مدل¬سازی کارایی محیط زیستی بر اساس انتشار گازهای گلخانه¬ای از صنایع پتروشیمی (مطالعه موردی: منطقه صنعتی عسلویه، مجتمع پتروشیمی زاگرس)
محورهای موضوعی : اقتصاد محیط زیست
الناز کیوانی
1
,
مجید عباس پور
2
,
زهرا عابدی
3
,
مجید احمدیان
4
1 - دانشجوی دکتری اقتصاد محیط¬زیست، دانشکده منابع طبیعی و محیط¬زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران.
2 - استاد دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران. * (مسوول مکاتبات)
3 - استادیار دانشکده منابع طبیعی و محیط¬زیست، گروه مدیریت محیط¬زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران.
4 - استاد دانشکده اقتصاد،گروه اقتصاد بین رشته¬ای، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
کلید واژه: کارایی محیط زیستی, کارایی تخصیصی محیط زیستی , تحلیل پوششی داده¬ها, اصل تعادل مواد, گازهای گلخانه¬ای.,
چکیده مقاله :
زمینه و هدف: سهم عمده ای از آلودگی هوای مرتبط با فعالیتهای انسانی توسط صنایع نفت، گاز و پتروشیمی متکی بر سوخت های فسیلی تولید می شود. از این رو، با انجام مطالعات دانش بنیان می توان به هدف کنترل و کاهش تراکم آلاینده های حاوی کربن و همچنین درونی نمودن هزینه های خارجی در واحدهای نفت، گاز و پتروشیمی دست یافت.
روش بررسی: در سال 1398، انتشار معادل دیاکسید کربن بر اساس دستورالعملهای محاسبه انتشار گازهای گلخانه ای وزارت نفت برای دادههای فصلی مجتمع پتروشیمی زاگرس طی سال های 1390 تا 1396محاسبه و از نرم افزار DEAP به منظور برآورد کاراییها از طریق تحلیل پوششی دادهها در همان بازه زمانی استفاده شد. کارایی محیط زیستی برمبنای اصل تعادل مواد و با استفاده از دادههای انتشار کربن ناشی از احتراق سوخت برآورد شد.
یافته ها: نتایج نشان میدهند که در سال آغاز مطالعه میانگین امتیازات فصلی کاراییهای فنی، محیط زیستی و تخصیصی محیط زیستی به ترتیب حدود 98/0، 90/0 و 92/0 و ناکاراییها به ترتیب حدود 2، 10 و 8 درصد بوده است. این امتیازات در سال پایانی مطالعه به ترتیب حدود 99/0، 94/0 و 94/0 و ناکاراییها به ترتیب حدود 1، 6 و 6 درصد برآورد شده اند.
بحث و نتیجه گیری: میانگین نسبت ستاندهها به دادهها (میانگین کارایی فنی) در سال 1390، 98% است و مشخص می سازد واحد پتروشیمی می توانست محصول فعلی خود را با 2% نهاده اولیه کمتر تولید نماید. میانگین کاراییهای محیط زیستی و تخصیصی محیط زیستی قابلیت احتمالی واحد پتروشیمی را در کاهش آلایندههای خود تا حدود 10%، ضمن حفظ همان مقدار محصول و تولید پاکتر و تخصیص یافته تر به میزان 8% آشکار میسازد. در سال 1396، در صورتی که واحد پتروشیمی می توانست محصول فعلی خود را با 1% مواد اولیه کمتر تولید کند، کاهش انتشار کربن به میزان 6% به منظور تولید پاکتر و تخصیص یافته تر به میزان 6% دور از انتظار نبود.
Background and Objective: A large proportion of human-related air pollution is produced by fossil-fuel-based oil, gas, and petrochemical industries. Hence, conducting knowledge-based studies can provide effective solutions to complex environmental problems, such as air pollution in industrial areas.
Material and Methodology: The carbon dioxide equivalent emissions were calculated according to the petroleum ministry’s guidelines for calculating greenhouse gas emissions for Zagros petrochemical complex seasonal data, from 2011 to 2017, and Data Envelopment Analysis Program (DEAP) software was used to estimate efficiencies by applying data envelopment analysis (DEA), during the same period. Environmental efficiency was estimated based on the materials balance principle (MBP), using the carbon emissions data from fuel combustion.
Findings: The results indicate, in the first year of study, the mean seasonal scores of the technical, environmental, and environmental allocative efficiencies are about 0.98, 0.90, and 0.92, respectively, while the inefficiencies are about 2%, 10%, and 8%, respectively. In the last year of study, these scores are around 0.99, 0.94, and 0.94, respectively; besides, the inefficiencies have been estimated at about 1%, 6%, and 6%, respectively.
