通识核心课：10自然资源开发的基本原理[兼容模式].pptx

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第10周,自然资源开发的基本原理张丽萍教授浙江大学环境与资源学院,讲授提纲,自然资源开发的根本动因自然资源开发利用的基本模型自然资源开发模式,自然资源开发的根本动因,人类对自然资源的需求,自然资源的服务特性,尊重感的需要,需要自尊,和别人的尊重,自我实现,实现自己的,的需要,理想和价值,种类很多、服务功能多样、效用各有千秋，存在开发规模、先后次序的问题物质价值、精神价值或审美价值。

物质的价值可以用货币来衡量，精神和审美的价值就不能直接用货币来衡量。

金字塔兵马俑,如,成本效益构成,自然资源开发的成本-效益原理,成本,效益,直接成本,附加成本,派生成本,基本效益,无形效益,派生效益,成本效益估算,成本效益比较,多方案,折现值,预期的经济寿命,成本相同下的效益比较,替代成本、有效生命期,采用一致的价格水平、利率、风险折扣和同样的影响因子。

效益相同下的成本比较,风险折扣,成本和效益都不同的比率比较,有需求有价值效益大开发顺序,局限性,对成本效益分析的评价当前成本可能很容易估计，但是对将来的效益和成本作价却很难。

在成本效益估算中，所采用的数据往往缺乏统一标准成本一效益分析对未来的自然资源存在有分歧，开发者给未来效益和成本的权重低于当前的效益和成本，而保护论者们对自然资源的未来价值却给予更多的重视在实际生活当中，把有利的效益/成本比率作为通过项目的条件。

这种做法避免了不合理的项目，但还远远没有使投资收益最大化。

效益和成本离异问题。

当投资人与受益人不是同一人时存在的问题。

很多事情是不能折算成货币的。

如对人们健康的损害、环境污染等用什么样的利率把未来成本和效益折成现值才合适。

多数资源开发项目具有很多目标，其中有些目标并不能完全用经济方法来评定，需要考虑促进国民经济发展、提高环境质量、增加社会福利和促进地区开发等方面。

成本效益分析方法的改进要求所有的研究都使用统一的标准明确陈述所有前提和假设显示根据每一前提和假设而得出的全部不同的预期成本要估算对全部受影响人群的短期和长期效益与成本要评估所分析项目或法规的执行情况，而不是像往常那样假设所有项目和法规都能100%有效地执行公开评价结果，让公众参与评价过程成本效益分析法只要决策者和公众知道它只是根据一定的前提和假设对自然资源利用和环境管理给出了大致的估价和指导，那么它还是有用的。

成本效益分析法在环境保护和自然资源管理中得到了应有的运用。

目前一些发达国家的很多环境与自然资源保护法都以经济学家所作的成本效益分析为依据。

自然资源的多宜性为资源的再开发提供了可能,如,生态平衡,提供原料,森林资源,水土保持净化空气涵养水源消除噪声,木材薪柴木本粮油林副产品生物基因,康乐旅游,农业用地建设用地其他用地,土地利用,户外娱乐健康休闲野外旅游森林浴场,效用最大化是自然资源再开发的根本动因,资源再开发的决策与初始开发一样要适应市场需求，要追求效用最大化。

自然资源要向那些出价最高的经营者手中转移，趋向于那些效益最高的用途转移。

会随需求和技术的变化而不断作出调整。

以土地资源为例,A,a,A,b,B,A,B,P,P,T,B,A,B,P,P,成本和收益,D,D,M,S,M,RS,T,成本和收益,D,D,M,RS,T,RMS,L,T,时间（年）,O,E,L,时间（年）,O,E,L,自然资源开发利用的基本模型,开发原则：

三大效益原则,人类通过对资源的有效开发利用，一方面获得最大的经济利润或经营利益，另一方面有效地控制该类资源以及所处区域的环境处于相对稳定态，并使之向有利于人类生产与生活方向发展。

