CN113077099B - 电网企业危险废物集中存贮中心选址和路径规划的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电网企业危险废物集中存贮中心选址和路径规划的方法，所述方法包括：统计该省下辖市区、县区供电公司信息；统计各供电公司危险废物处置相关信息；采集危险废物收集网点与集中贮存中心备选点相关信息；通过建立并求解模型来确定危险废物集中贮存中心的选址和建设面积以及路径规划。本发明的方法可以使电网企业科学、合理规划区域集中贮存中心的位置布局，并明确收集网点到集中贮存中心的运输路径，从而最大程度减少集中贮存中心的建设和运营成本，优化危险废物处置管理体系。

Description

电网企业危险废物集中存贮中心选址和路径规划的方法

技术领域

本发明涉及危险废物处置技术领域，尤其涉及一种电网企业危险废物集中存贮中心选址和路径规划的方法。

背景技术

随着我国经济迅速发展和工业化进程，资源大幅的开发利用，导致固体废弃物数量与日俱增，危险废物的产生量也逐年增加。根据2018年中国环境统计年鉴数据显示，近十年来，我国危险废弃物产生量持续快速增长，2017年全国危险废物产生量达到6936.9万吨，较上一年增长了29.73％。相较一般固体废物，危险废物具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性和感染性等危险特性，随意倾倒或利用处置不当会严重危害人体健康，甚至对生态环境造成难以恢复的损害。为此，生态环境主管部门加大了危险废物管理力度，进一步明确或提高了从危险废物产生到处置利用全过程的规范化管理要求。

由于危险废物安全贮存、处置回收等过程环节的要求较高，加之各地区危险废物回收利用经营企业数量一般较少且布局分散，对于跨地域生产经营且产生危险废物的大型企业而言，需要兼顾危险废物管理的规范性和经济性，因此，这类大型企业就必须要科学规划危险废物处置管理体系，在保证科学化、规范化处置危险废物的前提下，同步实现危险废物的绿色化、经济化处置。

电网企业是关系国民经济命脉和国家能源安全的大型国有企业，在国家现代能源供应体系中扮演重要作用。电网企业一般是以省级行政区域为自然分割，设立省级电网企业，并在各地市设立分公司进行属地化管理，因此，省级电网企业是典型的跨地域生产经营单位。同时，电网企业也是危险废物产生单位，其主要产生的危险废物包括废变压器油、废铅蓄电池等。目前，多数省份的电网企业采取的危险废物处置管理模式，总体可以概括为“属地折旧与收集贮存、集中拍卖与分散回收”，即由各省公司直管单位或市/县公司资产使用和管理部门进行折旧后，移交给属地物资部门临时贮存，经省级物资部门集中拍卖、确定回收商后，由回收商分散回收利用。电网企业采取这一处置管理模式以来，显著提升了危险废物处置的规模效应，提高了拍卖处置的经济收益，避免了国有资产的流失。

电网企业现行的危险废物处置管理模式也存在着一些棘手的问题。首先，由于危险废物贮存场所环保标准要求较高，很多基层单位的贮存场所标准不能完全达标，加之一些基层单位在危险废物管理方面人员力量较为薄弱，造成潜在的环境风险。其次，虽然省级物资部门分批次集中拍卖处置的危险废物总量相对可观，但危险废物由各市/县公司产生和贮存，实际布局非常分散，中标的危险废物回收商需要到各市/县公司零散的回收，这一方面导致有资质的回收企业不愿意参与竞拍，从而让危险废物处置竞拍的竞争性不大，处置效益还有进一步提升的空间，处置拍卖流标现象经常发生，另一方面，导致很多中标回收商在了解到实际情况后，不愿意如期履约、甚至毁约，造成危险废物得不到及时处置回收。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种电网企业危险废物集中存贮中心选址和路径规划的方法，采取属地折旧、分级贮存、集中拍卖、批量回收的管理思路，建立危险废物收集网点、集中贮存中心的分级管理体系，科学、合理规划区域集中贮存中心的位置布局，并明确收集网点到集中贮存中心的运输路径，从而最大程度减少集中贮存中心的建设和运营成本。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种电网企业危险废物集中存贮中心选址和路径规划的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

