一种综合能源管理系统效益评估方法技术方案

本发明专利技术涉及一种综合能源管理系统效益评估方法，包括：步骤一：综合能源管理系统物理结构分析，并归纳出综合能源系统的基本物理架构；步骤二：提出一级指标，并对一级指标进行扩充生成二级评价指标；步骤三：根据AHP

【技术实现步骤摘要】
一种综合能源管理系统效益评估方法


[0001]本专利技术涉及区域综合能源系统规划和发展水平的评估
，特别是涉及一种综合能源管理系统效益评估方法。

技术介绍

[0002]当前我国正面临巨大的能源转型压力，国家能源局发布的《能源生产和消费革命战略(2016—2030)》指出未来我国能源的消费中的天然气的占比将越来越高，非化石能源的占比也将快速增加，最终到2050年，非化石能源的消费将超过一半。构建低碳、清洁、高效的新一代能源系统已成为能源转型的必经之路。
[0003]新一代能源系统强调不同能源系统之间的集成互补，源
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网
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荷
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储的协调发展以及最大限度地提升能源系统的整体效率。综合能源系统是电、气、热、冷等各类能源统一规划、统一调度的综合性能源系统。具有节能、环保、经济等诸多优点，已广泛应用于各个行业。由各类清洁能源驱动的综合能源系统能源利用效率高、发展潜力大，是今后的主要发展方向。
[0004]多能互补综合能源系统前景广泛，因此对该系统进行综合、系统、有效的评价以期更精确地评估它的效益至关重要。综合能源系统包含多种形式的供能设备，能源转换复杂，系统间耦合性强，加之分布式供能设备、能源输送网络的出力和运行复杂及不确定性，使综合能源系统的运行效益评价成为难点。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种综合能源管理系统效益评估方法，将主观与客观赋权法结合，弥补单独使用赋权的不足，提出更加科学、合理的AHP
‑<br/>熵权赋权法，能够更精准的评估综合能源管理系统的效益，具有较好的适用性。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]一种综合能源管理系统效益评估方法，包括如下步骤：
[0008]步骤一：综合能源管理系统物理结构分析，并归纳出综合能源系统的基本物理架构；
[0009]步骤二：在分析综合能源系统的物理架构的基础上，提出综合能源系统效益评价的一级指标，并且围绕系统中的独立型设备和耦合型设备进一步对所述一级指标进行扩充生成二级评价指标；
[0010]步骤三：通过AHP法分别求得步骤二中各个指标权重，并利用熵权法确定的各指标权重对AHP法进行修正，建立综合能源系统多属性综合决策模型。
[0011]优选地，所述步骤一包括如下步骤：提出能源互联网、能源集线器及泛能网是综合能源系统的表现形态；并根据各类综合能源系统架构，归纳出综合能源系统的基本物理架构。
[0012]优选地，所述一级指标包括能效指标、经济指标、可靠性指标及环境指标，所述能
效指标的二级评价指标包括一次能源利用率及节能率，所述经济指标的二级评价指标包括初投资及年度利润，所述可靠性指标的二级评价指标包括运行状况、电能质量及能源供给可靠性，所述环境指标的二级评价指标包括污染物排放环保税、总污染当量数及单位能耗排放量。
[0013]优选地，
[0014]所述一次能源利用率为多能互补综合能源系统经过预设时间，通过燃烧一次能源产生的热能、冷能、电能的总和与消耗的燃料能量之比，能源综合利用率为表征综合能源系统通过输出冷能、热能及电能对一次能源的利用程度，所述能源综合利用率计算公式为：其中，P
PER
为能源综合利用率；Q
c
为多能互补综合能源系统一年内产生的总冷能；Q
h
为多能互补综合和能源系统一年内产生的总热能；Q
e
为多能互补综合能源系统一年内通过燃烧一次能源产生的总电能；Q1为多能互补综合能源系统一年内消耗的一次能源总能量；
[0015]Q1的计算公式为：Q1＝q1×
m1，其中，q1为一次能源的热值；m1为一年内多能互补综合能源系统一次能源消耗量；
[0016]所述节能率为多能互补综合能源系统一年内消耗的一次能源总量，相较干基准系统产生相同量的冷能、热能及申能时一次能源消耔量之比，所述节能率计算公式为其中，ξ
c
为节能率；Q0为基准系统产生等量冷能、热能及电能时消耗的一次能源量。
[0017]优选地，
[0018]所述初投资计算公式为：其中，I
i
为第i种设备的单位投资，V
i
为第i种设备容量，C
ox
为初投资；
[0019]所述年度利润计算公式为：
[0020]C
b
＝C
x
‑
C
ax
.
[0021]其中，C
ax
为年度化成本；S
v
为经济寿命期后的残值系数；P
WF
(i，n)为现金系数；F
m