自然资源开发利用的基本方程可抽象为：

X：

资源量，包括资源的地质储量、资,Rf（x,u）,源的循环利用量、资源的节约利用量等；,U：

资源开发过程中的可控制变量，包括资源开发的投资量、破坏环境的修复投资量、开发风险损失量,式中：

地壳资源开发的基本模型,Reu（t）,资源量的变化是由资源的开采量单一决定的。

根据资源开发利用的经济效益原则，可建立以下资源开发利用的经济利益目标函数：

T,0,L（x,u）etdt,U：

控制允许集L（x,u）：

效益函数,MaxJu（t）U,L（x,u）P（x）C（x）B（x）u（t）,P（x）是资源的价格；C（x）是开发及运输销售费用；B（x）是环境修复投资费用和风险损失量；T是资源服务年限。

生物圈资源开发的基本模型：

以土地资源为例,Pg（p）f（u）,P为状态矢量，记为土地资源的潜力和容量；,矢量函数g（p）0，是潜力衰退函数U是投资量，f（u）是投资效益函数,最简单的情况下，状态方程可写为：

Papbu,式中：

a,b为回归系数，,对于地壳资源来讲，如果急功近利盲目地加速开发，缩短服务年限，将导致资源枯竭或资源开发的设备潜力得不到充分发挥，从根本上使资源的价值打了折扣。

对于土地资源而言，加快开发速度主要是为了尽快,a,b0,实现潜力或缩短“等待容量空出”的时间，因而从根本上是提高资源的利用效益。

水资源可持续开,开发利用模型举例,水资源的开发利用总控制目标，可用综合效益最大来表示，其函数式为：

发利用模型式中：

X为m维向量的决策变量；E、S、R分别为经济效益、社会效益和生态效益；G为对系统起制约作用的约束统计集，包括资源环境的承载力活容量限制及其它社会、技术等约束；Xj为决策向量的非负条件。

求解这一函数形式模型的解法很多,矿产资源经济有,开发利用模型举例,效开发利用模型,采选费,开采边际品位,边际品位,（金属价格冶炼费）回收率,M,100c

（1）,式中：

矿产资源的开发利用即要对其储存的地质状况进行分析，还要根据开发的经济投资和技术水平进行衡量。

因此，可以说矿产资源的开发利用是矿产资源储量（Q）、矿产资源质量（）、矿产资源的矿种组合类型（C）、开发的经济（E）技术条件（S）、矿区区域组合状况（）等的函数。

Ref（Q,C,E,S,）,M：

精矿含金属每吨的纯成本（元）；c：

用于每吨矿石的开采费、选矿加工费以及相应的运销费、管理费（元）；：

矿石品位（）；：

由于采矿贫化引起的品位降低率；：

选矿回收率。

矿产资源经济有,开发利用模型举例,效开发利用模型,成本限额ML是指在最劣条件（即,开采品位为允许的最低品位低的矿石）时的产品成本，则上式可写成：

100c,上式模型的求解方法：

首先绘制品位与矿石吨位分布曲线图；其次，选取与不同品位相对应的c、和值，从而计算出当采用不同低时的ML、,总金属吨数Q、可以回收的金属吨数，并,

（1）,ML,求出当回收时的总平均单位产品成本M均。

总成本P则,i,Q,MdQ,P,矿床地质和水文条件；矿体产状和空间位置；矿石加工性质；采、选矿技术水平；,L,0,最后，投资总成本确定以后，式中的c和就可用迭代法求解。