Discussion and Conclusion: The mean ratio of outputs to inputs (mean technical efficiency) is 98% in 2011, which specifies that the petrochemical plant could produce its current output with 2% less input. The mean environmental efficiency and the mean environmental allocative efficiency manifest the petrochemical plant’s possible capability in reducing its pollutants by around 10% while producing the same and also the cleaner and allocative amount of output by 8%. In 2017, the reduction of 6% in carbon emissions to produce the cleaner and allocative amount of output by 6% was expected if the petrochemical unit could produce its current output with 1% less input.
1. Department of Environment, Division of Human Environment, 2018. Environmental assessment report of Assaluyeh industrial area, pp. 29-46. (In Persian)
2. National Petrochemical Company of Iran, 2014. Iran’s petrochemical industry report (annual report), International Affairs Department, pp. 127-128.
3. Ragothaman, A., Anderson, W., 2017. Air quality impacts of petroleum refining and petrochemical industries, Journal of Environments, Vol. 4. No. 3.pp. 66. https://doi.org/10.3390/environments4030066
4. Geravand, S., Mehregan, N., Sadeghi, H., Malekshahi, M., 2013. Energy efficiency assessment in the petrochemical industry of the country. Journal of Economic Policy-making, No. 10, pp.57-74. (In Persian)
5. Horváthová, Eva, 2012. The impact of environmental performance on firm performance: Short-term costs and long-term benefits?, Ecological Economics, Elsevier, Vol. 84(C), pp. 91-97.
6. Geng, Z., Zeng, R., Han, Y., Zhong, Y., Fu, H., 2019. Energy efficiency evaluation and energy saving based on DEA integrated affinity propagation clustering: A case study of complex petrochemical industries. Journal of Energy, Elsevier, Vol.179(C), pp.863-875. https://doi.org/10.1016/j.energy.2019.05.042
7. Chen, Sh., 2015. Environmental pollution emissions, regional productivity growth, and ecological economic development in China, China Economic Review, Elsevier, Vol. 35(C), pp. 171-182.
8. Naji Meidani, A.k., 2015. Investigating the relationship between industrialization and energy efficiency in the industrial sector in Iran. Journal of Economic Policy-making, Vol. 7. No. 13, pp.27-56. (In Persian)
9. Seiford, L.M., Thrall, R.M., 1990. Recent development in DEA: the mathematical programming approach to frontier analysis. Journal of Econometrics, Vol.46, pp.7-38.
10. Ministry of Petroleum, Office of Health, Safety, Environment and Passive defense, 2018. Guidelines for calculating and reporting greenhouse gas emissions. MOP-HSED-GL-307(1). pp. 26-30. (In Persian)
11. Coelli, T.J. 1996. A Guide to DEAP Version 2.1: A Data Envelopment Analysis (Computer) Program. Centre for Efficiency and Productivity Analysis (CEPA), Department of econometrics, Working Paper 96/08, University of New England, Armidale.
12. Coelli, T.J., Lauwers, L., Van Huylenbroeck, G., 2007. Environmental efficiency measurement and the materials balance condition. Journal of Productivity Analysis, Vol. 28, pp. 3-12.
13. Coelli, T.J., Lauwers, L., Van Huylenbroeck, G., 2005. Formulation of Technical, Economic and Environmental Efficiency Measures That Are Consistent With the Materials balance Condition," CEPA Working Papers Series WP062005, School of Economics, University of Queensland, Australia. https://economics.uq.edu.au/files/5310/WP062005.pdf.
14. Ebert, U., Welsch, H., 2007. Environmental emissions and production economics: implications of the materials balance. American Journal of Agricultural Economics, Vol. 89, No. 2. pp. 287-293. https://doi.org/10.1111/j.1467-8276.2007.00997.x
15. Shadman, F., Abdulrahim, Kh., 2016. Joint environmental and technical efficiency of steam power plants: A case study of Iran. Journal of Air Pollution and Health, Vol. 2. No.1. pp. 33-46.
16. Mehregan, M., 2016. Quantitative models in evaluating the performance of organizations. Second edition, Ketabedaneshgahi Publications. pp. 84-91. (In Persian)
17. Charnes, A., Cooper, W W., Rhodes, E., 1978. Measuring the efficiency of decision-making units. European Journal of Operational Research, Vol. 2, No. 6. pp. 429-444.
18. Banker, R.D., Charnes, A., Cooper, W W., 1984. Some models for estimating technical and scale inefficiencies in data envelopment analysis. Journal of Management Science, Vol. 30, No. 9. pp. 1078 -1092.
19. Shadman, F., 2012. Environmental and cost efficiency in steam-powered electricity generation in Iran. Universiti Putra Malaysia (Ph.D. dissertation). pp.74-80.
