P4P5WiC.I.P31350.6360.0215＜0.1P41/3130.258P51/51/310.106计算同上计算同上计算同上由以上计算知，各层级数据通过一致性检验，所以可以用来评估。CiPjC1C2C3Wi0.6360.2580.106P10.1640.02700.191P200.16400.164P3000.0670.067P40.4040.0670.0270.498P50.06700.0110.078由以上所示的各方案的相对重要性的大小可知，改善能源危机最重要的是调整能源结构，加大节能减排力度；其次要做好开发新能源，积极利用可再生能源，以及提高燃烧效率，减少资源消耗，并辅之以国家的调控以及建立完善的石油储备系统。人类只有一个地球参考文献【1】曹凑贵：生态学概论高等教育出版社2002年5月第一版【2】胡锦涛：在中国共产党第十七次全国代表大会上的讲话人民出版社2007年10月第一版【3】江泽民：实现经济社会和人口资源环境协调发展《江泽民文选》第三卷【4】能源危机维基百科自由的百科全书【5】新能源百度百科【6】世界科技全景百卷书【7】李丙刚：我国的能源危机与经济发展【J】。商场现代化2007（6）。【8】美国国家地理学会{未来地球能源危机}国家地理和探索频道纪录片2012•聚英群——组长：资料收集：主笔：数据计算：PPT制作：演讲汇报：谢谢观赏