基于模糊綜合評價法的電能替代市場潛力評估

（國網(wǎng)湖南省電力有限公司節(jié)能管理分公司，湖南長沙市，410000）何 哲

目前，對于電力系統(tǒng)中電能替代的研究主要集中在電力行業(yè)的發(fā)展前景和經(jīng)濟效益分析及針對電能替代技術(shù)的可行性研究這兩個方面。其中前者更多關(guān)注于電力企業(yè)自身的經(jīng)營效益、社會效益等問題，而后者則是從國家層面上來考慮如何提高整個能源體系的效率。因此本文將從這兩方面出發(fā)來對我國未來的電力系統(tǒng)進行合理規(guī)劃，并提出相應(yīng)的解決方案以促進其健康穩(wěn)定地運行。

1 電能替代市場潛力評估的理論基礎(chǔ)

1.1 電能替代市場潛力評估的方法

①文獻綜述，如陳曉等人通過構(gòu)建電力需求函數(shù)和負荷預(yù)測模型來分析了風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源的發(fā)展趨勢；李俊杰等人從電網(wǎng)角度出發(fā)提出了一種考慮可再生能源消納能力約束下新能源接入配電網(wǎng)的優(yōu)化策略并且給出了該策略下的經(jīng)濟性計算方法[1]；②技術(shù)路線選擇，如王文斌，王志強，劉國輝等人根據(jù)現(xiàn)有政策及市場需求情況，分別從分布式電源側(cè)、用戶側(cè)以及電網(wǎng)側(cè)3個方面進行了詳細分析；③容量成本與價格之間關(guān)系的研究，如張丹丹等人以某地區(qū)為例建立了考慮容量成本和儲能系統(tǒng)運行費用的短期投資組合模型，得出其具有較高的投資價值[2]；④能源站點規(guī)劃設(shè)計，如王立新，楊勇，張玉杰等人對城市能源站點選址問題進行了探討；⑤供需平衡方案的制定，如吳海英，趙鵬飛等人針對不同類型的能源站點提出了相應(yīng)的解決方案。以上內(nèi)容都可以在文獻綜述中找到相關(guān)參考資料[3]。

1.2 電能替代市場潛力評估的步驟

建立電力需求函數(shù)，根據(jù)所得數(shù)據(jù)，可知在未來一段時間內(nèi)居民用電量會持續(xù)增長，而且隨著經(jīng)濟水平的不斷提高，對能源需求也越來越大.因此，本文以居民用電量為依據(jù)來計算其對電網(wǎng)的影響程度。

1.3 市場法評估的優(yōu)勢和局限性

1.3.1 市場法評估的優(yōu)勢

電能替代市場潛力評估方法中最為常用的是市場法，其具有以下優(yōu)點：a.能夠?qū)Σ煌愋偷挠脩暨M行準(zhǔn)確劃分；b.在一定程度上可以避免主觀因素的影響，從而使結(jié)果更加客觀公正。

1.3.2 市場法評估的缺點

由于該方法需要考慮多方面的因素且無法完全避免人為主觀因素的干擾，所以它存在一定的不足之處。具體表現(xiàn)為：a.不能全面地反映出用戶的真實需求；b.難以確定最佳的投資方案。

1.3.3 市場法評估的局限性

目前市場法主要分為兩種，分別為成本型和收益型。其中成本型市場法以電力企業(yè)的實際成本作為依據(jù)計算得出最終值，這種方法也會受到一些外界環(huán)境的制約而導(dǎo)致評估結(jié)果不可靠。因此，采用收益型市場法對電能替代市場進行評估時會有一定難度[4]。

2 電能替代市場潛力評估指標(biāo)體系的構(gòu)建

2.1 電能替代市場潛力評估指標(biāo)體系建立的原則

2.1.1 科學(xué)性和實用性相統(tǒng)一

根據(jù)我國目前對電力系統(tǒng)中各類設(shè)備運行狀態(tài)的分析結(jié)果以及實際應(yīng)用需求，選取能夠反映電廠生產(chǎn)效率與經(jīng)濟效益之間關(guān)系的關(guān)鍵參數(shù)作為評估指標(biāo)；同時考慮到不同地區(qū)的用電負荷情況存在較大差別，因此在選擇指標(biāo)時需要兼顧其合理性。此外，為保證所選指標(biāo)數(shù)據(jù)具有代表性，還需結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w情況進行適當(dāng)調(diào)整。