S1：统计该省下辖市区、县区供电公司信息；

S2：统计步骤S1中所述的市区、县区供电公司危险废物处置相关信息；

S3：采集危险废物收集网点与集中贮存中心备选点相关信息；

S4：通过建立并求解模型确定集中贮存中心的选址和建设面积以及路径规划。

步骤S1所述的供电公司信息包括该省电力下辖市级供电公司和县级供电公司总数，以确定收集网点和集中贮存中心的取值范围。

步骤S2所述危险废物处置相关信息包括电力企业与回收商约定的回收周期、贮存中心可建设的最大个数、各类危险废物年产生量和单位面积各类危险废物存放容量。

步骤S3所述的危险废物收集网点与集中贮存中心备选点相关信息包括收集网点与备选集中贮存中心之间的地理距离、单位运输距离的运输成本、集中贮存中心的单位建设面积成本、运营成本、运输各类危险废物车辆的容量。

步骤S4所述的通过建立并求解模型确定集中贮存中心的选址和建设面积以及路径规划，具体如下：

所述的模型包括目标函数和约束条件：

所述目标函数以最小化总成本和运输风险为条件建立，具体如下所示：

式(1)为总成本最低，总成本包括建设成本、运营成本、年度运输成本；其中，i∈I＝{1，2，...，X}表示收集网点，即国网省公司共有多少市(市辖区)、县公司；j∈J＝{1，2，...，X}，表示在j个市、县公司作为集中贮存中心的备选点；n∈N＝ {1，2}表示第n类危险废物，主要产生危险废物为废铅酸蓄电池和废变压器油两种危险废物；s，取值为1时表示在备选点即j市建立集中贮存中心，否则为0；C_j表示在第j个市、县公司建设集中存贮中心的单位建设面积成本/年；P_j表示在第j个市、县公司建设集中贮存中心的运营成本/年，是一个固定值；x_ij表示由第j个存贮中心接收第i个收集网点的危险废物；L_ij表示i、j之间的地理距离；V_n表示运输第n类危险废物车辆的容量；M_in表示第i个收集网点在第n类危险废物年产生量，根据历史情况估算，这一项决定了单个收集网点某类危险废物总的运输次数；γ_ij表示i、j之间单位运输距离的运输成本；

式(2)为运输环境风险最低，因为运输距离越长，则潜在的环境风险越大，因此，采用运输距离最小作为目标；

所述约束条件包括集中贮存中心的建设面积约束、收集网点与集中贮存中心对应转运关系约束、集中贮存中心建设数量约束、集中贮存中心是否建设与建设面积关系约束、变量取值约束。

所述集中贮存中心的建设面积约束，具体如下所示：

式(3)中，q_j为第j个集中贮存中心的建设面积；λ是贮存中心建设面积保留的一定冗余乘数，对所有贮存中心一样；T是电力企业与回收商约定的回收周期； y_n表示单位面积能存放第n类危险废物的容量。

所述收集网点与集中贮存中心对应转运关系约束，具体如下所示：

∑_jx_ij＝1 (4)

式(4)表示一个集中贮存中心可以接收多个收集网点的危险废物，一个收集网点只能向一个集中贮存中心转运危险废物。

所述集中贮存中心建设数量约束，具体如下所示：

∑_js_j≤K (5)

式(5)中，K为贮存中心建设的最大个数。

所述集中贮存中心是否建设与建设面积关系约束，具体如下所示：

q_j≤s_jM (6)

式(6)确保了不建设集中贮存中心的地方即s_j＝0时，集中贮存中心的面积q_j＝0，而建设集中贮存中心的地方，式(3)和式(6)同时成立，M为任意大(而非无穷大)的正数。

