基于外部性理論的LNG儲(chǔ)運(yùn)中心選址模型與算法研究.pdf

1、液化天然氣（Liquefied Natural Gas，簡(jiǎn)稱LNG）作為一種清潔、高效的綠色能源，國(guó)際市場(chǎng)應(yīng)用已久，LNG貿(mào)易當(dāng)前已成為全球能源市場(chǎng)的新熱點(diǎn)。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，天然氣需求逐年大幅增加，2015年國(guó)內(nèi)天然氣消費(fèi)量有望達(dá)到2600億立方米，在一次性能源消費(fèi)中的比例達(dá)到8％左右。在我國(guó)，作為對(duì)管道天然氣的有益補(bǔ)充，液化天然氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在轉(zhuǎn)變國(guó)家能源結(jié)構(gòu)、解決能源緊張問(wèn)題、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展、實(shí)現(xiàn)節(jié)能

2、減排和保護(hù)環(huán)境方面發(fā)揮著重要作用，是發(fā)展綠色低碳經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)選擇。
　　我國(guó)將迎來(lái)LNG儲(chǔ)運(yùn)中心建設(shè)高峰，但隨之而來(lái)的儲(chǔ)運(yùn)中心潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)和社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題也引起企業(yè)和社會(huì)的高度重視。一方面，LNG儲(chǔ)運(yùn)中心要防止由本身的危害性、儲(chǔ)存工藝以及管道設(shè)備設(shè)施、人力和安全管理危險(xiǎn)和環(huán)境危險(xiǎn)等風(fēng)險(xiǎn)因素帶來(lái)的潛在的泄漏、火災(zāi)和爆炸等事故危險(xiǎn)，需對(duì)LNG選址進(jìn)行定量風(fēng)險(xiǎn)分析，測(cè)算其安全風(fēng)險(xiǎn)成本，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)大小確定選址的合理性;另一方面

3、，作為經(jīng)濟(jì)主體，在LNG儲(chǔ)運(yùn)中心選址建設(shè)規(guī)劃中，企業(yè)要承擔(dān)起由其生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)帶來(lái)的環(huán)境污染預(yù)防和生態(tài)治理恢復(fù)責(zé)任，將環(huán)境與資源費(fèi)用計(jì)算到產(chǎn)品成本中去，實(shí)現(xiàn)環(huán)境成本外部不經(jīng)濟(jì)性的內(nèi)部化。
　　鑒于此，筆者嘗試著從外部性理論角度出發(fā)，將外部性成本納入LNG儲(chǔ)運(yùn)中心選址模型，將定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估引入LNG儲(chǔ)運(yùn)中心選址合理性評(píng)價(jià)，對(duì)LNG儲(chǔ)運(yùn)中心綜合選址問(wèn)題展開(kāi)深入研究。本論文主要做了以下5個(gè)方面的研究工作:
　　(1)詳細(xì)介紹了有關(guān)LNG儲(chǔ)

4、運(yùn)中心選址的研究現(xiàn)狀，重點(diǎn)介紹了LNG儲(chǔ)運(yùn)中心選址相關(guān)理論模型和評(píng)價(jià)方法，為后續(xù)章節(jié)內(nèi)容的進(jìn)一步研究奠下理論基礎(chǔ)。運(yùn)用協(xié)整理論、誤差修正模型等動(dòng)態(tài)計(jì)量方法揭示了LNG儲(chǔ)運(yùn)中心建設(shè)投資對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的作用規(guī)律。針對(duì)目前國(guó)內(nèi)對(duì)LNG未來(lái)需求預(yù)測(cè)多是由一些專業(yè)人士根據(jù)經(jīng)驗(yàn)做一些主觀判斷分析，缺乏嚴(yán)格的理論和推導(dǎo)模型支撐的不足，筆者將灰色動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)的思想引入LNG需求預(yù)測(cè)，構(gòu)建灰色預(yù)測(cè)GM(1，1)模型進(jìn)行分析，以期對(duì)我國(guó)LNG未來(lái)需求走勢(shì)和波動(dòng)有一

