基于外部性理論的LNG儲運中心選址模型與算法研究.pdf

1、液化天然氣（Liquefied Natural Gas，簡稱LNG）作為一種清潔、高效的綠色能源，國際市場應(yīng)用已久，LNG貿(mào)易當(dāng)前已成為全球能源市場的新熱點。進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，天然氣需求逐年大幅增加，2015年國內(nèi)天然氣消費量有望達(dá)到2600億立方米，在一次性能源消費中的比例達(dá)到8％左右。在我國，作為對管道天然氣的有益補充，液化天然氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在轉(zhuǎn)變國家能源結(jié)構(gòu)、解決能源緊張問題、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展、實現(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)、實現(xiàn)科學(xué)發(fā)展的現(xiàn)實選擇。
　　我國將迎來LNG儲運中心建設(shè)高峰，但隨之而來的儲運中心潛在的安全風(fēng)險和社會風(fēng)險等問題也引起企業(yè)和社會的高度重視。一方面，LNG儲運中心要防止由本身的危害性、儲存工藝以及管道設(shè)備設(shè)施、人力和安全管理危險和環(huán)境危險等風(fēng)險因素帶來的潛在的泄漏、火災(zāi)和爆炸等事故危險，需對LNG選址進(jìn)行定量風(fēng)險分析，測算其安全風(fēng)險成本，根據(jù)風(fēng)險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儲運中心選址建設(shè)規(guī)劃中，企業(yè)要承擔(dān)起由其生產(chǎn)經(jīng)營帶來的環(huán)境污染預(yù)防和生態(tài)治理恢復(fù)責(zé)任，將環(huán)境與資源費用計算到產(chǎn)品成本中去，實現(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儲運中心選址模型，將定量風(fēng)險評估引入LNG儲運中心選址合理性評價，對LNG儲運中心綜合選址問題展開深入研究。本論文主要做了以下5個方面的研究工作:
　　(1)詳細(xì)介紹了有關(guān)LNG儲

4、運中心選址的研究現(xiàn)狀，重點介紹了LNG儲運中心選址相關(guān)理論模型和評價方法，為后續(xù)章節(jié)內(nèi)容的進(jìn)一步研究奠下理論基礎(chǔ)。運用協(xié)整理論、誤差修正模型等動態(tài)計量方法揭示了LNG儲運中心建設(shè)投資對經(jīng)濟(jì)增長的作用規(guī)律。針對目前國內(nèi)對LNG未來需求預(yù)測多是由一些專業(yè)人士根據(jù)經(jīng)驗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，筆者將灰色動態(tài)預(yù)測的思想引入LNG需求預(yù)測，構(gòu)建灰色預(yù)測GM(1，1)模型進(jìn)行分析，以期對我國LNG未來需求走勢和波動有一

5、個科學(xué)的把握。
　　(2)提出了LNG儲運中心選址的影響因素包括投資運營成本和外部性成本，其中外部性成本包括安全風(fēng)險成本與環(huán)境成本;識別了LNG儲運中心的4個風(fēng)險因素并進(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儲運中心選址綠色影響度的概念，建立了LNG儲運中心選址綜合影響度評價指標(biāo)體系，并將粗糙集理論引入評價體系，構(gòu)建了LNG儲運中心選址綜合影響度評價模型，以期通過綜合影響度來評價LNG儲運中心選址的環(huán)境效益。通過模型計算

6、得出:投資運營成本、安全風(fēng)險成本和環(huán)境成本在LNG儲運中心選址決策中對應(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)，即可得到每個決策方案的綜合影響度。
　　(3)詳盡測算了LNG儲運中心選址的外部性成本，提出將LNG儲運中心安全風(fēng)險成本的測算內(nèi)部化為對LNG泄露擴散危害、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量，建立了基于內(nèi)部化的LNG泄露擴散危害后果計量模型、LNG火災(zāi)效應(yīng)危害后果計量模型和LNG

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

8、考慮投資運營成本等變動因素，構(gòu)建了基于外部性理論的LNG儲運中心綜合選址模型，并將DPSO算法運用于選址模型的求解。通過實證分析得出:在LNG儲運中心選址中考慮外部性成本，并進(jìn)行基于風(fēng)險指數(shù)RI的定量風(fēng)險評估，在一定程度上能夠有效降低LNG儲運中心選址活動的社會外部性和潛在危害性，提高社會福利。
　　(5)在本論文的研究基礎(chǔ)上，筆者對研究中的不足和未來研究方向做了總結(jié)與展望。
　　本論文研究以期構(gòu)建一個在投資運營成本和外部性