目錄28568_WPSOffice_Level1基于風(fēng)電綜合成本分析的能源替代交易模式方法的參與能源替代風(fēng)電廠多指標(biāo)評(píng)價(jià) 210471_WPSOffice_Level1第1章緒論 310471_WPSOffice_Level21.1課題研究背景及意義 33825_WPSOffice_Level21.2關(guān)于能源替代國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 410471_WPSOffice_Level31.能源外部替代研究 53825_WPSOffice_Level32.能源內(nèi)部替代研究 710511_WPSOffice_Level21.3新疆電網(wǎng)主網(wǎng)運(yùn)行情況及風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀 920728_WPSOffice_Level21.4新疆地區(qū)能源替代發(fā)展現(xiàn)狀 113825_WPSOffice_Level1第2章影響風(fēng)電場(chǎng)參與能源替代的評(píng)價(jià)指標(biāo)分析 139639_WPSOffice_Level22.1引言 1329900_WPSOffice_Level22.2風(fēng)電場(chǎng)測(cè)評(píng)價(jià)指標(biāo)分析 1510511_WPSOffice_Level32.2.1風(fēng)電場(chǎng)參與能源替代的必要性 1520728_WPSOffice_Level32.2.2能源替代的含義 169639_WPSOffice_Level32.2.3能源替代的評(píng)價(jià)指標(biāo)的建立 1918548_WPSOffice_Level22.3新疆某地區(qū)實(shí)例分析 3410511_WPSOffice_Level1第3章基于主觀賦權(quán)法建立影響風(fēng)電場(chǎng)參與能源替代的多目標(biāo)評(píng)價(jià)體系 3620514_WPSOffice_Level23.1引言 368023_WPSOffice_Level23.2多目標(biāo)權(quán)重的計(jì)算 3829804_WPSOffice_Level23.3風(fēng)電機(jī)參與能源替代的優(yōu)化模型 4620728_WPSOffice_Level1第4章新疆地區(qū)應(yīng)用實(shí)例分析) 493263_WPSOffice_Level24.1發(fā)展現(xiàn)狀 497676_WPSOffice_Level24.2項(xiàng)目概況 5214550_WPSOffice_Level24.3實(shí)證分析 539639_WPSOffice_Level1第5章結(jié)論與展望 589480_WPSOffice_Level25.1結(jié)論 5828892_WPSOffice_Level25.2展望 5929900_WPSOffice_Level1參考文獻(xiàn) 60基于風(fēng)電綜合成本分析的能源替代交易模式方法的參與能源替代風(fēng)電廠多指標(biāo)評(píng)價(jià)第1章緒論1.1課題研究背景及意義隨著國(guó)家對(duì)風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的重視程度不斷提高，風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目快速發(fā)展，在國(guó)家大力倡導(dǎo)的前提下，風(fēng)力發(fā)電行業(yè)發(fā)展前景廣闊，但在風(fēng)電發(fā)電項(xiàng)目成本偏高的現(xiàn)實(shí)情況下，我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的受到了很大程度的現(xiàn)實(shí)。所以降低風(fēng)電成本，尤其是新建風(fēng)電項(xiàng)目的單位成本對(duì)增強(qiáng)我國(guó)風(fēng)電市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，加快風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐，改善我國(guó)電力能源結(jié)構(gòu)有著至關(guān)重要的意義。風(fēng)電成本主要由用地成本、風(fēng)電機(jī)組設(shè)備成本和項(xiàng)目建設(shè)成本，用地成本主要來(lái)源于政府和土地出讓方，風(fēng)電機(jī)組成本關(guān)系到技術(shù)的發(fā)展與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)下下價(jià)格降低。我國(guó)是世界上風(fēng)能資源占有率最高的國(guó)家，同時(shí)是全球比較早利用風(fēng)能的國(guó)家之一。我國(guó)風(fēng)電行業(yè)一直保持快速發(fā)展規(guī)模，但距離國(guó)際風(fēng)電行業(yè)的整體水平還有很遠(yuǎn)的錄要走。目前國(guó)內(nèi)大部分主要進(jìn)口的風(fēng)電設(shè)備，依賴(lài)國(guó)外技術(shù)相對(duì)較多，雖然整體上風(fēng)電成本已降低了很多，但其存在一次性投資金額大，相對(duì)其他發(fā)電方式單位成本偏高，每千瓦風(fēng)電投資金額在8000-10000元之間，約是火電的1.7-2倍，為水電的1.5倍，難以參與火力和水力發(fā)電行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)。我國(guó)的風(fēng)電成本與歐美國(guó)家風(fēng)力發(fā)電成本對(duì)比，單位成本相對(duì)也偏高。影響了國(guó)內(nèi)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要原因是風(fēng)電單位投資成本太高。所以控制新建設(shè)風(fēng)電項(xiàng)目的單價(jià)，對(duì)加速風(fēng)電產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，加強(qiáng)我國(guó)風(fēng)電行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，改善國(guó)內(nèi)電力能源狀況有著非常重要的意義。在世界人口不斷增長(zhǎng)的過(guò)程中，經(jīng)濟(jì)也進(jìn)入了高速發(fā)展階段，人類(lèi)文明進(jìn)一步深化，后工業(yè)時(shí)代的來(lái)臨給人類(lèi)的生存帶來(lái)的嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。從歷史的發(fā)展能夠看出，人類(lèi)經(jīng)歷三個(gè)能源歷史時(shí)期，分別是薪柴時(shí)期、煤炭時(shí)期和石油時(shí)期。20世紀(jì)50年代開(kāi)始，在石油產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的過(guò)程中，能源的使用類(lèi)型也發(fā)生了改變，其中以西方發(fā)達(dá)國(guó)家為核心的能源轉(zhuǎn)換比較迅速，煤炭時(shí)代逐漸成為歷史，取而代之的是天然氣和石油。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，世界的發(fā)展已經(jīng)離不開(kāi)天然氣和石油，成為人類(lèi)文明進(jìn)步的基礎(chǔ)資源，跟人類(lèi)的社會(huì)生存環(huán)境產(chǎn)生了千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，尤其是表現(xiàn)在對(duì)人類(lèi)文明的推動(dòng)上。在人類(lèi)利用的能源資源之中，大部分都是不可再生的，并且具體的儲(chǔ)量也是固定的，很多資源存在稀缺性，比如石油資源和煤炭資源。因此說(shuō)，有效持續(xù)利用能源是對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重大意義。1.2關(guān)于能源替代國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀為了緩解當(dāng)前世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中遇到的資源能源問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多的學(xué)者從能源替代角度研究能源結(jié)構(gòu)調(diào)整問(wèn)題以試圖解決能源瓶頸問(wèn)題。從廣義上說(shuō)，能源替代一般包括內(nèi)部替代和外部替代兩種，內(nèi)部替代是指不同能，外部替代是指資本、勞動(dòng)力、能源等要素間的替代。但是，源品種間的替由于模型的選、分析的國(guó)家及產(chǎn)業(yè)等方面的差異，國(guó)內(nèi)外學(xué)者們關(guān)于能源替代研究的實(shí)證結(jié)果并不一致。1.能源外部替代研究Pindyck.R.S(1979)利用1959一1973年的數(shù)據(jù)對(duì)加拿大的能源、資本和勞動(dòng)力的替代關(guān)系進(jìn)行了實(shí)證分析，發(fā)現(xiàn)能源和資本可以替代，而能源和勞動(dòng)是互補(bǔ)的。Hudson和Jorgenson,Berndt和Wood(1974)均采用超越對(duì)數(shù)成本函數(shù)，根據(jù)1947-1971年美國(guó)制造業(yè)的數(shù)據(jù)，分別計(jì)算了能源與非能源要素之間的替代彈性。結(jié)果一致表明，能源與資本是互補(bǔ)關(guān)系，能源與勞動(dòng)力為微弱的替代關(guān)系。Griffin和Gregory(1976)利用1955年、1960年、1965年和1969年九國(guó)數(shù)據(jù)，也采用超越對(duì)數(shù)成本函數(shù)模型，得出能源與資本在長(zhǎng)期是替代關(guān)系。Sweeney(1978)通過(guò)采用新古典增長(zhǎng)模型，將能源、自然資源以及環(huán)境引入Ramsey-Cass-Koopmans模型，得出結(jié)論:能源在一定技術(shù)條件下可以被其他要素所替代，如資本和勞動(dòng)。James.M.Griffin（1981)認(rèn)為Berndt和Wood(1974)的研究得出能源與資本間為互補(bǔ)關(guān)系時(shí)僅考慮資本、勞動(dòng)和能源三種投入要素，不是一種有效解釋?zhuān)枰黾釉牧贤度?，?gòu)建一個(gè)包括資本、勞動(dòng)、能源、原材料的生產(chǎn)函數(shù)，同樣得出資本與能源為互補(bǔ)關(guān)系。M.Prywes(1986)運(yùn)用CES生產(chǎn)函數(shù)估計(jì)了1971-1976石油危機(jī)時(shí)期美國(guó)制造業(yè)資本、勞動(dòng)、能源和原材料間的關(guān)系，得出資本與能源間是經(jīng)濟(jì)上的互補(bǔ)關(guān)系，而勞動(dòng)、原材料與能源是經(jīng)濟(jì)上的替代關(guān)系。