CN107292520A - 一种无电村新能源利用效益评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了属于电网工程效益管理领域的一种无电村新能源利用效益评价方法。包括：(1)依照评价指标的选择原则，参照用于偏远无电地区电力建设的相关电力建设项目的经济评价指标及规范，从技术、经济、社会、环境和项目可持续性五个大方面构建偏远无电地区供电模式综合效益评价指标体系，(2)在构建的偏远无电地区电力建设综合效益评价指标体系基础上，建立EW‑FSEM评价模型，选用EW‑FSEM算法对无电村新能源利用的备选方案进行综合评价，达到最佳方案；本发明能够综合考虑无电村新能源利用的前景及效益，为偏远无电地区电力建设决策提供有价值的参考依据，无电村的新能源利用直接或间接地为无电地区带来经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明属于电网工程效益管理领域，特别涉及一种无电村新能源利用效益评价方法。
背景技术
在全面建成小康的进程中，在我国的偏远山区中还存在着诸多未通电区域，由于没有通电，许多高效生产生活工具无法使用，导致当地发展严重滞后，生产力、教育、文化等都无法得到实质性发展。未通电地区往往自然条件恶劣，且牧民居住分散不稳定，地广人稀，交通不便，材料运输困难，加上企业专供体制变化，电力建设极为艰难，使得解决无电区供电问题难度很大。
目前对无电村新能源利用的研究严重不足，现有研究主要停留在研究通电可以给无电地区带来的效益和迁移无电村人口等问题的阶段，仅对通电效益进行评价过于简单，也没有太大实际价值，也没有结合数学模型进行定量分析，说服力不够，对于无电村新能源利用的前景及方法的研究更是不足。
发明内容
本发明的目的是提出一种无电村新能源利用效益评价方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)依照评价指标的选择原则，参照用于偏远无电地区电力建设的相关电力建设项目的经济评价指标及规范，从技术、经济、社会、环境和项目可持续性五个大方面构建偏远无电地区供电模式综合效益评价指标体系，在建设评价中还需考虑电网建设项目的外部环境，分析投资项目对社会经济、环境的影响，并在评价指标体系中有所反映；
(2)在步骤(1)构建的偏远无电地区电力建设综合效益评价指标体系基础上，建立EW-FSEM(熵权-模糊综合评价模型)，选用EW-FSEM对无电村新能源利用的备选方案进行综合评价，达到最佳方案；
1)由熵权法确定指标权重，设由n项指标m个评价方案构成评价矩阵X＝(xij)m×n，i＝1,2,…,n；j＝1,2,…,m。指标标准化公式如下：
式中Zij为样本标准化后的数据，则各指标的熵为：
当Zij为0时，设lnZij＝0，求得各指标权重为：
2)对备选方案进行模糊综合评价，模糊综合评价是根据隶属度原理，通过构造等级模糊子集将定性问题量化，再根据模糊变换原理对指标进行综合；该模糊综合评价的评价结果清晰明了，具有较强的系统性，并且能够较好的解决评价对象量化难的问题。
所述模糊综合评价步骤如下：
①确定指标论域
指标论域是以影响评判对象的各指标为元素组成的集合，通常用U表示，即U＝{u1,u2,...,un}；其中，ui(i＝1,2,...,n)表示指标体系的各评价指标；
②确定评语等级论域
评语等级论域是对评判对象做出的各种评判结果的元素组成的集合，用V表示，即V＝{v1,v2,...,vm}；其中，元素vj(j＝1,2,...,m)表示给出的评语等级；设评价对象的评价结果可能性分成优秀、良好、中等、一般和较差5个等级，得到评语等级论域如下：V＝{v1,v2,v3,v4,v4}＝{优秀，良好，中等，一般，较差}；其中，评价等级vj(V1-…..、V5)分别表示优秀、良好、中等、一般和较差等5个评价等级；
③单因素评价
在构造评价等级模糊子集后，需要逐个将评价指标在评价子集上量化，得到模糊关系矩阵R，设指标论域中第i个指标ui对评语等级论域中的评价等级vj的隶属度为rij，那么单因素综合评价矩阵R为：
④多因素综合评判
将权重W与单因素评判矩阵R相乘后可求得模糊变换后的综合评判向量，即
根据得到的综合评判向量B(b1……bn)，按照最大隶属度原则，对各备选方案进行评价，最后选择评分等级最高的方案。
本发明的有益效果是提供一种无电村新能源利用效益评价方法，能够综合考虑无电村新能源利用的前景及效益，全面评价偏远无电地区电力建设项目的经济性，为偏远无电地区电力建设决策提供有价值的参考依据，使得无电村的新能源利用综合效益达到最大；无电地区电网建设直接或间接地为无电地区带来经济效益和社会效益。
附图说明
图1为肃南县无电地区供电模式效益分析层次结构。
具体实施方式
本发明提出一种无电村新能源利用效益评价方法，包括如下步骤：
步骤1，依照评价指标的选择原则，参照用于偏远无电地区电力建设的相关电力建设项目的经济评价指标及规范，从技术、经济、社会、环境和项目可持续性五个大方面构建偏远无电地区供电模式综合效益评价指标体系(如图1所示)，在建设评价中还需考虑电网建设项目的外部环境，分析投资项目对社会经济、环境的影响，并在评价指标体系中有所反映；
构建偏远无电地区供电模式综合效益评价指标体系各指标意义及评分标准如下：
(1)建设难度
建设难度指标主要针对项目的技术可行性、工程实施组织管理与建成后电力设备维护管理三个方面进行评价，以集中反映项目的技术效果。