即现估计一个近似的低1，据此求得相,矿床开采方式；采矿方法；选用的选砂流程；所在地的经济地理位置。

应的c1和1，然后代入原式中反复迭代，直到最后所迭代的值低n与前次的低n-1值相差小于某一规定的值为止。

自然资源开发模式,定义,资源开发模式研究是指局部地区、具体部,门对某类资源进行生产性开发研究。

内容,资源的基本情况；资源开发模式确定的依据；资源开发模式的分类；资源开发模式的技术选择和政策选择；资源开发的经济效益评价；资源开发的后效性估计。

原则,遵循资源永续利用与高效利用原则,地壳资源开发模式的演变,经历,三个阶段,产品制造,废物污染,自然界,资源开采,a,传统经济的资源,物品消费,开发利用模式,自然界,资源开采,产品制造,b,先开发后治理的资源,废气,废物,废水技术治理,开发利用模式,废弃物,产品,资源,物品消费减量化,c,再循环,再利用,循环经济的资源开发利用模式,农业资源开发利用模式的演变,三个,阶段,扩大耕地面积，广种薄收土地荒漠化、水土流失、环境破坏,施用化肥农药，提高单产,环境污染，土壤瘠薄，湖泊富营养化,集约生产、生态农业,绿色食品，生态环境良性循环,传统的扩大面积的开发模式单一提高产量的集中开发模式生态式开发利用模式,特点,农业资源开发利用模式转变,利用效率提高、经济水平不断提高,资源利用技术体系的多样性,发挥地区优势，主体模式效率提高专业化、经济作物增加、农林牧复合结构多元化,开发模式举例,煤炭资源（5种）,1,煤、电综合开发模式,在矿区建设大型燃煤电厂和低热值燃料热电厂，变运煤为输电及供热。

如我国的伊敏、元宝山矿区是煤电综合开发的典型。

煤、电、路综合开发模式,在矿区及附近建设经营运煤的铁路、公路、港口及航运，保证煤炭外销并开发运输服务。

在矿区建设大型火力发电厂，除自用外向电网输电销售电力。

大屯煤电集团公司和准格尔矿区是我国煤、电、路一体化综合开发的典型。

神华集团公司是我国目前最大的煤、电、路综合开发的企业。

（东胜到秦皇岛港修建的铁路）,煤、电、,在矿区重点发展炼焦和煤化工产业，适合于炼焦煤牌号品种较齐备的大型矿区，这种模式从煤炭开采经洗选加工后，精煤产品炼焦，焦油深加工，从而形成煤化工产品链，特别是生产石油化工,焦、化综合开发模式,不可替代的针状焦和染色体等产品。

提高煤炭产品的附加值。

洗选加工后的副产品用于低热值燃料发电和供热。

这种模式是世界上大型煤炭生产基地（公司）发展的一条成功之路。

美国的阿巴,拉契亚煤炭基地，德国的鲁尔和萨尔矿区，我国的太原煤气化公司及平顶山煤业集团公司均属此开发模式。

煤、气、化综合开发模,将煤炭通过气化转化为可燃混合气，混合气作为民用燃料供矿区或附近城乡，作为工业使用主要用于有,式,机合成化工或向燃气发电供热方向发展。

哈尔滨伊兰煤矿的煤气化工程是我国第一个大型坑口城市煤气联产甲醇的工程。

煤、电、,矿区重点发展火力发电和消耗电能的高耗能产业，变输电为利用电生产高耗能产品，目前高耗能产业与煤,高能耗产业综合开,电产业联合发展的趋势已形成，如电解铝业、硅铁、碳化硅、烧碱、高功率石墨电极为代表的碳铝制品。

矿区依靠煤的优势发电，电用于生产高耗能产品，可,发模式,以降低成本，减少电力输配损失，取得产品竞争的优势。

大屯煤电公司是我国煤、电、高能耗产业综合开发的典型企业之一。

Thegasificationprocessesofcoal:

Definition:

Coalgasificationconvertscoalintosynthetic（合成）naturalgas.Principle:

Gasificationinvolvestheburningofcoalatveryhightemperaturesinthepresenceofhydrogen（氢）toproduceagas.Limitation:

Thisprocesscanyieldgasseswithvaryingdegreesofheatingvalues,butfewcancompetewithnaturalgas.,Theliquefactionprocessesofcoal:

Directliquefactionprocess:

pulverizedcoalisslurried（泥浆）thenmixedwithhydrogeninthepresenceofacatalyst（催化剂）undermoderatetemperature（455C）andpressure.Thevaporandliquidphasesproducedarethencooledtoseparatetheproductsandrefinedtoremoveanyby-productsintheliquidfuel.Indirectliquefaction:

firstconvertscoalintoagaseousstateusingacoalgasifier（气化器）,thenrecombinesthegaseousmoleculesintoliquidproducts.Indirectliquefactionhasseveralpossibleroutesintothemarketplace.,卡（Cal）：