P.Thompson和TimothyG.Taylor(1995)總結(jié)了其他學(xué)者關(guān)于資本與能源間關(guān)系的研究，發(fā)現(xiàn)造成兩者間先替代后互補(bǔ)的時(shí)間序列和橫截面二分法并不存在，認(rèn)為Morishima彈性是一種更為有用的衡量資本與能源關(guān)系的指標(biāo)，通過(guò)估計(jì)Morishima彈性，得出資本與能源間存在Morishima替代。運(yùn)用兩種動(dòng)態(tài)能源需求模型，分析對(duì)比了瑞典九類(lèi)制造業(yè)的要素替代彈性，結(jié)果表明:電力與勞動(dòng)、資本及化石燃料類(lèi)能源間存在互補(bǔ)關(guān)系。國(guó)內(nèi)也有學(xué)者對(duì)能源、資本、勞動(dòng)之間的替代關(guān)系進(jìn)行了研究。劉鳳朝等(2007)運(yùn)用向量自回歸模型建立包含資本、能源和勞動(dòng)三種要素的C-D生產(chǎn)函數(shù)，分析結(jié)果表明:在沖擊響應(yīng)的前3期，能源和勞動(dòng)之間存在替代關(guān)系，而能源與資本則存在互補(bǔ)關(guān)系。楊岱星(2010)對(duì)中國(guó)第二產(chǎn)業(yè)的資本、勞動(dòng)、煤炭和石油之間的替代彈性進(jìn)行了分析，研究結(jié)果表明，資本和勞動(dòng)的歷年替代彈性的均值為1.0131，資本和煤炭歷年替代彈性均值為1.0127，資本和石油的歷年替代彈性均值為1.0060，勞動(dòng)和煤炭的歷年替代彈性均值為0.9703，勞動(dòng)和石油歷年替代彈性的均值為0.9911，煤炭和石油歷年的替代彈性均值為0.9997。史紅亮、陳凱等(2010)對(duì)中國(guó)鋼鐵行業(yè)的能源一資本一勞動(dòng)之間的替代關(guān)系進(jìn)行了分析，得出資本可以和勞動(dòng)、能源相互替代，中國(guó)鋼鐵行業(yè)資本與勞動(dòng)及資本和能源的替代彈性一般都維持在1上下波動(dòng);但是，勞動(dòng)和能源的替代彈性只有0.7左右，這表明中國(guó)鋼鐵行業(yè)中勞動(dòng)替代能源的作用不大。張慧真(2010)基于中國(guó)制造業(yè)生產(chǎn)要素間替代關(guān)系研究綜述，通過(guò)構(gòu)建超越對(duì)數(shù)成本函數(shù)模型估算了資本、勞動(dòng)、能源間的替代彈性，認(rèn)為資本和勞動(dòng)都可以替代能源。張紀(jì)鳳和黃萍(2011)對(duì)中國(guó)1985-2008年制造業(yè)分行業(yè)中能源與非能源之間的替代彈性進(jìn)行了測(cè)算，發(fā)現(xiàn):中國(guó)制造業(yè)中的11個(gè)主要行業(yè)的能源資本之間存在明顯的替代關(guān)系。替代性比較強(qiáng)的行業(yè)有:石油加工及煉焦業(yè)化工的替代彈性為9.01,紡織為6.51，化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)原料為6.07，相比之下，勞動(dòng)對(duì)能源的替代彈性極弱。黃光曉和林伯強(qiáng)(2011)利用元分析法，通過(guò)建立超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)模型研究了中國(guó)工業(yè)部門(mén)的資本與能源間的MES替代彈性和交叉價(jià)格彈性，發(fā)現(xiàn)由于規(guī)模報(bào)酬和技術(shù)中性等假設(shè)前提的差異造成了不同學(xué)者的研究結(jié)果有所差異，在控制了這些影響模型結(jié)果的因素后得出中國(guó)工業(yè)部門(mén)資本與能源間確定的替代關(guān)系。2.能源內(nèi)部替代研究一些國(guó)外學(xué)者還對(duì)能源內(nèi)部替代問(wèn)題進(jìn)行了研究。RobertHalvorsen(1997)通過(guò)建立能源成本方程研究了美國(guó)制造業(yè)電力、石油加工及煉焦業(yè)、天然氣和煤炭的自價(jià)格彈性和交叉價(jià)格彈性。P.Ferreiraa,I.Soaresb,MadalenaAraujoc(2005)運(yùn)用向量自回歸模型，根據(jù)英國(guó)電力市場(chǎng)數(shù)據(jù)，采用協(xié)整分析法研究了不同競(jìng)爭(zhēng)能源價(jià)格之間的關(guān)系，結(jié)果表明競(jìng)爭(zhēng)性能源間有相互替代的可能性。Tahvonen和Salo（2001)通過(guò)研究能源使用的歷史路徑后，發(fā)現(xiàn)在不同的歷史階段可再生能源和不可再生能源之間存在交替利用的過(guò)程，這為用可再生能源替代。不可再生能源的研究提供了歷史依據(jù)。Grimaud和Rouge(2003)研究表明在探討能源對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響時(shí)不應(yīng)僅限于煤炭和石油等不可再生能源，應(yīng)該將研究范圍擴(kuò)張到太陽(yáng)能、水電、生物質(zhì)能等清潔能源上。M.HungNguyen和P.NguyenVan(2008)也同樣認(rèn)為增加可再生能源的使用，合理安排不可再生能源與可再生能源間的消費(fèi)比例有助于經(jīng)濟(jì)體的可持續(xù)發(fā)展Bastianoni等(2009)將不可再生能源和可再生能源同時(shí)納入替代模型，研究結(jié)果表明使用不可再生能源的同時(shí)增加可再生能源的替代投資有助于改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，從而使能源需求或消費(fèi)曲線到達(dá)穩(wěn)態(tài)。在我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中煤炭所占比例高達(dá)60%以上，過(guò)度依賴(lài)煤炭造成大量污染物的排放，使得經(jīng)濟(jì)發(fā)展的環(huán)境壓力加大，為此國(guó)內(nèi)學(xué)者開(kāi)始研究其他能源對(duì)煤炭的替代以優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。黃磊和周勇(2008)利用1978一2004年的數(shù)據(jù)，并用滯后一期的GDP代替資本和勞動(dòng)變量，建立包含煤炭、石油加工及煉焦業(yè)、天然氣和電力的超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)來(lái)分析能源內(nèi)部的替代彈性，結(jié)果表明:煤炭與電力、石油加工及煉焦業(yè)與電力、天然氣與電力的替代彈性大于1，煤炭與天然氣、石油加工及煉焦業(yè)與天然氣的替代彈性小于1。史紅亮等(2010)通過(guò)建立超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)，估算了中國(guó)鋼鐵行業(yè)煤炭、石油加工及煉焦業(yè)、天然氣和電力四種能源品種之間的替代彈性。結(jié)果表明:煤炭和石油加工及煉焦業(yè)、煤炭和天然氣、煤炭和電力的替代彈性都大約為1。嚴(yán)奇等(2006)建立VAR技術(shù)模型，通過(guò)脈沖響應(yīng)函數(shù)分析，對(duì)中國(guó)競(jìng)爭(zhēng)性能源形式之間的替代效應(yīng)作了探討。研究發(fā)現(xiàn):作為主要能源形式的煤炭和電力之間存在顯著的替代效應(yīng)，而其它競(jìng)爭(zhēng)性能源形勢(shì)之間不存在替代效應(yīng)。趙新剛和劉平闊(2012)在能源內(nèi)部替代的研究中不再局限與傳統(tǒng)化石能源(煤炭、石油等)，將研究范圍擴(kuò)展到生物質(zhì)能源，利用修正的AES模型和MES模型分析了中國(guó)工業(yè)部門(mén)生物質(zhì)能對(duì)化石能源的內(nèi)部替代問(wèn)題，結(jié)果表明煤炭和石油呈現(xiàn)出“吉芬物品”的特點(diǎn)，生物質(zhì)能表現(xiàn)出“正常物品”的特點(diǎn)，生物質(zhì)能源可以有效替代化石能源。后勇等（2008)和劉巖，于渤和洪富艷(2011)也認(rèn)為可再生能源清潔無(wú)污染，對(duì)環(huán)境具有正的外部性，提出要利用可再生能源替代耗竭性傳統(tǒng)化石能源。1.3新疆電網(wǎng)主網(wǎng)運(yùn)行情況及風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀截止到2017年底，新疆已建成包括瑪納斯電廠、國(guó)電紅雁池發(fā)電廠、昌吉熱電等在內(nèi)的主要火電廠，總裝機(jī)容量33373MW，水電裝機(jī)容量5403.7MW。截至2017年12月底，新疆地區(qū)風(fēng)電新增裝機(jī)容量達(dá)30.2MW，總的風(fēng)電裝機(jī)容量8033MW，增長(zhǎng)率同比增加64%。與此同時(shí)，新疆已經(jīng)并網(wǎng)的風(fēng)電場(chǎng)共有94座。截至2018年底，新疆地區(qū)光伏發(fā)電裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到3260MW。此外，其它形式發(fā)電裝機(jī)容量1144MW。新疆全網(wǎng)總電源裝機(jī)容量53228.7MW，與2013年的全網(wǎng)電源總裝機(jī)容量42501.4MW相比，增長(zhǎng)25.24%?！笆濉逼陂g，新疆地區(qū)能源開(kāi)發(fā)主要集中對(duì)準(zhǔn)東、哈密、伊犁和庫(kù)拜四個(gè)煤炭能源基地，伊犁河流域、額爾齊斯河流域、開(kāi)都河流域和葉爾羌河流域，九大風(fēng)區(qū)，以及南疆、吐魯番、哈密地區(qū)光伏基地進(jìn)行開(kāi)發(fā)。未來(lái)幾年的火電、水電、風(fēng)電光伏發(fā)電的計(jì)劃建設(shè)規(guī)模，不難看出，新疆地區(qū)新能源發(fā)電的計(jì)劃建設(shè)規(guī)模增長(zhǎng)速度較快，2030年火電、水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電的計(jì)劃建設(shè)規(guī)模分別是2016年建設(shè)規(guī)模的3.04倍、3.17倍、2.75倍、4.67倍。光伏發(fā)電的建設(shè)規(guī)模增長(zhǎng)速度最快，風(fēng)電建設(shè)規(guī)模增長(zhǎng)速度最慢。新疆是我國(guó)五大綜合能源基地之一，結(jié)合我國(guó)能源資源分布及經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點(diǎn)，新疆電力外送近期主要考慮我國(guó)華中負(fù)荷中心，遠(yuǎn)期兼顧華東負(fù)荷中心用電需要。截止2014年底，新疆電網(wǎng)士800kV換流站1座，聯(lián)絡(luò)變2臺(tái)，總變電容量4200MVA;750kV變電站11座，變壓器12臺(tái)，總變電容量15800MVA。220kV降壓變電站108座，變壓器210臺(tái)，總變電容量31017MVA。220kV升壓變電站18座，變壓器35臺(tái)，總變電容量6590MVA，分別為:龍節(jié)柴窩鋪西變、順唐變、安泰變、麻黃溝東變、麻黃溝西變、小草湖北、中潤(rùn)煙墩西、能節(jié)煙墩北、廣冉煙墩南、薩爾塔木變、石城子變、口岸變、祁家溝變、連木沁光伏匯集站、大唐b善東風(fēng)電匯集站、唐華苦水東變、龍峽苦水西變、淖毛湖變。