2.1.2 可操作性和可行性相結(jié)合

由于目前國內(nèi)尚未形成一套成熟完整的電能替代技術(shù)評估體系及方法，所以在確定各項評估指標(biāo)權(quán)重時需充分考慮該項目的現(xiàn)實意義并結(jié)合實際發(fā)展情況加以確定。但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步、社會環(huán)境的日益復(fù)雜化等因素影響，使得現(xiàn)有評估體系及方法仍然有較多不足之處。

2.2 電能替代市場潛力評估指標(biāo)的解釋說明

根據(jù)對各類市場需求潛力的分析結(jié)果，結(jié)合上述計算得到的各行業(yè)的需求總量和可利用小時數(shù)、用電負荷強度等數(shù)據(jù)。將其作為該行業(yè)的市場潛力，并以該市場潛力為基礎(chǔ)，通過模糊數(shù)學(xué)方法進行運算，得到各個行業(yè)的市場潛力值，在電力系統(tǒng)正常運行時，各類用戶的需求總量是一定的，隨著電網(wǎng)規(guī)模擴大以及負荷增加，各類用戶的需求也會相應(yīng)增大。

2.3 電能替代市場潛力評估指標(biāo)體系的應(yīng)用

為了進一步明確各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)及計算方法，根據(jù)上述分析可知，該指標(biāo)體系包含4項一級評價指標(biāo)、9項二級評價因素和11個三級評價因子；其中，第一項是指企業(yè)規(guī)模；第二項是指企業(yè)營業(yè)收入增長率，即單位時間內(nèi)增加值與營業(yè)收入之比；第三項是指資產(chǎn)負債率；第四項是企業(yè)成長性。因此本文將以上4項作為一級評價指標(biāo)。同時，考慮到企業(yè)經(jīng)營狀況會影響企業(yè)財務(wù)績效及其他相關(guān)信息，所以將企業(yè)財務(wù)狀況分為盈利能力、營運能力、發(fā)展能力以及成長能力四個方面。

3 電能替代市場潛力評估模型的構(gòu)建

3.1 指標(biāo)權(quán)重確定方法

3.1.1 層次分析法

該方法是將多目標(biāo)決策問題分解為多個可操作層面，通過計算每一個可操作性因素對目標(biāo)的重要程度來判斷各層次中各個因素之間相對重要程度的一種定性分析方法。其基本步驟如下所示。第一步，建立層次結(jié)構(gòu)模型。第二步，根據(jù)問題求解過程中需要解決的主要問題和關(guān)鍵因素進行層次劃分，并賦予不同層級相應(yīng)的特征值；第三步，利用專家調(diào)查問卷收集數(shù)據(jù)資料，運用SPSS軟件進行數(shù)據(jù)分析處理，得到最終的結(jié)果。

3.1.2 主成分分析法

該方法以主成分載荷矩陣作為輸入變量、自變量及因變量的數(shù)學(xué)表達形式，采用降維的方式提取原始數(shù)據(jù)中的信息。

3.1.3 因子負荷集群法

因子負荷集群法是由美國學(xué)者C.L.Fuller提出的一種用于描述系統(tǒng)內(nèi)部相互關(guān)聯(lián)的若干要素集合，能夠反映出系統(tǒng)內(nèi)各組成部分在某一特定時刻或一定范圍內(nèi)的變化趨勢及其內(nèi)在聯(lián)系，具有較好的實用價值與推廣價值。

3.2 模糊綜合評價方法

3.2.1 確定指標(biāo)權(quán)重

在上述研究中本文采用層次分析法對各指標(biāo)進行賦權(quán)，并將其作為判斷矩陣的輸入值；然后通過計算得到各個因素之間相對重要性的大小來衡量該因素對市場潛力影響程度的強弱，最后得出結(jié)論。

3.2.2 構(gòu)造模糊集及其隸屬函數(shù)