所述变量取值约束，具体如下所示：

s_j∈{0，1}，x_ij∈{0，1}，i∈I，j∈J，n∈{1，2} (7)。

本发明的优点是：本发明提出省级电网企业可以采取“属地折旧、分级贮存、集中拍卖、批量回收”的新型危险废物处置管理模式，即在全省范围内建立市/ 县临时收集网点、区域集中贮存中心两级危险废物贮存管理体系，其中，收集网点由属地物资部门管理，区域集中贮存中心由省公司统一管理，属地危险废物折旧后，先移交至收集网点临时贮存，达到一定规模后运输至指定的区域集中贮存中心集中贮存，分批次集中拍卖，最后由回收商通过集中贮存中心批量回收。

新型危险废物处置管理模式按照生态环境部、交通运输部联合发布的《关于印发<铅蓄电池生产企业集中收集和跨区域转运制度试点工作方案＞的通知》(环办固体〔2019〕5号)，以及各省发布的试点工作具体方案，废铅蓄电池的临时收集网点在贮存场所的环保标准上显著放宽，现有的市/县公司危险废物贮存场所即可满足，而在集中贮存中心建立完全符合环保标准的贮存场所，从而可以大大减少环境合规风险。

新型危险废物处置管理模式下，回收商通过集中贮存中心批量回收，将大幅减少回收商的运输成本，既可以提高回收商参加竞拍的意愿，从而提升危险废物处置的竞争性和处置价格，又可以减少流标的可能性，从而避免因危险废物得不到及时处置而造成的环境风险。

本发明针对电网企业危险废物产生的多种类性和分布不均衡性等特点构建相应的集中贮存中心选址与路径规划模型，同时将收集网点临时贮存的时限要求纳入考虑范畴，实用性较强。规划模型充分考量了经济性与环境风险性，将现存危险废物仓库和备建集中存贮中心选址完美结合，实现了集中存贮中心选址的科学优化，这对于电网企业建立危险废物分级回收贮存管理体系具有重要的现实意义，对于其它行业跨地域生产经营的产废单位优化危险废物处置管理体系也有一定的借鉴意义。

附图说明

图1为本发明的工作流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明公开了一种电网企业危险废物集中存贮中心选址与路径规划的方法，所述方法包括以下步骤：

S1：统计该省下辖市区、县区供电公司信息；所述供电公司信息包括该省电力下辖市级供电公司和县级供电公司总数X，确定收集网点i和集中存贮中心j的取值范围为i∈I＝{1，2，...，X}和j∈J＝{1，2，...，X}。

以安徽省为例，安徽电力下辖16个市级供电公司，另直管72个县级供电公司，需要在这88个市辖区、县区中，找出若干个备选地，建设危险废物的集中贮存中心j，其它地点则设置收集网点i，i∈I＝{1，2，...，88}和j∈J＝{1，2，...，88}。

S2：统计S1中的市区、县区供电公司危险废物处置相关信息；所述危险废物处置相关信息包括电力企业与回收商约定的回收周期，贮存中心可建设的最大个数，各类危险废物年产生量、单位面积各类危险废物存放容量。

S3：采集危险废物收集网点与集中贮存中心备选点相关信息；所述相关信息包括收集网点与备选集中贮存中心之间的地理距离、单位运输距离的运输成本、集中贮存中心的单位建设面积成本、运营成本、运输各类危险废物车辆的容量。