220kV開(kāi)關(guān)站5座:石河子?xùn)|、思甜、七泉湖、信發(fā)鋁業(yè)變、二道湖變。截止2014年底，新疆電網(wǎng)士800特高壓直流線路165.6千米(新疆境內(nèi)長(zhǎng)度);750kV線路21條，新疆境內(nèi)長(zhǎng)度為3940.773千米;SOOkV線路3條，125.707千米;220kV線路396條，長(zhǎng)度17911.674千米。2014年新疆電網(wǎng)外送電量為173.3億千瓦時(shí)。2015-2020年期間，新疆規(guī)劃建設(shè)成士660kV庫(kù)車(chē)一巴基斯坦、士11OOkV準(zhǔn)東一三華、士11OOkV準(zhǔn)東一皖南、士800kV哈密北一武漢直流輸電工程，新建新疆與西北750kV第三交流聯(lián)網(wǎng)通道，交流外送能力達(dá)到600萬(wàn)千瓦。到2020年，新疆直流外送能力達(dá)到4400萬(wàn)千瓦，交直流外送能力達(dá)到5000萬(wàn)千瓦。2020年一2030年期間，還將建成以準(zhǔn)東、伊犁地區(qū)煤電基地為外送點(diǎn)，至三華負(fù)荷中心的2回±1100kV特高壓直流輸電工程，形成七回直流跨區(qū)外送格局。1.4新疆地區(qū)能源替代發(fā)展現(xiàn)狀新疆的能源是十分豐富，其發(fā)展的經(jīng)濟(jì)命脈也主要是能源產(chǎn)業(yè)。因此，能源資源對(duì)新疆地區(qū)的發(fā)展是十分重要的。也正是因?yàn)樾陆貐^(qū)能源資源的重要性，其經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也主要是依附于能源、資源進(jìn)行發(fā)展，能源工業(yè)化發(fā)展特點(diǎn)十分明顯。但是，新疆經(jīng)濟(jì)過(guò)度依賴(lài)能源、資源進(jìn)行發(fā)展，也導(dǎo)致了其經(jīng)濟(jì)發(fā)展出現(xiàn)了十分巨大的問(wèn)題。大規(guī)模、無(wú)節(jié)制的幵采能源、資源使得新疆地區(qū)的資源面臨著閂益枯竭的嚴(yán)峻形勢(shì)，而且在這過(guò)程中，也產(chǎn)生了的嚴(yán)重的自然環(huán)境破壞和污染問(wèn)題。在新疆地區(qū)，最為豐富的能源資源就是石油、天然氣、煤炭等，尤其是石油資源，其占據(jù)了全國(guó)石油總資源量的20%;此外，天然氣資源也占據(jù)了全國(guó)盆地天然氣資源量的32%;基于此，新疆地區(qū)的石油、天然氣資源的開(kāi)釆規(guī)模也是十分巨大的。這些能源資源也使得新疆地區(qū)形成了龐大的能源產(chǎn)業(yè)區(qū)，能源經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分迅猛，一度成為了新疆地區(qū)的支柱產(chǎn)業(yè)。但是，也恰恰是因?yàn)槠溆兄薮蟮哪茉促Y源優(yōu)勢(shì)，導(dǎo)致了新疆地區(qū)的資金和資源大量涌入能源產(chǎn)業(yè)，導(dǎo)致了其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展滯后，形成了“資源詛咒”這一格局。此外，新疆地區(qū)的能源資源問(wèn)題也導(dǎo)致了新疆地區(qū)的風(fēng)能、光能等新能源的開(kāi)發(fā)應(yīng)用十分滯后。由于風(fēng)能、光能的開(kāi)發(fā)研究成本較高、對(duì)科學(xué)技術(shù)的要求也相對(duì)嚴(yán)格，這也使得很多企業(yè)不愿意將企業(yè)的資源和資金用于開(kāi)發(fā)風(fēng)能和光能。再加上，高成本下的風(fēng)能和光能其產(chǎn)出的電價(jià)也是十分高的，這也導(dǎo)致了新疆很多企業(yè)不愿意付高價(jià)獲得企業(yè)能源動(dòng)力，削弱了風(fēng)電和光電的核心競(jìng)爭(zhēng)力。目前，對(duì)分行業(yè)主要大部分對(duì)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)問(wèn)題的研究?jī)H局限在四種一次能源消費(fèi)量占比上，能源消費(fèi)量占比情況的研究寥寥無(wú)幾。新疆擁有豐富的能源優(yōu)勢(shì)，充分利用徑。然而，不難發(fā)現(xiàn)新疆是以資源高消耗、污染物高排放為特征，以資源浪費(fèi)、環(huán)境污染為代價(jià)的發(fā)展。因此，新疆應(yīng)高度重視能源效率與節(jié)能降耗的發(fā)展問(wèn)題。通過(guò)從新疆整體和高能耗行業(yè)兩個(gè)層面基于能源消費(fèi)相關(guān)數(shù)據(jù)，考察新疆能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和能源效能率的具體情況，并探討源消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)能源效率的影響程度。提出的政策建議具有區(qū)域性特征，因而更加具有實(shí)際意義。能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)調(diào)整和能源效率提升政策的落實(shí)單元是行業(yè)，尤其是能源消費(fèi)量多、占比大的高能耗行業(yè)，這些能源消費(fèi)大戶的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)狀況和能源效率水平在很大程度上決定了整體的情況。因此，研究高能耗行業(yè)源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的具體情況，進(jìn)而探究能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)能源效率的影響具有很強(qiáng)的針對(duì)性和操控性，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。第2章影響風(fēng)電場(chǎng)參與能源替代的評(píng)價(jià)指標(biāo)分析 2.1引言風(fēng)能作為一種無(wú)污染、可再生的清潔能源資源，是最具戰(zhàn)略價(jià)值和商業(yè)開(kāi)發(fā)前景的新能源資源。在我國(guó)政府把發(fā)展風(fēng)電作為改善能源結(jié)構(gòu)和拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的政策引導(dǎo)下，近年來(lái)我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出飛躍式發(fā)展態(tài)勢(shì)。2000年一2009年間，我國(guó)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量從341.6MW增長(zhǎng)到25805.3MW，年同比增長(zhǎng)114%。2010年，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電新開(kāi)工的重大施工項(xiàng)目達(dá)378個(gè)，項(xiàng)目總投資額高達(dá)近3000億元。我國(guó)風(fēng)電發(fā)展已經(jīng)取得顯著成效:決策層對(duì)風(fēng)能資源價(jià)值的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步深化，不斷出臺(tái)風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃和風(fēng)電激勵(lì)政策;風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)數(shù)量、裝機(jī)規(guī)模己經(jīng)實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍;風(fēng)力發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)取得長(zhǎng)足進(jìn)步，國(guó)產(chǎn)風(fēng)電設(shè)備制造企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力與創(chuàng)新力顯著提高;風(fēng)電市場(chǎng)化進(jìn)程明顯加速，風(fēng)電比重進(jìn)一步提高。但不可否認(rèn)，我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還處于初級(jí)階段，還在不斷地摸索風(fēng)電發(fā)展規(guī)律和適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的發(fā)展模式，風(fēng)電快速發(fā)展的背后還存在諸多缺陷或隱患。目前我國(guó)風(fēng)電發(fā)展各環(huán)節(jié)還存在多種問(wèn)題，諸如風(fēng)電項(xiàng)目選址規(guī)劃及招投標(biāo)制度缺乏科學(xué)性、風(fēng)電場(chǎng)投資規(guī)模不經(jīng)濟(jì)、風(fēng)電并網(wǎng)率低、風(fēng)電場(chǎng)營(yíng)利能力差、風(fēng)電價(jià)格缺乏競(jìng)爭(zhēng)力等問(wèn)題仍較為嚴(yán)重，且各主要問(wèn)題存在后向傳導(dǎo)和放大效應(yīng)，導(dǎo)致了風(fēng)能資源開(kāi)發(fā)的無(wú)序、不協(xié)調(diào)狀態(tài)，影響了風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期健康發(fā)展，極大地影響了風(fēng)能資源開(kāi)發(fā)秩序和我國(guó)風(fēng)能資源開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的推進(jìn)。因此，從風(fēng)電廠參與能源替代的各主要環(huán)節(jié)入手，深入剖析各環(huán)節(jié)存在的主要問(wèn)題及其形成原因和對(duì)開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的影響程度，繼而尋求最優(yōu)解決策略就顯得尤為重要。本章的研究重新梳理并科學(xué)刻畫(huà)了風(fēng)電廠參與能源替代的評(píng)價(jià)指標(biāo)，從理論上探討了這些主要問(wèn)題的解決策略，獲得了可行的最優(yōu)路徑。對(duì)解決我國(guó)風(fēng)能資源開(kāi)發(fā)過(guò)程中切實(shí)存在的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，提供了解決思路和可行措施;對(duì)我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展，具有十分重要的推動(dòng)作用;對(duì)做大做強(qiáng)風(fēng)電能源替代產(chǎn)業(yè)，真正發(fā)揮其綜合效益和示范效應(yīng)，為制定其他可再生能源產(chǎn)業(yè)的開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略，具有重要的借鑒作用;對(duì)我國(guó)風(fēng)電廠參與能源替代的長(zhǎng)期開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略和低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的實(shí)現(xiàn)，具有十分重要的理論價(jià)值和戰(zhàn)略意義。