①工程设计该项指标主要考查工程设计中供电容量与负荷量的匹配程度，对负荷增长速度的满足程度；工程设计是否符合相关技术规程规范；所采用设备及技术是否符合国家及当地电力建设规划要求；以及工期长短。
电网延伸与集中供电模式方式主要考查初期、终期的建设规模是否符合电力系统发展规划、项目在电力系统中的地位、以及公司规划设计原则。考核内容包括：电气主接线、变压器容量和台数、各侧电压出线回路数和方向、无功补偿设备、消弧线圈配置、继电保护和安全自动装置、调度通信自动化及对侧工程。其中，主变压器当期容量及台数应满足建成后三年内不须扩建。高压侧接入系统回路数应根据电力负荷发展和拟建工程在当地电力系统中的地位确定。
离网独立型供电模式主要考察设备技术是否先进；安全性能是否符合标准；单套系统发电容量与用户负荷量的匹配程度；系统发电裕度能否有条件满足短期用电负荷增长；是否考虑设计远景接入电网。
②施工条件一是考查施工单位的资质，施工组织方式，施工组织设计编制的技术标准，施工技术准备、措施和管理应符合项目要求。二是项目所在地自然条件和基础设施条件对项目按时保质完成的影响程度。项目所在地是否方便设备运输，方案是否适合线路通道利用情况、沿线自然条件、林木资源和矿产分布等外部条件。
③生产运营条件参照反映拟建设地区经济发展状态，平均负荷密度与负荷发展水平等的数据统计，考查方案设计建成后的供电系统生产运行，工程运行后的巡检是否方便，职工生活交通的方便性。
(2)财务效益
净现值、内部收益率和投资回收期作为常用的项目综合效益评价指标，而世界银行评价机构优先考虑内部收益率。由于偏远无电地区电力建设也有涉及与其他国家联合投建的项目规划，因此应选择有代表意义的财务指标。以此为基础，针对具体项目的情况结合投资决策主体考虑因素的不同，为更全面有针对性的对具体项目进行分析，实际工作中也可改用或增加其他指标。
①净现值
净现值(net present value，NPV)指在项目计算期内，按设定的贴现率将项目各年的净现值流量折算成现值后所求出的项目现金流入与流出之和，即投资方案所产生的现金净流量以资金成本为贴现率折现之后与原始投资额现值的差额。它反映项目投资所获得净收益现在价值的大小，如果净现值大于零，说明该项目在扣减了基本报酬后尚有余额，其值的极大化与企业经济评价目标相一致，净现值法就是按净现值大小来评价方案优劣的一种方法：净现值大于零则方案可行，且净现值越大，投资效益越好，方案越优。
②内部收益率
内部收益率(internal rate of return，IRR)是指使方案在研究期内一系列收入和支出的现金流量净现值为零时的折现率。其经济含义是投资方案占用资金的补偿与回收能力，反映了项目本身的盈利能力，是反映项目获利能力的重要动态评价指标，它的值越高则项目方案的财务特性就越好。
③投资回收期
投资回收期是指以项目的净收益收回全部投资(固定资产投资和流动资金)所需的时间。项目投资回收期在一定程度上显示了资本的周转速度，但是由于它不考虑时间价值把各个时点上的资金进行直接加减，没有全面地考虑投资方案整个计算期内的现金流量，因此只能将其作为辅助评价指标。
(3)社会效益
社会效益主要是指解决的无电居民规模，供电的可靠性以及线损率等方面的评价。
①解决的无电居民用电规模是指通过偏远无电地区电力建设所解决的无电地区居民用电人数。
②供电可靠性反映了电网建设、改造、运行和维护的综合性指标，考察电网对用户的持续供电能力，反映了电网企业对国民经济电能需求的满足程度。通过提高供电可靠性，一方面满足国民经济和社会发展用电需求，创造社会效益，另一方面，也增加了潜在售电量，提高了电网企业自身的效益。
③线损率表示线路上所损失的电能占线路首端输出电能的百分数。一般是以一个电力系统或一个供电区域计算其综合线损率。线损率不仅可以综合反映一个单位或一个区域的供电经济性，而且也可以间接反映供电的技术条件和管理水平。供电条件先进的线损率控制在5％～8％之间，供电条件差的线损率可达百分之十几。
(4)环境影响
①节能减排
根据项目环境影响报告书或该项目对环境影响的实际统计数据为依据，评价年平均减少CO2、SO2、NOx排放量以及水资源效益。
②对当地环境质量影响
考查项目是否按要求严格：执行环境影响评价制度。新建、扩建和改建能源工程项目建设必须与环境保护设施同时设计、同时施工、同时投入使用。注重在保护中开发，在开发中保护，提高能源资源的综合利用和生态环境效益。根据节能减排数据，以及在噪音等其他污染方面的估算，评价该项目对当地环境影响是积极的或者负面的，是否有相配套的防治措施。
③自然资源保护
偏远无电地区居民目前照明和燃料主要以砍伐森林和割草为主，居住地附近植被大都被破坏，随着工程项目建设的完工，“以电代柴”提高农民用电水平、增强经济能力，从而大大减少森林的破坏，提高植被覆盖率，减少水土流失，及次生灾害，使居民区的生态环境得以改善。该指标考察项目对当地自然资源保护的贡献，对生物、地质的影响，以及在节约能源、水源及土地资源方面的贡献。
如果工程施工过程将对当地自然环境造成不良影响，那么还要考查是否有控制措施，建设后期是否有绿化和恢复方案。
(5)可持续性
①政府政策
国家及地方政府政策支持对偏远无电地区电力建设项目本身的影响，包括项目筹建、在建以及后期维护等相关方面的政策扶持和资金支持措施。
为应对能源结构转变的大趋势，国家倡导并支持可再生能源的开发利用。根据《中华人民共和国可再生能源法》需要国家政策和资金支持的生物质发电、地热能发电、海洋能发电和太阳能发电项目向国家发展和改革委员会申报。太阳能发电的推广应用被列为可再生能源发电重点扶持的对象之一。