利用專家打分法對每個被評對象進行評分，再結(jié)合專家意見給出相應(yīng)等級。

4 電能替代市場潛力評估實例分析

4.1 電能替代市場概況

某市為了解決居民用電問題而實施了一系列措施，其中包括對電價進行調(diào)整。在此基礎(chǔ)上，該市電力公司制定出臺相關(guān)政策，鼓勵居民使用清潔能源，并且將其作為一項重要工作來抓。根據(jù)本次調(diào)研結(jié)果可知，該地區(qū)目前已經(jīng)有部分居民開始使用太陽能等可再生能源發(fā)電設(shè)備，由于這些設(shè)備價格昂貴，所以大多數(shù)居民都是采用其他方式進行生活、生產(chǎn)活動。因此，可以利用政府補貼和財政補貼兩種手段來促進這部分人群參與到節(jié)能減排中去；另外還有一部分用戶則表示自己沒有強烈的購買意圖，也不愿意花費大量資金用到新技術(shù)方面。同時，該市的用電負荷量較大，如果能夠通過增加電量供給量來提高供電質(zhì)量，就會使得用戶的實際需求得到滿足，從而提升用戶滿意度。

4.2 電能替代市場潛力評估

根據(jù)上述計算結(jié)果可知，在未來一段時間內(nèi)，我國電力行業(yè)將面臨巨大挑戰(zhàn)。為了更好地應(yīng)對這一嚴峻形勢，需要對其進行科學(xué)合理的規(guī)劃和設(shè)計。首先，要制定合理的發(fā)展戰(zhàn)略；其次，要建立健全相關(guān)法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等制度，以確保政策能夠得到有效執(zhí)行；再次，要加強技術(shù)創(chuàng)新力度，提高資源配置效率；最后還應(yīng)加大資金投入力度，促進科技成果轉(zhuǎn)化率提升。從以上內(nèi)容可知，我國應(yīng)該加快推進能源革命與可再生能源發(fā)電技術(shù)的研究工作，并積極引進國外先進技術(shù)，不斷完善國內(nèi)電力系統(tǒng)建設(shè)水平，同時也要注重生態(tài)環(huán)境的保護，努力實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益以及環(huán)境保護三者之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，最終使得整個社會朝著綠色環(huán)保方向前進。

4.3 電能替代市場潛力評估結(jié)果分析

通過上述案例可知，該方法在對電能替代市場進行潛力評估時具有一定的優(yōu)勢。首先，該模型能夠準(zhǔn)確地反映出不同類型的用戶需求量和用電負荷情況；其次，該模型可以根據(jù)用戶實際需要提供相應(yīng)的服務(wù)項目、產(chǎn)品及價格信息，使得電力企業(yè)有針對性地向用戶推薦合適的產(chǎn)品或服務(wù)，從而實現(xiàn)精準(zhǔn)營銷；最后，該模型還可以為企業(yè)管理者制定科學(xué)合理的決策提供依據(jù)，也可為政府相關(guān)部門開展節(jié)能減排工作提供參考，促進社會資源合理配置與利用。但是，由于該方法是建立在大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析基礎(chǔ)上，因此在使用過程中仍然會受到一些因素影響而導(dǎo)致計算結(jié)果存在一定程度的偏差。

5 結(jié)論與展望

通過對上述研究成果進行分析可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有關(guān)于電力系統(tǒng)中分布式能源系統(tǒng)的研究主要是從技術(shù)角度展開的，并沒有從經(jīng)濟和社會效益方面考慮。在未來的發(fā)展過程當(dāng)中，應(yīng)該將分布式能源作為一個獨立的概念來看待其應(yīng)用前景，同時還要結(jié)合我國目前的實際情況以及政策導(dǎo)向，制定科學(xué)合理、符合國情的規(guī)劃方案以便于更好地促進該項目的實施。此外，由于不同地區(qū)的自然環(huán)境條件存在較大差異，所以要想實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)就必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況制訂出一套可行有效的解決措施。而針對分布式能源系統(tǒng)的建設(shè)則需要政府部門給予大力支持，加大資金投入力度，為分布式能源系統(tǒng)的建設(shè)提供充足的物質(zhì)基礎(chǔ)保障。另一方面，隨著國家電網(wǎng)公司提出了新能源戰(zhàn)略目標(biāo)，也意味著我國已經(jīng)進入了新一輪的能源革命階段。因此在未來的一段時間內(nèi)，對于電力系統(tǒng)中所涉及到的各類資源和信息技術(shù)等都會有很大程度上的更新?lián)Q代，這種變化將會直接影響著電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。從長遠來看，只有不斷加強對這些新型技術(shù)手段的研究開發(fā)，才可以使得整個社會的用電量得到進一步提高，進而達到節(jié)約資源、保護環(huán)境的目的。