2.2風(fēng)電場(chǎng)測(cè)評(píng)價(jià)指標(biāo)分析2.2.1風(fēng)電場(chǎng)參與能源替代的必要性能源是一個(gè)世界性的問(wèn)題，因此國(guó)際社會(huì)一直致力于對(duì)包括風(fēng)電在內(nèi)的可再生能源的研究與發(fā)展。陸上風(fēng)力發(fā)電與水電相比，施工周期較短，相應(yīng)的維護(hù)費(fèi)用也比較低；與煤電相比，風(fēng)力發(fā)電可節(jié)省大量淡水資源，減少水污染，還能夠進(jìn)行電量的季節(jié)調(diào)峰。發(fā)電過(guò)程無(wú)污染。海上風(fēng)電除了上述優(yōu)點(diǎn)外，還能起到對(duì)海水淡化的作用。在一些特殊的地區(qū)，常規(guī)發(fā)電方式受條件限制，而風(fēng)電則以其靈活性能獲得廣泛使用。日本的風(fēng)電發(fā)展良好，自福島核泄漏之后，又積極探索新的發(fā)電方式。2012年，日本首個(gè)海上浮動(dòng)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)開(kāi)始試運(yùn)行，該風(fēng)電場(chǎng)位于長(zhǎng)崎區(qū)西部海岸，已經(jīng)安裝一臺(tái)100MW風(fēng)電機(jī)組。PTC作為美國(guó)《能源政策法》的一項(xiàng)優(yōu)惠政策，自1992年推出以來(lái)，為美國(guó)的風(fēng)電發(fā)展發(fā)揮了不可替代作用。風(fēng)電發(fā)展受PTC延續(xù)性影響起起落落，但總體向上。自2007年開(kāi)始，美國(guó)每年40%的新增發(fā)電機(jī)組都來(lái)自風(fēng)電。2012年8月，美國(guó)風(fēng)電裝機(jī)總量達(dá)到5000萬(wàn)kW。至2012年底，風(fēng)電在美國(guó)發(fā)電總量的占比已經(jīng)達(dá)到了3.5%。我國(guó)風(fēng)能資源總儲(chǔ)量據(jù)初步探明可達(dá)32.26億kW，占世界第一位，其中可開(kāi)發(fā)的能量估計(jì)在10億kW以上。據(jù)派克研究發(fā)布的最新調(diào)查報(bào)告顯示，雖然近兩年受全球經(jīng)濟(jì)影響導(dǎo)致發(fā)展放緩，但風(fēng)電已在一些國(guó)家已成為主流能源，占發(fā)電總量的五分之一。預(yù)計(jì)到2025年，全球的風(fēng)電裝機(jī)總?cè)萘浚懮巷L(fēng)電和海上風(fēng)電項(xiàng)目將增至562.9GW。發(fā)展風(fēng)電不僅僅是環(huán)境的需要，更是長(zhǎng)期能源戰(zhàn)略發(fā)展的必然趨勢(shì)。2.2.2能源替代的含義能源是經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔能源持續(xù)供應(yīng)體系是關(guān)系我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程、城鎮(zhèn)化步伐的加快和城鄉(xiāng)居民生活水平的不斷提升，能源消費(fèi)需求劇增，煤炭、石油、天然氣等化石能源資源消耗迅速，生態(tài)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題突顯。因此，增加能源供應(yīng)、保障能源安全、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)重大戰(zhàn)略任務(wù)。開(kāi)發(fā)利用新能源和可再生能源是實(shí)現(xiàn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和能源發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的客觀要求。而風(fēng)能主要開(kāi)發(fā)應(yīng)用于發(fā)電、制冷和制熱等。其中風(fēng)力發(fā)電是主要的利用方式，也是新能源中發(fā)展最快、技術(shù)較成熟、最具有規(guī)模開(kāi)發(fā)和商業(yè)化的產(chǎn)業(yè)，也是未來(lái)的主流電源之一。我國(guó)幅員遼闊，海岸線長(zhǎng)，風(fēng)能資源豐富，中國(guó)氣象局組織第三次全國(guó)風(fēng)能資源普查，測(cè)出我國(guó)陸地10米高度層風(fēng)能資源理論可開(kāi)發(fā)儲(chǔ)量分別為43.5億千瓦、技術(shù)可開(kāi)發(fā)量為2.97億千瓦。2017年，國(guó)家氣候中心采用數(shù)值模擬方法對(duì)我國(guó)風(fēng)能資源進(jìn)行評(píng)價(jià)，在不考慮青藏高原的情況下，全國(guó)陸地上離地面10米高度層風(fēng)能資源技術(shù)可開(kāi)發(fā)量為25.48億千瓦，我國(guó)5-25米水深線以內(nèi)近海地區(qū)、海平面以上50米高度可裝機(jī)容量約為2億千瓦，風(fēng)能年利用量可達(dá)到1.7-2.9萬(wàn)億千瓦時(shí)，折合6.5-11億噸標(biāo)煤。我國(guó)的風(fēng)電資源與美國(guó)接近，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于印度、德國(guó)、西班牙，屬于風(fēng)能資源較豐富的國(guó)家。而我國(guó)風(fēng)資源呈現(xiàn)三大特點(diǎn):一是我國(guó)風(fēng)能資源季節(jié)分布明顯，春、秋和冬季豐富，夏季貧乏。但風(fēng)能和水能資源季節(jié)分布正好互補(bǔ)，大規(guī)劃發(fā)展風(fēng)力發(fā)電在一定程度上可以彌補(bǔ)我國(guó)水電冬春枯水期發(fā)電量不足。二是風(fēng)能資源地理分布與電力負(fù)荷不匹配。沿海地區(qū)電力負(fù)荷大，但陸地風(fēng)能資源豐富的面積小。北部風(fēng)能資源豐富，但電力負(fù)荷小，風(fēng)電的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)受到影響。三是海上風(fēng)資源豐富，而東部沿海地區(qū)屬于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，電力需求大。這三大特點(diǎn)表明我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展具備良好的資源基礎(chǔ)，但同時(shí)也會(huì)面臨諸多挑戰(zhàn)，如并網(wǎng)問(wèn)題、輸送問(wèn)題等。經(jīng)過(guò)多年的努力，我國(guó)風(fēng)電取得了舉世矚目的發(fā)展。目前我國(guó)己經(jīng)成為世界風(fēng)電裝機(jī)大國(guó)，海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)利用發(fā)展空間巨大，風(fēng)機(jī)制造水平得到了較大提升，有兩家風(fēng)機(jī)制造企業(yè)排名世界前五名，風(fēng)機(jī)己經(jīng)實(shí)現(xiàn)了出口。但從行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)角度與國(guó)際先進(jìn)水平相比，同樣面臨著一系列問(wèn)題與挑戰(zhàn)。主要體現(xiàn)在:風(fēng)電上網(wǎng)難。我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量迅速增加，但由于風(fēng)電波動(dòng)性、隨機(jī)性等輸出特性、機(jī)組運(yùn)行和技術(shù)水平、電網(wǎng)建設(shè)不匹配等，致使風(fēng)電并網(wǎng)難。風(fēng)機(jī)核心技術(shù)水平問(wèn)題。目前內(nèi)還缺乏客觀、科學(xué)的風(fēng)機(jī)檢測(cè)和入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，核心技術(shù)水平和自主創(chuàng)新能力有待提高。我國(guó)還沒(méi)有建立國(guó)家級(jí)的風(fēng)電技術(shù)研發(fā)平臺(tái)，缺乏持續(xù)深入的基礎(chǔ)研究，未形成有效的產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的技術(shù)研發(fā)體系。目前我國(guó)商業(yè)化的風(fēng)電機(jī)組基本上都是在技術(shù)引進(jìn)和消化吸收的基礎(chǔ)上，通過(guò)企業(yè)外部采購(gòu)零部件整裝所實(shí)現(xiàn)的批量化生產(chǎn)，自主創(chuàng)新程度不夠，僅體現(xiàn)在局部工藝改進(jìn)上。行業(yè)缺乏總體發(fā)展戰(zhàn)略、深度協(xié)作和資源整合機(jī)制，產(chǎn)業(yè)整體效率有待提高。目前，風(fēng)電技術(shù)研究和開(kāi)發(fā)隊(duì)伍相對(duì)分散，公共技術(shù)服務(wù)體系不健全，缺乏對(duì)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)和技術(shù)系統(tǒng)性的發(fā)展戰(zhàn)略、整體方向引導(dǎo)，缺乏充分的行業(yè)協(xié)作和資源整合。人才培養(yǎng)問(wèn)題。專(zhuān)業(yè)的風(fēng)電人才將成為保障產(chǎn)業(yè)順利發(fā)展的基礎(chǔ)。在我國(guó)，真正掌握裝備制造，風(fēng)能資源評(píng)價(jià)、風(fēng)電場(chǎng)管理、檢測(cè)認(rèn)證等風(fēng)電發(fā)展領(lǐng)域核心技術(shù)的人才不多，尤其是裝備系統(tǒng)設(shè)計(jì)、集成技術(shù)和關(guān)鍵零部件研發(fā)和設(shè)計(jì)技術(shù)人才仍然短缺。風(fēng)電制造業(yè)發(fā)展迅速，有些機(jī)組產(chǎn)品急于投入規(guī)?；a(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量和運(yùn)行的可靠性有待提高。而風(fēng)電機(jī)組的質(zhì)量?jī)?yōu)良和可靠性高是風(fēng)力發(fā)電的根本保障。我國(guó)魚(yú)待建立健全風(fēng)電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)體系，堅(jiān)持循序漸進(jìn)的技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化道路以保障產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性。