财政部、国家发展改革委、国家能源局共同制定的《可再生能源电价附加补助资金管理暂行办法》，根据《办法》中规定的补贴标准中指出：一是专为可再生能源发电项目接入电网系统而发生的工程投资和运行维护费用，按上网电量给予适当补助，补助标准为：50公里以内每千瓦时1分钱，50-100公里每千瓦时2分钱，100公里及以上每千瓦时3分钱。二是国家投资或者补贴建设的公共可再生能源独立电力系统的销售电价，执行同一地区分类销售电价，其合理的运行和管理费用超出销售电价的部分，通过可再生能源电价附加给予适当补助，补助标准暂定为每千瓦每年0.4万元。三是可再生能源发电项目、接网工程及公共可再生能源独立电力系统的价格政策，由国家发展改革委根据不同类型可再生能源发电的特点和不同地区的情况，按照有利于促进可再生能源开发利用和经济合理的原则确定，并根据可再生能源开发利用技术的发展适时调整。
②技术更新发展
考察引进技术装备、开发新技术和新工艺的应用情况，先进性、适用性，可操作性。
③管理水平
建设单位的资质和建设期间的管理组织对工程的影响是否积极，工程人员与后期维护人员的技术水平如何。
步骤2，在步骤1构建的偏远无电地区电力建设综合效益评价指标体系基础上，建立EW-FSEM(熵权-模糊综合评价模型)，选用EW-FSEM对无电村新能源利用的备选方案进行综合评价，达到最佳方案；
1)由熵权法确定指标权重，设由n项指标m个评价方案构成评价矩阵X＝(xij)m×n，i＝1,2,…,n；j＝1,2,…,m。指标标准化公式如下：
式中Zij为样本标准化后的数据，则各指标的熵为：
当Zij为0时，设lnZij＝0，求得各指标权重为：
2)对备选方案进行模糊综合评价，模糊综合评价是根据隶属度原理，通过构造等级模糊子集将定性问题量化，再根据模糊变换原理对指标进行综合；该模糊综合评价的评价结果清晰明了，具有较强的系统性，并且能够较好的解决评价对象量化难的问题。
所述模糊综合评价步骤如下：
①确定指标论域
指标论域是以影响评判对象的各指标为元素组成的集合，通常用U表示，即U＝{u1,u2,...,un}；其中，ui(i＝1,2,...,n)表示指标体系的各评价指标；
②确定评语等级论域
评语等级论域是对评判对象做出的各种评判结果的元素组成的集合，用V表示，即V＝{v1,v2,...,vm}；其中，元素vj(j＝1,2,...,m)表示给出的评语等级；设评价对象的评价结果可能性分成优秀、良好、中等、一般和较差5个等级，得到评语等级论域如下：V＝{v1,v2,v3,v4,v4}＝{优秀，良好，中等，一般，较差}；其中，评价等级vj(V1-…..、V5)分别表示优秀、良好、中等、一般和较差等5个评价等级；
③单因素评价
在构造评价等级模糊子集后，需要逐个将评价指标在评价子集上量化，得到模糊关系矩阵R，设指标论域中第i个指标ui对评语等级论域中的评价等级vj的隶属度为rij，那么单因素综合评价矩阵R为：
④多因素综合评判
将权重W与单因素评判矩阵R相乘后可求得模糊变换后的综合评判向量，即
根据得到的综合评判向量B(b1……bn)，按照最大隶属度原则，对各备选方案进行评价，最后选择评分等级最高的方案；b1……bn为多因素综合评判中各因素。
Claims (2)
1.一种无电村新能源利用效益评价方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)依照评价指标的选择原则，参照用于偏远无电地区电力建设的相关电力建设项目的经济评价指标及规范，从技术、经济、社会、环境和项目可持续性五个大方面构建偏远无电地区供电模式综合效益评价指标体系，在建设评价中还需考虑电网建设项目的外部环境，分析投资项目对社会经济、环境的影响，并在评价指标体系中有所反映；
(2)在步骤(1)构建的偏远无电地区电力建设综合效益评价指标体系基础上，建立EW-FSEM(熵权-模糊综合评价模型)，选用EW-FSEM对无电村新能源利用的备选方案进行综合评价，达到最佳方案；
1)由熵权法确定指标权重，设由n项指标m个评价方案构成评价矩阵X＝(xij)m×n，i＝1,2,…,n；j＝1,2,…,m。指标标准化公式如下：
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2)对备选方案进行模糊综合评价，模糊综合评价是根据隶属度原理，通过构造等级模糊子集将定性问题量化，再根据模糊变换原理对指标进行综合；该模糊综合评价的评价结果清晰明了，具有较强的系统性，并且能够较好的解决评价对象量化难的问题。
2.根据权利要求1所述一种无电村新能源利用效益评价方法，其特征在于，所述模糊综合评价步骤如下：
①确定指标论域
指标论域是以影响评判对象的各指标为元素组成的集合，通常用U表示，即U＝{u1,u2,...,un}；其中，ui(i＝1,2,...,n)表示指标体系的各评价指标；
②确定评语等级论域
评语等级论域是对评判对象做出的各种评判结果的元素组成的集合，用V表示，即V＝{v1,v2,...,vm}；其中，元素vj(j＝1,2,...,m)表示给出的评语等级；设评价对象的评价结果可能性分成优秀、良好、中等、一般和较差5个等级，得到评语等级论域如下：V＝{v1,v2,v3,v4,v4}＝{优秀，良好，中等，一般，较差}；其中，评价等级vj(V1-…..、V5)分别表示优秀、良好、中等、一般和较差等5个评价等级；
③单因素评价