在标准大气压下，1克纯水温度从19.5升高到20.5所需要的热量o标准煤：

低位发热量等于29.27MJ（7000Kcal）的燃料称为1千克标准煤。

换算关系：

1Kg标准煤7000Kcal29.27MJ,标准煤与标准油的折算：

标准煤=标准油1.5,能源的折算系数：

单位重量或体,积的燃料折合为标准煤的数值。

例如：

1m3的焦炉煤气，热值为4500kcal，折合标准煤为：

4500kcal/m37000kcal/kg标准煤0.643kg标准煤/m3生产单位重量或体积的动力介质消耗的能源折合标准煤的数值。

例如：

生产1km3的高炉鼓风，需要75kwh的电，电的折算系数为0.32kg标准煤/kwh，则鼓风的折算系数为：

75kwh/km30.32kg标准煤/kwh24kg标准煤/km3,2013年，数据来自国家统计局,土地资源,2,开发模式举例,单一适应自然的开发模,以适应自然为主，改造自然为辅，开发利用当地优势，从而获取较好的生态效益和经济效益。

式,主要是草、林、牧等,农、林、牧结合间套轮作主,体开发模式,是在单一层次适应自然的集约开发模式基础上，采取间套轮作方式实行土地资源多层次协调综合开发，农、林、牧综合发展。

按照食物链规律，对土地和农业资源进行多层次,良性生态多循环利用深度开,利用，从单一适应性和农林牧结合开发向能量多级转换和良性循环的高效无废料系统开发转化，,发模式,从而获取深度开发的更高一级的经济和生态效益。

西部,开发模式举例,矿产资源,3,重点矿种重点倾斜勘查开发模式,天然气、石油、煤炭、有色金属、建材等，逐步提高产品加工深度。

重点区域重点倾斜勘查开发模式,以重大优势资源开发项目及其下游产业为龙头，重点加强十大矿产资源集中区的勘察和开发利用，发挥增长极的作用,区域经济持续发展模式在开发中保护,赶超发展模式点,要正确处理好生态建设、环境保护与科学开发利用的关系，建立生态环境良性循环、资源优化配置、充分高效资源可持续利用系统。

轴开发,地区经济发展不平衡，矿产资源呈点状分布。

西气东输工程是典型的点线开发，东西联动，,赶超发展的模式,思考题,新型能源与传统能源开发模式的差异。

试用成本效益分析原理，分析资源利用方式的转变机理。

资源开发模式的继承和转变的辩证关系。

参考资料：

张丽萍.自然资源学基本原理.科学出版社，2009年，201-226页.牛文元.自然资源开发原理.河南大学出版社，1989年，第5章到第8章.劳承玉.自然资源开发与区域经济发展.中国经济出版社，2010-8月，第4章和第5章.,对应讲授内容的讨论课主题：

资源开发模式的继承和转变的辩证关系,讨论问题,从科学技术进步、人口增长和生态环境演化要求这三个方面的变化，讨论自然资源开发利用模式转变的原因。

请查阅资料，试分析我国东部地区在目前经济转型时期，自然资源开发利用模式的转型趋向。

资源开发是在遵循资源永续利用与高效利用原则的条件下，因地制宜地采,思考思路,取合适的开发方式对某一特定资源或所有资源进行生产性开发。

资源开发模式研究是指局部地区、具体部门对某类资源进行生产性开发研究。

资源开发模式的研究，有利于资源的合理利用，有利于把资源作为一种商品来,参考阅读文献,生产，实现资源价值。

覃娟.一个综述:

国外自然资源开发理论与模式.学术论坛，2014年8期，75-78页.,徐玖平.自然资源开发利用研究的进展.中国工程科学，2001年11期，19-27页.孔令英.国际海洋油气资源合作开发模式及风险因素分析.硕士论文，中国海洋大学，2013年，5-56页.,刘丹等.我国区域自然资源规划与可持续发展的和谐问题.生态经济，2007年2期，98-102页.吴迪.我国国土资源规划与治理法律制度研究.硕士论文，东北林业大学，2010年，6-34页.,