2.2.3能源替代的評(píng)價(jià)指標(biāo)的建立在建立指標(biāo)體系之前，確定評(píng)價(jià)對(duì)象和評(píng)價(jià)目的是至關(guān)重要的。因?yàn)樵u(píng)價(jià)指標(biāo)體系、評(píng)價(jià)方法和評(píng)價(jià)項(xiàng)目（即總評(píng)價(jià)目標(biāo)下的子評(píng)價(jià)目標(biāo)）是受評(píng)價(jià)對(duì)象和評(píng)價(jià)目的所決定的。指標(biāo)體系初建的基本思路是：首先，選取評(píng)價(jià)項(xiàng)目，選取的原則為既可以反映系統(tǒng)某一方面的特征，又可以全面地反映評(píng)價(jià)目的；其次，需要選擇適宜的指標(biāo)體系初建方法，一般使用的方法有指標(biāo)屬性分組法、分析法，綜合法，目標(biāo)層次法（分層法），交叉法等，選用合適的方法得到“指標(biāo)可能集”；最后，確定指標(biāo)間的結(jié)構(gòu)和相互制約關(guān)系。綜合法由于全面考慮了不同的觀點(diǎn)，對(duì)已存在的指標(biāo)體系進(jìn)行歸類(lèi)，從而比較客觀的反映了整體狀況，所以在一定程度上能夠在評(píng)價(jià)過(guò)程中克服人為的主觀隨意性。但是，綜合法的不足之處也比較明顯，一旦出現(xiàn)了新的評(píng)價(jià)對(duì)象，而此評(píng)價(jià)對(duì)象并沒(méi)有可以參考的指標(biāo)體系的時(shí)候，該方法便無(wú)法應(yīng)用于實(shí)際。綜合法一般可以應(yīng)用于西方國(guó)家的社會(huì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中，獲得了較好的效果。分析法可以通過(guò)建立具有評(píng)價(jià)對(duì)象自身屬性的具有代性的指標(biāo)體系，是一種科學(xué)的分析評(píng)價(jià)對(duì)象的方法。但是在分析過(guò)程中，評(píng)價(jià)者由于自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)和對(duì)事物的認(rèn)知有時(shí)會(huì)持不同的理解，再加上評(píng)價(jià)有時(shí)帶有模糊性，所以這種方法同樣存在較大的主觀性，此評(píng)價(jià)方法一般應(yīng)用于可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中。分層法操作簡(jiǎn)單、方便實(shí)用，對(duì)指標(biāo)之間的交叉重復(fù)在一定程度上有限制作用，但是，人們往往依照自己對(duì)評(píng)價(jià)問(wèn)題的理解來(lái)選擇目標(biāo)層與準(zhǔn)則層，缺乏客觀依據(jù)，所以，與上述的方法一樣，它同樣存在一定的主觀隨意性，所以分層法一般應(yīng)用于規(guī)劃方案綜合評(píng)價(jià)等。交叉法是用二維、三維或更多維的交叉的方法，將衍生出的一系列的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行篩選，形成最終的指標(biāo)體系，通過(guò)對(duì)比，交叉法可以反映出幾種要素之間聯(lián)系和協(xié)調(diào)關(guān)系，但是此方法的應(yīng)用范圍十分有限，應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)效益統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和社會(huì)經(jīng)濟(jì)科技協(xié)調(diào)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系等。指標(biāo)屬性分組法可以較為全面的考慮構(gòu)建指標(biāo)體系的各種屬性的指標(biāo)，導(dǎo)向性明確，但是需要不斷修改重復(fù)的指標(biāo)使其完善，一般應(yīng)用于失業(yè)狀態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系等。對(duì)新疆而言，截至2017年底新疆地區(qū)火電裝機(jī)容量占65%，風(fēng)電裝機(jī)容量占16%，水電裝機(jī)容量占11%。因此，充分發(fā)揮水力發(fā)電成本低、易調(diào)節(jié)的優(yōu)勢(shì)以及風(fēng)力發(fā)電的環(huán)保特性，優(yōu)化火電、水電、風(fēng)電運(yùn)行方式，以達(dá)到最可靠的效益和最高的發(fā)電要求。區(qū)域電網(wǎng)與新能源電源協(xié)調(diào)犮展強(qiáng)調(diào)二者所組成的系統(tǒng)呈現(xiàn)整體性和綜合性的均衡發(fā)展，它所追求的是系統(tǒng)在特定目標(biāo)下的均衡和持續(xù)發(fā)展，而不是片面地追求個(gè)別要素或是局部要素的發(fā)展速度。從協(xié)調(diào)發(fā)展內(nèi)涵來(lái)看，實(shí)現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)與新能源電源協(xié)調(diào)發(fā)展就是要求二者在發(fā)展速度上相互適應(yīng)、在發(fā)展規(guī)模上相互匹配、在發(fā)展技術(shù)相互促進(jìn)、在發(fā)展政策上相互配套。從電力系統(tǒng)的組成來(lái)看，區(qū)域電網(wǎng)與新能源電源發(fā)展協(xié)調(diào)問(wèn)題涉及了發(fā)電、輸配電、調(diào)度等環(huán)節(jié)，二者的發(fā)展的協(xié)調(diào)性應(yīng)該在二者所涵蓋的各環(huán)節(jié)內(nèi)相互適應(yīng)和配合，只有實(shí)現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)與新能源電源在各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)發(fā)展，才能最終實(shí)現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)與新能源電源的總體協(xié)調(diào)發(fā)展。因此，可以從發(fā)電、輸配電、調(diào)度三個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)設(shè)計(jì)發(fā)展協(xié)調(diào)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，綜合評(píng)估區(qū)域電網(wǎng)與新能源電源發(fā)展的協(xié)調(diào)程度。評(píng)價(jià)指標(biāo)編號(hào)指標(biāo)名稱(chēng)指標(biāo)編號(hào)電網(wǎng)與新能源電源規(guī)劃協(xié)調(diào)比1電網(wǎng)友好型新能源電廠比例2新能源裝機(jī)規(guī)模與消納能力比3調(diào)峰電源建設(shè)情況4新能源發(fā)電并網(wǎng)率5輸變電受限比例6變電容量與新能源的裝機(jī)比7配套電網(wǎng)投資政策8新能源功率預(yù)測(cè)準(zhǔn)確程度9新能源監(jiān)控覆蓋率10新能源調(diào)度設(shè)備先進(jìn)性11新能源調(diào)度機(jī)制12電能替代的方式多種多樣，涉及領(lǐng)域廣泛，本章從電力供給側(cè)和需求側(cè)兩大方面展開(kāi)構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)，而需求側(cè)的電能替代方式最多，涉及面最廣，大體又可以分為四大領(lǐng)域，包括:建筑領(lǐng)域、工礦領(lǐng)域、交通領(lǐng)域和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。(1)供給側(cè)電能替代體系對(duì)于供給側(cè)而言，電能替代主要可以分為三個(gè)方面:清潔能源參與發(fā)電調(diào)度、跨省跨區(qū)電能替代以及電力輔助服務(wù)。其中，清潔能源參與發(fā)電調(diào)度是依靠那些對(duì)環(huán)境友好、排放少、污染度低的能源發(fā)電，例如水、風(fēng)、太陽(yáng)能等，從而取代煤電，降低污染，同時(shí)也能降低邊際發(fā)電成本;跨省跨區(qū)電能替代是指通過(guò)跨省跨區(qū)調(diào)度，將部分地區(qū)優(yōu)質(zhì)干凈的清潔能源發(fā)電量取代其他地區(qū)火力發(fā)電量，從而起到能源替代的效果;電力輔助服務(wù)是指在輔助服務(wù)市場(chǎng)上，盡可能多采用潔凈能源參與調(diào)峰等方面，從而起到能源替代的效果。(2)需求側(cè)電能替代體系對(duì)于需求側(cè)而言，電能替代涉及四個(gè)領(lǐng)域，其中，建筑領(lǐng)域施電能替代重點(diǎn)方向，主要在于采暖、制冷以及家用電器等技術(shù)設(shè)備;工礦領(lǐng)域是替代電量主要貢獻(xiàn)領(lǐng)域，重點(diǎn)在于工業(yè)蒸汽制取、冶金、工業(yè)電鍋爐、電窯爐等技術(shù)設(shè)備;交通領(lǐng)域是電能替代大力發(fā)展方向，主要包括電動(dòng)汽車(chē)、軌道交通、港口岸電等技術(shù);農(nóng)業(yè)領(lǐng)域是電能替代潛力較大的領(lǐng)域，主要包括電動(dòng)水泵、電烤煙熱泵、電制茶熱泵等設(shè)備。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建的原則針對(duì)燃煤電廠現(xiàn)狀及節(jié)能減排的特點(diǎn)，并結(jié)合一般評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建原則，確定燃煤電廠節(jié)能減排評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則：(1)科學(xué)性與實(shí)用性原則在選取指標(biāo)的過(guò)程中，首先應(yīng)考慮的是所選指標(biāo)的科學(xué)性和正確性，即指標(biāo)體系建立的過(guò)程，應(yīng)以科學(xué)為基礎(chǔ)，保證評(píng)價(jià)指標(biāo)體系客觀公正，確定數(shù)據(jù)來(lái)源真實(shí)、可靠、準(zhǔn)確，確保評(píng)估方法科學(xué)實(shí)用；確定指標(biāo)與指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，選取數(shù)據(jù)、計(jì)算與合成的整個(gè)過(guò)程都必須以公認(rèn)的科學(xué)理論為依據(jù)。其次應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是指標(biāo)的可比性和實(shí)用性，即指標(biāo)的設(shè)置要盡可能利用現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)資料，易于量化，便于計(jì)算，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)該在保證合理的前提下盡量設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單。