S4：通过建立并求解模型确定集中贮存中心的选址和建设面积以及路径规划。

本发明中，所述步骤S4中的电网企业危险废物集中存贮中心的选址与路径规划模型包括目标函数和约束条件：

所述目标函数以最小化总成本和运输风险为条件建立，具体如下所示：

式(1)为总成本最低，包括建设成本、运营成本、年度运输成本。其中， i∈I＝{1，2，...，X}表示收集网点，即国网省公司共有多少市(市辖区)、县公司； j∈J＝{1，2，...，X}，表示在j个市、县公司作为集中贮存中心的备选点；n∈N＝{1，2} 表示第n类危险废物，主要产生危险废物为废铅酸蓄电池和废变压器油两种危险废物；s_j取值为1时表示在备选点即j市建立集中贮存中心，否则为0；C_j表示在第j个市、县公司建设集中存贮中心的单位建设面积成本/年；P_j表示在第j个市、县公司建设集中贮存中心的运营成本/年，是一个固定值；x_ij表示由第j个存贮中心接收第i个收集网点的危险废物；L_ij表示i、j之间的地理距离；V_n表示运输第n类危险废物车辆的容量；M_in表示第i个收集网点在第n类危险废物年产生量，根据历史情况估算，这一项决定了单个收集网点某类危险废物总的运输次数；γ_ij表示i、j之间单位运输距离的运输成本。

式(2)为运输环境风险最低，因为运输距离越长，则潜在的环境风险越大，因此，采用运输距离最小作为目标，式中具体参数定义同式(1)。

所述约束条件包括集中贮存中心建设面积约束、收集网点与集中贮存中心对应转运关系约束、集中贮存中心建设数量约束、集中贮存中心是否建设与建设面积关系约束、变量取值约束。

本发明中，所述危险废物集中贮存中心建设面积约束，具体如下所示：

式(3)中，q_j为第j个集中贮存中心的建设面积；λ是贮存中心建设面积保留的一定冗余乘数，对所有贮存中心一样；T是电力企业与回收商约定的回收周期，以月为单位；y_n表示单位面积能存放第n类危险废物的容量；式中其他具体参数定义同式(1)。

本发明中，所述收集网点与集中贮存中心对应转运关系约束，具体如下所示：

∑_jx_ij＝1 (4)

式(4)表示一个集中贮存中心可以接收多个收集网点的危险废物，但一个收集网点只能向一个集中贮存中心转运危险废物，其具体参数定义同式(1)。

本发明中，所述集中贮存中心建设数量约束，具体如下所示：

∑_js_j≤K (5)

式(5)中，K为贮存中心建设的最大个数；其他具体参数定义同式(1)。

可选的，所述集中贮存中心是否建设与建设面积关系约束，具体如下所示：

q_j≤s_jM (6)

式(6)确保了不建设集中贮存中心的地方即s_j＝0时，集中贮存中心的面积 qj＝0，而建设集中贮存中心的地方，式(3)和式(6)可同时成立，M为任意大(而非无穷大)的正数，式中其他具体参数定义同式(1)。

本发明中，所述变量取值约束，具体如下所示：

s_j∈{0，1}，x_ij∈{0，1}，i∈I，j∈J，rn∈{1，2} (7)

式中参数定义同式(1)。

本发明提出省级电网企业可以采取“属地折旧、分级贮存、集中拍卖、批量回收”的新型危险废物处置管理模式，即在全省范围内建立市/县临时收集网点、区域集中贮存中心两级危险废物贮存管理体系，其中，收集网点由属地物资部门管理，区域集中贮存中心由省公司统一管理，属地危险废物折旧后，先移交至收集网点临时贮存，达到一定规模后运输至指定的区域集中贮存中心集中贮存，分批次集中拍卖，最后由回收商通过集中贮存中心批量回收。与现有技术相比，新型管理模式可以使电网企业科学、合理规划区域集中贮存中心的位置布局，并明确收集网点到集中贮存中心的运输路径，从而最大程度减少集中贮存中心的建设和运营成本，优化危险废物处置管理体系。

以上所述仅为本发明的实施例，而并非是对本发明的实施方式的限定。凡是对本发明的技术方案或其中部分技术特征进行等同替换，或直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均在权利要求限定的范围之内。

Claims (6)