为第m年耗费的运行成本；C
RF
(i，n)为资金回收系数；i为基准收益率；n为系统运行寿命，C
b
为年度利润。
[0022]优选地，所述运行状况计算公式为：
[0023]其中，P
实际
为参数系统运行功率，P
额定
为系统额定功率，Y
x
为运行状况。
[0024]优选地，所述能源供给可靠性包括计划停运系数、非计划停运系数、强迫停运系数及等效可用系数，所述计划停运系数计算公式为：所述非计划停运系数计算公式为：所述强迫停运系数计算公式为：
所述等效可用系数计算公式为：
[0025]其中，POH为计划停运小时数，PH为统计期间小时数，UOH为非计划停运小时数，FOH为强迫停运小时数，AH为运行小时与备用小时之和；EUNDH为降低出力等效停运小时。
[0026]优选地，所述污染物排放环保税计算公式为：所述总污染当量数计算公式为：所述单位能耗排放量计算公式为：其中，A为污染物排放税费；Tx为氮、碳、硫化物每污染当量的税额；mx为氮、碳、硫化物排放量；ax为氮、碳、硫化物当量值，C为单位能耗产生的污染当量数；B为系统污染物排放当量数；E为系统能源消耗量。
[0027]优选地，所述步骤三包括如下步骤：
[0028]通过AHP法分析判断各因素，将各因素划分为不同层次，每一层次两两因素进行比较，进而建立相对重要性矩阵，通过一致性检验进一步求得指标权重；
[0029]依次计算得出各位专家的指标权重，设m位专家的权重向量为xi，组成权重矩阵C，
[0030][0031]依据下列公式计算相关系数矩阵
[0032][0033]由的dij组成指标权重向量的相关系数矩阵D
[0034][0035]其中，d
ii
＝1,dij＝dji，根据下式将偏离程度大的专家的权重剔除；
[0036][0037]其中，di为专家i权重意见与其余专家权重意见相似程度之和，
[0038]求筛选后权重矩阵列向量的平均值即为分布式能源系统评价指标的权重值，且
[0039]优选地，所述步骤三还包括如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种综合能源管理系统效益评估方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：综合能源管理系统物理结构分析，并归纳出综合能源系统的基本物理架构；步骤二：在分析综合能源系统的物理架构的基础上，提出综合能源系统效益评价的一级指标，并且围绕系统中的独立型设备和耦合型设备进一步对所述一级指标进行扩充生成二级评价指标；步骤三：通过AHP法分别求得步骤二中各个指标权重，并利用熵权法确定的各指标权重对AHP法进行修正，建立综合能源系统多属性综合决策模型。2.如权利要求1所述的综合能源管理系统效益评估方法，其特征在于，所述步骤一包括如下步骤：提出能源互联网、能源集线器及泛能网是综合能源系统的表现形态；并根据各类综合能源系统架构，归纳出综合能源系统的基本物理架构。3.如权利要求1所述的综合能源管理系统效益评估方法，其特征在于，所述一级指标包括能效指标、经济指标、可靠性指标及环境指标，所述能效指标的二级评价指标包括一次能源利用率及节能率，所述经济指标的二级评价指标包括初投资及年度利润，所述可靠性指标的二级评价指标包括运行状况、电能质量及能源供给可靠性，所述环境指标的二级评价指标包括污染物排放环保税、总污染当量数及单位能耗排放量。4.如权利要求3所述的综合能源管理系统效益评估方法，其特征在于，所述一次能源利用率为多能互补综合能源系统经过预设时间，通过燃烧一次能源产生的热能、冷能、电能的总和与消耗的燃料能量之比，能源综合利用率为表征综合能源系统通过输出冷能、热能及电能对一次能源的利用程度，所述能源综合利用率计算公式为：其中，P
PER
为能源综合利用率；Q
c
为多能互补综合能源系统一年内产生的总冷能；Q
h
为多能互补综合和能源系统一年内产生的总热能；Q
e
为多能互补综合能源系统一年内通过燃烧一次能源产生的总电能；Q1为多能互补综合能源系统一年内消耗的一次能源总能量；Q1的计算公式为：Q1＝q1×
m1，其中，q1为一次能源的热值；m1为一年内多能互补综合能源系统一次能源消耗量；所述节能率为多能互补综合能源系统一年内消耗的一次能源总量，相较干基准系统产生相同量的冷能、热能及申能时一次能源消耗量之比，所述节能率计算公式为其中，ξ
c
为节能率；Q0为基准系统产生等量冷能、热能及电能时消耗的一次能源量。5.如权利要求3所述的综合能源管理系统效益评估方法，其特征在于，所述初投资计算公式为：其中，I
i
为第i种设备的单位投资，V
i
为第i种设备容量，C
ox
为初投资；所述年度利润计算公式为：C
b
＝C
x
‑
C
ax
；其中，C
ax
为年度化成本；S

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，徐潇潇，洪建，林建林，
申请(专利权)人：杭州鸿晟电力设计咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：