在實(shí)際應(yīng)用中，可以易于從整理的統(tǒng)計(jì)資料中、抽樣調(diào)查重或直接從有關(guān)部門(mén)處獲得。此外，還要考慮到利用電子計(jì)算機(jī)等先進(jìn)設(shè)備，使建立的指標(biāo)體系具有操作性。(2)全面性與關(guān)聯(lián)性原則全面性原則是指，在選取盡量少的指標(biāo)的情況下，從整體反映一個(gè)燃煤電廠最主要和最全面的信息和其節(jié)能減排的水平，所選取的每項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)獨(dú)立、通用、可量化。關(guān)聯(lián)性原則是指，在全面性原則的基礎(chǔ)上，所選取的指標(biāo)應(yīng)有重點(diǎn)，且與評(píng)價(jià)相關(guān)聯(lián)，這樣有利于反應(yīng)出所存在的問(wèn)題，便于改進(jìn)。(3)定量與定性相結(jié)合原則對(duì)于燃煤電廠節(jié)能減排評(píng)價(jià)，涉及到需要選取多方面的指標(biāo)，有的指標(biāo)可以用數(shù)量的變化來(lái)表示，有的難以用數(shù)量形式的指標(biāo)來(lái)反映，為此需要通過(guò)一些定性的指標(biāo)來(lái)描述。最好值，最劣方案是指各個(gè)屬性值都達(dá)到備選方案中的最差值。測(cè)度各個(gè)方案與最優(yōu)方案和最劣方案之間的距離，如果方案接近最優(yōu)方案，同時(shí)遠(yuǎn)離最劣方案，則該方案是備選方案中最好的方案。物元綜合評(píng)價(jià)方法的主要思想是，首先根據(jù)已有的數(shù)據(jù)將評(píng)價(jià)對(duì)象的水平分成若千等級(jí)，由數(shù)據(jù)庫(kù)或?qū)＜医o出各級(jí)別的數(shù)據(jù)范圍，再將評(píng)價(jià)對(duì)象的指標(biāo)代入各等級(jí)的集合中進(jìn)行多指標(biāo)評(píng)定，評(píng)定結(jié)果按它與各等級(jí)集合的關(guān)聯(lián)度大小進(jìn)行比較，關(guān)聯(lián)度越大，它與其等級(jí)集合的符合程度就越大。評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1級(jí)2級(jí)3級(jí)4級(jí)5級(jí)供電煤耗（g/kWh)<320320-324324-328328-332>332發(fā)電廠用電率（％)<6.06.0-6.46.4_6.86.8-7.2>7.2發(fā)電水耗（kg/kWh)<2.02.0-2.222-2A2.4-2.6>2.6發(fā)電油耗（t/億kWh)<1515-1717-1919-21>21S02(mg/m3)<1.51.5-2.02.0-2.52.5-3.0>3.0NOx(mg/m3)<1.51.5-2.02.0-2.52.5-3.0>3.0煙塵（mg/m3)<0.20.2-0.40.4-0.60.6-0.8>0.8廢水（kg/kWh)<0.10.1-0.20.2-0.30.3-0.4>0.4粉煤灰綜合利用率（％)>9080-9070-8060-70<60粉煤灰綜合利用率（％)>9080-9070-8060-70<60將理想解排序法應(yīng)用于區(qū)域電網(wǎng)與新能源電源發(fā)展協(xié)調(diào)性綜合評(píng)價(jià)具有一定的缺陷，理想解排序法只能對(duì)各方案的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行排序，而無(wú)法獲得各評(píng)價(jià)方案所屬的評(píng)價(jià)分類(lèi),即協(xié)調(diào)性較好、一般還是較差。為了克服TOPSIS方法在這方面的不足，本文借助于物元可拓的思想對(duì)TOPSIS進(jìn)行改進(jìn)。具體的思路是，利用TOPSIS方法找到最優(yōu)方案和最劣方案，將最優(yōu)方案和最劣方案對(duì)應(yīng)的正理想解和負(fù)理想解形成的極值區(qū)間按照評(píng)價(jià)需要進(jìn)行等距劃分，并賦予劃分區(qū)間相對(duì)應(yīng)的協(xié)調(diào)性評(píng)語(yǔ)集，再計(jì)算各個(gè)指標(biāo)與各個(gè)等級(jí)區(qū)間的接近程度，最終確定評(píng)價(jià)對(duì)象屬于哪一類(lèi)評(píng)價(jià)等級(jí)。本節(jié)所構(gòu)建的評(píng)價(jià)指標(biāo)性質(zhì)，一般來(lái)說(shuō)，定性指標(biāo)具有模糊性和難以量化的特點(diǎn)。將定性指標(biāo)劃分為優(yōu)秀、較好、一般和較差四個(gè)等級(jí)，分別表示該指標(biāo)在協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)中優(yōu)秀、較好、一般和較差，將各位專(zhuān)家打分的值收集匯總，最后取其平均值作為該指標(biāo)的取值。評(píng)價(jià)指標(biāo)性質(zhì)(1)釆用主成分分析的方法，構(gòu)建燃煤電廠節(jié)能減排評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的基本框架，包括資源能源消耗，環(huán)境影響，資源綜合利用和節(jié)能減排制度管理4個(gè)方面。(2)基于綜合法和分析法相結(jié)合的方法，完成評(píng)價(jià)指標(biāo)的初選。通過(guò)對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的單體檢測(cè)和整體檢測(cè)，完成評(píng)價(jià)指標(biāo)的篩選。采用灰色關(guān)聯(lián)度法，優(yōu)化評(píng)價(jià)指標(biāo)的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而完成燃煤電廠節(jié)能減排評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建，包括4個(gè)一級(jí)指標(biāo)，15個(gè)二級(jí)指標(biāo)和20個(gè)三級(jí)指標(biāo)。(3)根據(jù)我國(guó)2017年燃煤電廠各評(píng)價(jià)指標(biāo)的平均水平以及我國(guó)五大電力公司的統(tǒng)計(jì)報(bào)告等相關(guān)資料，制定了燃煤電廠節(jié)能減排評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分為5個(gè)等級(jí)。通過(guò)建立的風(fēng)電場(chǎng)參與能源替代的評(píng)價(jià)指標(biāo)分析體系，科學(xué)性較高、嚴(yán)密性較優(yōu)、完整性較強(qiáng)，可以應(yīng)用于已建或新建電廠，根據(jù)其具體情況做出節(jié)能減排評(píng)價(jià)，并針對(duì)存在的問(wèn)題提出改進(jìn)措施，以便更好地使電廠服務(wù)于社會(huì)，節(jié)約資源與保護(hù)環(huán)境。因此從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)四個(gè)方面匯總了新能源發(fā)電評(píng)價(jià)過(guò)程中常用的評(píng)價(jià)指標(biāo)，從中可知，技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)指標(biāo)下都包含著不同的二級(jí)指標(biāo)，其中常用的技術(shù)指標(biāo)包括技術(shù)效率、初始能源比率、安全性、成熟度和可靠性等二級(jí)指標(biāo)；常用的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包括投資成本、運(yùn)行維護(hù)成本、電力成本、燃料成本和投資回收期等二級(jí)指標(biāo)；常用的環(huán)境指標(biāo)包括二氧化碳排放量、二氧化硫排放量和噪音等二級(jí)指標(biāo)；常用的社會(huì)指標(biāo)包括社會(huì)接受度、土地使用、社會(huì)效益和提供就業(yè)數(shù)等二級(jí)指標(biāo)。此外，其它被選擇的技術(shù)指標(biāo)還包括燃料的可獲取性、適用性、初始能源比率、技術(shù)的創(chuàng)新程度、技術(shù)限制及壽命周期等指標(biāo)；其它經(jīng)濟(jì)指標(biāo)還包括輔助系統(tǒng)成本、凈現(xiàn)值、并網(wǎng)成本及外部成本等指標(biāo)；其它環(huán)境指標(biāo)還包括對(duì)抗氣候變化現(xiàn)象的能力、環(huán)境限制、固體顆粒排放、人工暗礁、對(duì)自然環(huán)境的影響、對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響及水位線的下降等指標(biāo)；其它社會(huì)指標(biāo)還包括水資源消耗、與當(dāng)?shù)卣吆图夹g(shù)的一致性、健康影響、發(fā)生重大事故的概率等指標(biāo)。根據(jù)風(fēng)電能替代綜合效益指標(biāo)體系要素分析可知，發(fā)電側(cè)電能替代效益指標(biāo)可以分為三個(gè)方面:清潔能源參與發(fā)電調(diào)度指標(biāo)、跨省跨區(qū)電能替代指標(biāo)和電力輔助服務(wù)指標(biāo)。清潔能源參與發(fā)電調(diào)度主要選取清潔能源發(fā)電占比、清潔能源發(fā)電量增長(zhǎng)率等指標(biāo);跨省跨區(qū)電能替代主要選取清潔電外送電量占比、清潔電外送電力增長(zhǎng)率等指標(biāo);電力輔助服務(wù)主要選取新能源參與調(diào)峰電量占比、新能源參與調(diào)峰電量增長(zhǎng)率等指標(biāo)。風(fēng)電能源發(fā)電占比式中:x表示風(fēng)電能源發(fā)電占比，QT表示發(fā)電總量，QCN表示風(fēng)電能源發(fā)電量。風(fēng)電能源發(fā)電量增長(zhǎng)率式中:SCN表示風(fēng)電能源發(fā)電量增長(zhǎng)率，QtCN表示t時(shí)刻的風(fēng)電能源發(fā)電量，Qt-1CN表示t-1時(shí)刻的風(fēng)電能源發(fā)電量。風(fēng)電外送電量占比式中:σ表示風(fēng)電外送電量占比，Qcno表示風(fēng)電外送電量。風(fēng)電外送電量增長(zhǎng)率式中:SCNO表示風(fēng)電外送電量增長(zhǎng)率，QTCNO表示t時(shí)刻的風(fēng)電能源外送電量，Qt-1CNO表示t-1時(shí)刻的風(fēng)電能源外送電量。風(fēng)電能源參與調(diào)峰電量占比式中:Σ表示風(fēng)電能源參與調(diào)峰電量占比，QCNP表示調(diào)峰電量。風(fēng)電能源參與調(diào)峰電量增長(zhǎng)率式中:SCNP表示風(fēng)電能源參與調(diào)峰電量增長(zhǎng)率，Qtcnp表示t時(shí)刻的參與調(diào)峰的風(fēng)電能源發(fā)電量，Qt-1CNP表示t-1時(shí)刻的參與調(diào)峰的風(fēng)電能源發(fā)電量。