5、個(gè)科學(xué)的把握。
　　(2)提出了LNG儲(chǔ)運(yùn)中心選址的影響因素包括投資運(yùn)營(yíng)成本和外部性成本，其中外部性成本包括安全風(fēng)險(xiǎn)成本與環(huán)境成本;識(shí)別了LNG儲(chǔ)運(yùn)中心的4個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素并進(jìn)行了基于熵權(quán)灰關(guān)聯(lián)理論的重要度分析;界定了LNG儲(chǔ)運(yùn)中心選址綠色影響度的概念，建立了LNG儲(chǔ)運(yùn)中心選址綜合影響度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并將粗糙集理論引入評(píng)價(jià)體系，構(gòu)建了LNG儲(chǔ)運(yùn)中心選址綜合影響度評(píng)價(jià)模型，以期通過(guò)綜合影響度來(lái)評(píng)價(jià)LNG儲(chǔ)運(yùn)中心選址的環(huán)境效益。通過(guò)模型計(jì)算

6、得出:投資運(yùn)營(yíng)成本、安全風(fēng)險(xiǎn)成本和環(huán)境成本在LNG儲(chǔ)運(yùn)中心選址決策中對(duì)應(yīng)的權(quán)重分別為0.6154、0.1620和0.2226，按指標(biāo)權(quán)重加權(quán)，即可得到每個(gè)決策方案的綜合影響度。
　　(3)詳盡測(cè)算了LNG儲(chǔ)運(yùn)中心選址的外部性成本，提出將LNG儲(chǔ)運(yùn)中心安全風(fēng)險(xiǎn)成本的測(cè)算內(nèi)部化為對(duì)LNG泄露擴(kuò)散危害、火災(zāi)效應(yīng)危害和爆炸效應(yīng)危害三大事故危害后果計(jì)量，建立了基于內(nèi)部化的LNG泄露擴(kuò)散危害后果計(jì)量模型、LNG火災(zāi)效應(yīng)危害后果計(jì)量模型和LNG

7、爆炸效應(yīng)危害后果計(jì)量模型，對(duì)LNG儲(chǔ)運(yùn)中心選址的安全風(fēng)險(xiǎn)成本測(cè)算進(jìn)行了定量分析;分析了環(huán)境成本內(nèi)部化的實(shí)現(xiàn)途徑、計(jì)量步驟和計(jì)量方法，建立了基于內(nèi)部化的LNG儲(chǔ)運(yùn)中心環(huán)境成本計(jì)量模型，對(duì)LNG儲(chǔ)運(yùn)中心選址的環(huán)境成本測(cè)算進(jìn)行了定量分析。
　　(4)針對(duì)目前關(guān)于選址問(wèn)題的理論或?qū)嵺`沒(méi)有從社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的角度考慮社會(huì)外部性成本的研究不足，筆者將外部性理論思想引入LNG儲(chǔ)運(yùn)中心選址問(wèn)題中，提出了安全風(fēng)險(xiǎn)成本和環(huán)境成本量化測(cè)算的處理方法，兼顧

8、考慮投資運(yùn)營(yíng)成本等變動(dòng)因素，構(gòu)建了基于外部性理論的LNG儲(chǔ)運(yùn)中心綜合選址模型，并將DPSO算法運(yùn)用于選址模型的求解。通過(guò)實(shí)證分析得出:在LNG儲(chǔ)運(yùn)中心選址中考慮外部性成本，并進(jìn)行基于風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)RI的定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，在一定程度上能夠有效降低LNG儲(chǔ)運(yùn)中心選址活動(dòng)的社會(huì)外部性和潛在危害性，提高社會(huì)福利。
　　(5)在本論文的研究基礎(chǔ)上，筆者對(duì)研究中的不足和未來(lái)研究方向做了總結(jié)與展望。
　　本論文研究以期構(gòu)建一個(gè)在投資運(yùn)營(yíng)成本和外部性