1.一种电网企业危险废物集中存贮中心选址和路径规划的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

S1：统计省下辖市区、县区供电公司信息；

S2：统计步骤S1中所述的市区、县区供电公司危险废物处置相关信息；

S3：采集危险废物收集网点与集中贮存中心备选点相关信息；

S4：通过建立并求解模型确定集中贮存中心的选址和建设面积以及路径规划；

步骤S1所述的供电公司信息包括省电力下辖市级供电公司和县级供电公司总数，以确定收集网点和集中贮存中心的取值范围；

步骤S2所述危险废物处置相关信息包括电力企业与回收商约定的回收周期、贮存中心可建设的最大个数、各类危险废物年产生量和单位面积各类危险废物存放容量；

步骤S3所述的危险废物收集网点与集中贮存中心备选点相关信息包括收集网点与备选集中贮存中心之间的地理距离、单位运输距离的运输成本、集中贮存中心的单位建设面积成本、运营成本、运输各类危险废物车辆的容量；

步骤S4所述的通过建立并求解模型确定集中贮存中心的选址和建设面积以及路径规划，具体如下：

所述的模型包括目标函数和约束条件：

所述目标函数以最小化总成本和运输风险为条件建立，具体如下所示：

式(1)为总成本最低，总成本包括建设成本、运营成本、年度运输成本；其中，i∈I＝{1，2，...，X}表示收集网点；j∈J＝{1，2，...，X}，表示在j个市、县公司作为集中贮存中心的备选点；n∈N＝{1，2}表示第n类危险废物；s_j取值为1时表示在备选点即j市建立集中贮存中心，否则为0；C_j表示在第j个市、县公司建设集中存贮中心的单位建设面积成本/年；P_j表示在第j个市、县公司建设集中贮存中心的运营成本/年；x_ij表示由第j个存贮中心接收第i个收集网点的危险废物；L_ij表示i、j之间的地理距离；V_n表示运输第n类危险废物车辆的容量；M_in表示第i个收集网点在第n类危险废物年产生量；γ_ij表示i、f之间单位运输距离的运输成本；

式(2)为运输环境风险最低，采用运输距离最小作为目标；

所述约束条件包括集中贮存中心的建设面积约束、收集网点与集中贮存中心对应转运关系约束、集中贮存中心建设数量约束、集中贮存中心是否建设与建设面积关系约束、变量取值约束。

2.根据权利要求1所述的一种电网企业危险废物集中存贮中心选址和路径规划的方法，其特征在于：所述集中贮存中心的建设面积约束，具体如下所示：

式(3)中，q_j为第j个集中贮存中心的建设面积；λ是贮存中心建设面积保留的一定冗余乘数；T是电力企业与回收商约定的回收周期；y_n表示单位面积能存放第n类危险废物的容量。

3.根据权利要求1所述的一种电网企业危险废物集中存贮中心选址和路径规划的方法，其特征在于：所述收集网点与集中贮存中心对应转运关系约束，具体如下所示：

∑_jx_ij＝1 (4)

式(4)表示一个集中贮存中心可以接收多个收集网点的危险废物，一个收集网点只能向一个集中贮存中心转运危险废物。

4.根据权利要求1所述的一种电网企业危险废物集中存贮中心选址和路径规划的方法，其特征在于：所述集中贮存中心建设数量约束，具体如下所示：

∑_js_j≤K (5)

式(5)中，K为贮存中心建设的最大个数。

5.根据权利要求1所述的一种电网企业危险废物集中存贮中心选址和路径规划的方法，其特征在于：所述集中贮存中心是否建设与建设面积关系约束，具体如下所示：

q_j≤s_jM (6)

式(6)确保了不建设集中贮存中心的地方即s_j＝0时，集中贮存中心的面积q_j＝0，而建设集中贮存中心的地方，式(3)和式(6)同时成立，M为任意大的正数。

6.根据权利要求1所述的一种电网企业危险废物集中存贮中心选址和路径规划的方法，其特征在于：所述变量取值约束，具体如下所示：

s_j∈{0，1}，x_ij∈{0，1}，i∈I，j∈J，n∈{1，2} (7)。