根據(jù)電能替代綜合效益指標(biāo)體系要素分析可知，環(huán)境減排效益評(píng)價(jià)可以選取發(fā)電側(cè)減排、輸配電減排和用電側(cè)減排三個(gè)方面的指標(biāo)。發(fā)電側(cè)減排效益主要選取新能源并網(wǎng)投資比重、單位儲(chǔ)能資產(chǎn)最大負(fù)荷供應(yīng)能力等指標(biāo);輸配電減排效益主要選取低碳電力調(diào)度比重、電壓合格率改善比率和六氟化硫減排比率等指標(biāo);用電側(cè)減排效益主要選取充電站電力消耗增長(zhǎng)率、分布式電源電量增長(zhǎng)率和需求側(cè)總節(jié)約電量增長(zhǎng)率等指標(biāo)。(1)新能源并網(wǎng)投資比重式中:w表示新能源并網(wǎng)投資比重，vcn表示新能源并網(wǎng)投資總額，V表示電網(wǎng)年度建設(shè)投資總額。(2)單位儲(chǔ)能資產(chǎn)最大負(fù)荷供應(yīng)能力式中:Θ表示單位儲(chǔ)能資產(chǎn)最大負(fù)荷供應(yīng)能力，ss表示新建儲(chǔ)能裝置的最大負(fù)荷供應(yīng)能力，cs表示提高儲(chǔ)能裝置最大負(fù)荷供應(yīng)能力的資產(chǎn)。(3)低碳電力調(diào)度比重式中:η表示低碳電力調(diào)度比重，QW表示地區(qū)總供電量。(4)電壓合格率改善比率式中:w表示頻率合格率改善比率，Ut表示t時(shí)刻的電壓合格率，Ut-1表示t-1時(shí)刻的電壓合格率。(5)六氟化硫減排比率式中:Φ表示六氟化硫減排比率，F(xiàn)T表示第t時(shí)刻的六氟化硫凈排放量，F(xiàn)t-1表示t-1時(shí)刻的六氟化硫凈排放量。(6)充電站電力消耗增長(zhǎng)率式中:SCP表示充電站電力消耗增長(zhǎng)率，QtCP表示t時(shí)刻的充電站電力消耗電量，Qt-1CP表示t-1時(shí)刻的充電站電力消耗電量。(7)分布式電源電量增長(zhǎng)率式中，SDP表示分布式電源電量增長(zhǎng)率，QtDP表示t時(shí)刻的分布式電源電量，Qt-1DP表示t-1時(shí)刻的分布式電源電量。(8)需求側(cè)總節(jié)約電量增長(zhǎng)率式中:SDS表示需求側(cè)總節(jié)約電量增長(zhǎng)率;QtDS表示t時(shí)刻的需求側(cè)總節(jié)約電量;Qt-1DS表示t-1時(shí)刻的需求側(cè)總節(jié)約電量。由此得到風(fēng)電能替代綜合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，具體見(jiàn)下圖。本文通過(guò)細(xì)菌覓食算法進(jìn)行了仿真建模，接入在23和27節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)風(fēng)電場(chǎng)，其余節(jié)點(diǎn)調(diào)為火電機(jī)組，如下圖一展示了負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，圖二標(biāo)識(shí)了出力預(yù)測(cè)風(fēng)電指數(shù)曲線，風(fēng)電置信R取0.9，Cbi指數(shù)代表了環(huán)保成本系數(shù)，發(fā)電成本α定為1.1。算例調(diào)度有分為24調(diào)度，MBFA的算法設(shè)置了六維的矢量空間，算法設(shè)定了參數(shù)為加速參數(shù)w和C1、C2，保持取值不同的情況，從而得到精度收斂度較高的算法。KB在取值方面受限于0.1-2.0的連貫性數(shù)字，將此調(diào)度影響的系統(tǒng)的風(fēng)電利用率顯示如圖3。圖四表明了：Kb取值的優(yōu)先系數(shù)隨著風(fēng)電利用率的提高而提高，在達(dá)到0.3的時(shí)候，利用率在85%左右，而在此之上，風(fēng)電利用率明顯達(dá)到平緩的程度，那么圖三的顯示是考慮了有限調(diào)度的補(bǔ)償成本，在此之上比較風(fēng)電成本和風(fēng)電利用率，圖五在此之上顯示了調(diào)度的結(jié)果。

表五顯示了不同調(diào)度模式下在保持相同負(fù)荷水平的總排量的對(duì)比值，在風(fēng)電有限調(diào)度成本的情況考慮下，降低了系統(tǒng)的有害氣體排量，從而達(dá)到減耗的功能，這得出了結(jié)論為該模型系統(tǒng)有利用節(jié)能減排。2.3新疆某地區(qū)實(shí)例分析本節(jié)以新疆電網(wǎng)2018年電源規(guī)劃與負(fù)荷發(fā)展數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，基于口運(yùn)行模擬模型選取新疆電網(wǎng)2017年1月典型口數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)電消納能力評(píng)估。主要通過(guò)風(fēng)電場(chǎng)側(cè)評(píng)價(jià)指標(biāo)分析不同時(shí)刻三個(gè)風(fēng)電廠出力情況以此驗(yàn)證風(fēng)電廠評(píng)價(jià)體系。1.日前預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)選取新疆哈密地區(qū)、昌吉地區(qū)、阿勒泰地區(qū)以及鳥(niǎo)魯木齊的3944臺(tái)風(fēng)機(jī)所在地區(qū)的風(fēng)速對(duì)風(fēng)電功率進(jìn)行預(yù)測(cè)，為了計(jì)算的簡(jiǎn)便和方便性，假設(shè)所有風(fēng)機(jī)的額定功率都相同，取P:0.5MW;同時(shí)，令切入風(fēng)速v;=3.5m/s，切出風(fēng)速vo30.5m/s,額定風(fēng)速v,:19m/s;各個(gè)時(shí)刻的風(fēng)速取四個(gè)地區(qū)的平均風(fēng)速。(2)等效負(fù)荷分析新疆哈密地區(qū)、昌吉地區(qū)、阿勒泰地區(qū)以及鳥(niǎo)魯木齊的典型日負(fù)荷數(shù)據(jù)并確定了水電機(jī)組開(kāi)機(jī)方式后的等效負(fù)荷數(shù)據(jù)(水電機(jī)組開(kāi)機(jī)方式的具體方法，將在第三章詳細(xì)介紹)。由此數(shù)據(jù)可以看出，修正的負(fù)的峰谷差明顯比沒(méi)有修正的負(fù)荷峰谷差要小。通過(guò)搭建了十一節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)模型來(lái)驗(yàn)證所提方案的正確性，其中三個(gè)為風(fēng)電場(chǎng)。首先分析了新能源電廠接入對(duì)節(jié)點(diǎn)電壓的影響，仿真的結(jié)果表明，只有負(fù)荷波動(dòng)時(shí)，節(jié)點(diǎn)的電壓波動(dòng)并不大，在電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)；而當(dāng)新能源電廠并網(wǎng)后，節(jié)點(diǎn)電壓出現(xiàn)了大幅度跌漲的情況，這說(shuō)明新能源電廠出力的波動(dòng)性和隨機(jī)性，會(huì)對(duì)系統(tǒng)電壓帶來(lái)比負(fù)荷變化更快速的波動(dòng)。然后設(shè)立不同場(chǎng)景分別驗(yàn)證了兩層優(yōu)化的有效性。仿真對(duì)比了典型日負(fù)荷和最小負(fù)荷下單節(jié)點(diǎn)在各個(gè)時(shí)段內(nèi)釆用靜態(tài)優(yōu)化和劃分優(yōu)化周期后電容器的投切次數(shù)。接著，對(duì)第二層優(yōu)化在改善網(wǎng)絡(luò)電壓和電容器投切容量上的作用進(jìn)行了仿真。最后，為了分析所提方法的適應(yīng)性，得到了最?lèi)毫忧闆r下的優(yōu)化結(jié)果。結(jié)果表明，本文所提方法不僅能降低新能源波動(dòng)性對(duì)電網(wǎng)無(wú)功分配和電壓的影響，還能減少電容器投切的次數(shù)和容量。第3章基于lingo方法建立影響風(fēng)電場(chǎng)參與能源替代的多目標(biāo)評(píng)價(jià)體系3.1引言 風(fēng)電場(chǎng)參與能源替代的調(diào)度是在滿足系統(tǒng)供電要求和機(jī)組運(yùn)行技術(shù)要求的情況下，確定未來(lái)一個(gè)調(diào)度周期內(nèi)各機(jī)組負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配。對(duì)此，從電場(chǎng)系統(tǒng)運(yùn)行成本的角度分析了風(fēng)電并網(wǎng)的價(jià)值，為制定風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)電計(jì)劃提供了依據(jù)。研究風(fēng)電穿透功率在極端情況下對(duì)電力系統(tǒng)的影響，通過(guò)一定的技術(shù)手段限制風(fēng)電場(chǎng)輸出功率的波動(dòng)性，從而減少火電機(jī)組的頻繁啟停以及輸出功率的調(diào)整。采用對(duì)風(fēng)場(chǎng)模糊建模的方式，可得到既滿足一定風(fēng)險(xiǎn)、又實(shí)現(xiàn)一定經(jīng)濟(jì)效益的調(diào)度方案，但隸屬度函數(shù)的確定引入了一定的人為因素?？紤]風(fēng)電場(chǎng)考慮電力市場(chǎng)條件下風(fēng)電場(chǎng)的影響，建立了基于風(fēng)電場(chǎng)功率波動(dòng)的調(diào)度模型，并運(yùn)用線性規(guī)劃的方法進(jìn)行了求解。以上研究對(duì)風(fēng)電場(chǎng)參與能源替代的多目標(biāo)評(píng)價(jià)體系計(jì)劃制定與調(diào)度有一定幫助，但在建模的過(guò)程中，目標(biāo)函數(shù)以及考慮的約束因素均不夠全面，有待進(jìn)一步擴(kuò)充和完善。從理論上來(lái)講，風(fēng)電場(chǎng)參與能源替代的目標(biāo)評(píng)價(jià)體系是一個(gè)高維數(shù)、非凸、離散、非線性的混合整數(shù)優(yōu)化問(wèn)題。眾多研究者提出了各種解決方法，如拉格朗日松弛法、遺傳算法、模擬退火算法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、粒子群算法、領(lǐng)域搜索法等。權(quán)重是針對(duì)某一指標(biāo)而言的一個(gè)相對(duì)的概念。某一指標(biāo)的相對(duì)重要程度可以由該指標(biāo)的權(quán)重表現(xiàn)。權(quán)重的表示，就是在總體評(píng)價(jià)中對(duì)各種評(píng)價(jià)因子進(jìn)行區(qū)別對(duì)待，事實(shí)上沒(méi)有重點(diǎn)的評(píng)價(jià)缺乏客觀性，并不能稱(chēng)之為客觀評(píng)價(jià)。目前，應(yīng)用較為廣泛的關(guān)于指標(biāo)賦權(quán)的方法大體上分為主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法，主觀賦權(quán)法有層次分折法、Delphi法、模糊綜合評(píng)判法等，客觀賦權(quán)法包括灰色關(guān)聯(lián)度法、熵權(quán)法、標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)權(quán)數(shù)法、因子分析法等。