在构造评价等级模糊子集后，需要逐个将评价指标在评价子集上量化，得到模糊关系矩阵R，设指标论域中第i个指标ui对评语等级论域中的评价等级vj的隶属度为rij，那么单因素综合评价矩阵R为：
<mrow>
<mi>R</mi>
<mo>=</mo>
<mfenced open = "[" close = "]">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<msub>
<mi>R</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<msub>
<mi>R</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mo>...</mo>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<msub>
<mi>R</mi>
<mi>n</mi>
</msub>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
<mo>=</mo>
<mfenced open = "[" close = "]">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<msub>
<mi>r</mi>
<mn>11</mn>
</msub>
</mtd>
<mtd>
<msub>
<mi>r</mi>
<mn>12</mn>
</msub>
</mtd>
<mtd>
<mo>...</mo>
</mtd>
<mtd>
<msub>
<mi>r</mi>
<mrow>
<mn>1</mn>
<mi>m</mi>
</mrow>
</msub>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<msub>
<mi>r</mi>
<mn>21</mn>
</msub>
</mtd>
<mtd>
<msub>
<mi>r</mi>
<mn>22</mn>
</msub>
</mtd>
<mtd>
<mo>...</mo>
</mtd>
<mtd>
<msub>
<mi>r</mi>
<mrow>
<mn>2</mn>
<mi>m</mi>
</mrow>
</msub>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mo>...</mo>
</mtd>
<mtd>
<mo>...</mo>
</mtd>
<mtd>
<mo>...</mo>
</mtd>
<mtd>
<mo>...</mo>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<msub>
<mi>r</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mn>1</mn>
</mrow>
</msub>
</mtd>
<mtd>
<msub>
<mi>r</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mn>2</mn>
</mrow>
</msub>
</mtd>
<mtd>
<mo>...</mo>
</mtd>
<mtd>
<msub>
<mi>r</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mi>m</mi>
</mrow>
</msub>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
</mrow>
④多因素综合评判
将权重W与单因素评判矩阵R相乘后可求得模糊变换后的综合评判向量，即
<mrow>
<mi>B</mi>
<mo>=</mo>
<mi>W</mi>
<mi>R</mi>
<mo>=</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
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</msub>
<mo>,</mo>
<msub>
<mi>&omega;</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mo>,</mo>
<mo>...</mo>
<mo>,</mo>
<msub>
<mi>&omega;</mi>
<mi>m</mi>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mfenced open = "[" close = "]">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<msub>
<mi>r</mi>
<mn>11</mn>
</msub>
</mtd>
<mtd>
<msub>
<mi>r</mi>
<mn>12</mn>
</msub>
</mtd>
<mtd>
<mo>...</mo>
</mtd>
<mtd>
<msub>
<mi>r</mi>
<mrow>
<mn>1</mn>
<mi>n</mi>
</mrow>
</msub>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<msub>
<mi>r</mi>
<mn>21</mn>
</msub>
</mtd>
<mtd>
<msub>
<mi>r</mi>
<mn>22</mn>
</msub>
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<mtd>
<mo>...</mo>
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<mtd>
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<mi>r</mi>
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<mn>2</mn>
<mi>n</mi>
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<mo>...</mo>
</mtd>
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<msub>
<mi>r</mi>
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<mi>m</mi>
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<mi>m</mi>
<mn>2</mn>
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<mo>...</mo>
</mtd>
<mtd>
<msub>
<mi>r</mi>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mi>n</mi>
</mrow>
</msub>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
<mo>=</mo>
<mrow>
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<mi>b</mi>
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</msub>
<mo>,</mo>
<msub>
<mi>b</mi>
<mn>2</mn>
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<mo>,</mo>
<mo>...</mo>
<mo>,</mo>
<msub>
<mi>b</mi>
<mi>n</mi>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>,</mo>
</mrow>
根据得到的综合评判向量B(b1……bn)，b1……bn为多因素综合评判中各因素；按照最大隶属度原则，对各备选方案进行评价，最后选择评分等级最高方案。
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|---|---|---|---|
| CN201710494457.6A CN107292520A (zh) | 2017-06-26 | 2017-06-26 | 一种无电村新能源利用效益评价方法 |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108305018A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-07-20 | 肖鑫茹 | 一种评价准确的清洁生产效益评价系统 |
| CN108596727A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-09-28 | 重庆邮电大学 | 一种共享单车的管理与决策方法 |
| CN111401740A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-07-10 | 国网浙江浙电招标咨询有限公司 | 一种电网侧储能系统评价体系及方法 |
| CN111798082A (zh) * | 2020-05-11 | 2020-10-20 | 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 | 一种乡村电气化综合评价指标体系构建方法 |
| CN113240330A (zh) * | 2021-06-03 | 2021-08-10 | 国网上海市电力公司 | 一种需求侧虚拟电厂多维价值评估方法和调度策略 |
| CN114662974A (zh) * | 2022-04-11 | 2022-06-24 | 昆明理工大学 | 一种面向生产企业的新能源节能效益分析系统 |
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- 2017-06-26 CN CN201710494457.6A patent/CN107292520A/zh active Pending
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