主觀賦權(quán)法的優(yōu)點(diǎn)：專(zhuān)家能以實(shí)際問(wèn)題為基礎(chǔ)，在不具備樣本數(shù)據(jù)的條件下來(lái)確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)間的排序。缺點(diǎn)：受主觀影響導(dǎo)致的隨意性較大，選取的專(zhuān)家不同，得出的權(quán)重也不同，即使將指標(biāo)之間的聯(lián)系考慮在內(nèi)，也不能將指標(biāo)體系的內(nèi)在結(jié)構(gòu)關(guān)系客觀地表達(dá)出來(lái)?？陀^賦權(quán)方法是一種通過(guò)指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)的直接統(tǒng)計(jì)分析或直接經(jīng)過(guò)其他數(shù)學(xué)方法處理后得到權(quán)重的方法，使得主觀賦權(quán)法的弊病能夠得到削減，雖然其具有一定的數(shù)學(xué)理論作為依據(jù)，能夠避免人為因素在主觀方面的影響，但是有時(shí)確定的權(quán)重系數(shù)與實(shí)際情況存在一定的差距，賦權(quán)的結(jié)果并不能將指標(biāo)的實(shí)際重要程度客觀地反映出來(lái)，造成賦權(quán)結(jié)果與客觀實(shí)際并不相符，而且，客觀賦權(quán)法不適用于定性指標(biāo)的賦權(quán)。針對(duì)主、客觀賦權(quán)法各自的優(yōu)缺點(diǎn)，為了使指標(biāo)的賦權(quán)達(dá)到主觀與客觀的統(tǒng)一，進(jìn)而使賦權(quán)結(jié)果更加真實(shí)、可靠。本章在層次分析法、灰色關(guān)聯(lián)度法、熵權(quán)法和標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)權(quán)重法的基礎(chǔ)上，采用組合賦權(quán)法，并根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)的特點(diǎn)，確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。3.2多目標(biāo)權(quán)重的計(jì)算目標(biāo)權(quán)重的計(jì)算主要分為主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法,本節(jié)主要運(yùn)用主管賦權(quán)法，主觀賦權(quán)方法有很多，包括層次分析法、網(wǎng)絡(luò)層次分析法、序關(guān)系法和唯一參照物比較判斷法等。（一）層次分析法，主要針對(duì)的是多目標(biāo)決策問(wèn)題。它能夠?qū)⑦@個(gè)復(fù)雜問(wèn)題當(dāng)做一個(gè)系統(tǒng)來(lái)研究，將系統(tǒng)分解為多個(gè)目標(biāo)或準(zhǔn)則，然后繼續(xù)細(xì)分至多指標(biāo)的層次，以模糊量化方法對(duì)定性指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，得到層次單排序（權(quán)數(shù)）及總排序，通過(guò)這種手段完成目標(biāo)（多指標(biāo))、多方案決策的優(yōu)化。這個(gè)方法的特點(diǎn)在當(dāng)前定量信息較少的的情況下，通過(guò)對(duì)多目標(biāo)決策問(wèn)題的要素進(jìn)行深入分析，以定量、數(shù)學(xué)的形式改變決策思維過(guò)程，將多目標(biāo)、多準(zhǔn)則的問(wèn)題簡(jiǎn)化解決。利用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重時(shí)一般分為以下五個(gè)步驟:(1)建立層次結(jié)構(gòu)利用層次分析法對(duì)研究目的進(jìn)行分析時(shí)，首先要將所分析的因素進(jìn)行分組，按照最高層、中間層和最底層的形式排列起來(lái)，并明確各層因素之間的相互關(guān)系。(2)構(gòu)造判斷矩陣判斷矩陣就是根據(jù)對(duì)所選定的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系各層因素的重要性的判斷所得數(shù)值而寫(xiě)出的矩陣形式。判斷矩陣能夠表示本層次與上一層某因素有關(guān)的各因素的重要程度。比如說(shuō)對(duì)于上層因素，本層因素M1、M2 ...之間根據(jù)指定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行兩兩比較，將所得數(shù)值組成判斷矩陣：選參與能源替代的選參與能源替代的風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)場(chǎng)9風(fēng)場(chǎng)8風(fēng)場(chǎng)7風(fēng)場(chǎng)6風(fēng)場(chǎng)5風(fēng)場(chǎng)4風(fēng)場(chǎng)3風(fēng)場(chǎng)2風(fēng)場(chǎng)1經(jīng)濟(jì)性a1穩(wěn)定性a2運(yùn)營(yíng)特性a3風(fēng)場(chǎng)9風(fēng)場(chǎng)8風(fēng)場(chǎng)7風(fēng)場(chǎng)6風(fēng)場(chǎng)5風(fēng)場(chǎng)4風(fēng)場(chǎng)3風(fēng)場(chǎng)2風(fēng)場(chǎng)1經(jīng)濟(jì)性a1穩(wěn)定性a2運(yùn)營(yíng)特性a3可采用九標(biāo)度法實(shí)現(xiàn)判斷矩陣中每個(gè)因素的定量化，即用“1一9”表示各個(gè)因素之間的優(yōu)劣性，具體含義如下：1 兩個(gè)因素同等重要3 兩個(gè)因素相比，一個(gè)比另一個(gè)稍微重要5 兩個(gè)因素相比，一個(gè)比另一個(gè)明顯重要7 兩個(gè)因素相比，一個(gè)比另一個(gè)強(qiáng)烈重要9 兩個(gè)因素相比，一個(gè)比另一極端重要2、4、6、8 上述兩相鄰因素的中值(3)判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)計(jì)算判斷矩陣最大特征值λmax;根據(jù)公式C=(λmax-n)/(n-1),計(jì)算判斷矩陣一致性指標(biāo)CI:根據(jù)公式CR=CI/IR(其中,R為平均一致性指標(biāo),見(jiàn)下表)計(jì)算隨機(jī)一致性比值CR。N123456789RI000.580.9021.411.45一般情況下，對(duì)于1、2階矩陣，CR規(guī)定為0;當(dāng)CR≤0.1時(shí)，可進(jìn)行層次單排序，認(rèn)為滿足一致性;當(dāng)CR≥0.1時(shí)，需要對(duì)判斷矩陣進(jìn)行調(diào)整，直到滿足CR≤0.1為止。對(duì)于判斷矩陣的求解，一般采用如下方法:設(shè)判斷矩陣為A,λmax為其最大特征值，W為其對(duì)應(yīng)的特征向量。其中，各指標(biāo)相對(duì)權(quán)重向量即為W,W＝[W1，W2……，Wn]T，該向量的分量值即為各指標(biāo)因素的相對(duì)權(quán)重值Wi。(4)層次單排序?qū)哟螁闻判驅(qū)嵸|(zhì)上就是求解判斷矩陣最大特征值所對(duì)應(yīng)的特征向量，并將特征向量進(jìn)行規(guī)一化處理。資源能源消耗評(píng)價(jià)指標(biāo)包括供電煤耗，發(fā)電廠用電率，發(fā)電水耗和發(fā)電油耗。根據(jù)這4個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)燃煤電廠成本的貢獻(xiàn)度對(duì)其進(jìn)行重要程度排序，構(gòu)建如下判斷矩陣：資源能源消耗PiP2PsP4供電煤耗Pi1789發(fā)電廠用電率P21/7135發(fā)電水耗P31/81/313發(fā)電油耗1/91/51/31經(jīng)檢驗(yàn)，所得權(quán)重符合一致性檢驗(yàn)，電煤耗(g/kWh)0.693，發(fā)電廠用電率資源能源消耗各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重為:供(%)0.177，發(fā)電水耗(kg/kWh)0.087,發(fā)電油耗(t/億kWh)0.043。環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)包括SO2,NOX、煙塵以及廢水4個(gè)指標(biāo)，由于本文選取的燃煤電廠廢水已實(shí)現(xiàn)零排放，因此當(dāng)運(yùn)用客觀賦權(quán)法對(duì)這4個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)時(shí)，廢水評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重為零，顯然不合理，因此本文只針對(duì)SO2,NOX、煙塵這3個(gè)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)，對(duì)于沒(méi)有實(shí)現(xiàn)廢水零排放的燃煤電廠可采用相同方法進(jìn)行賦權(quán)計(jì)算。環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)包括SO2,NOX、煙塵，根據(jù)這3種污染物在燃煤電廠中的環(huán)境價(jià)值對(duì)其進(jìn)行重要程度排序，構(gòu)建如下判斷矩陣:環(huán)境影響PiP2Psso2P111/35NOxP2317煙塵p31/51/71經(jīng)檢驗(yàn)，所得權(quán)重符合一致性檢驗(yàn)，環(huán)境影響各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重為:NOx(g/kWh)0.649,S02(g/kWh)0.279，煙塵(g/kWh)0.072。本文所選取的風(fēng)電廠節(jié)能減排制度管理評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有：規(guī)章制度標(biāo)準(zhǔn)體系、機(jī)構(gòu)建設(shè)、節(jié)能預(yù)算政策、燃料管理、設(shè)備管理，根據(jù)其相對(duì)燃煤發(fā)電節(jié)能減排的重要程度可構(gòu)建如下判斷矩陣：節(jié)能減排制度管理PiP2PsP4P5規(guī)章制度標(biāo)準(zhǔn)體系Pi121/31/51/7機(jī)構(gòu)建設(shè)p21/211/31/51/7節(jié)能預(yù)算政策p33311/41/5燃料管理p455411/5設(shè)別管理p577551經(jīng)檢驗(yàn)，所得權(quán)重符合一致性檢驗(yàn)，節(jié)能減排制度管理各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重為:設(shè)備管理0.545,燃料管理0.239,節(jié)能預(yù)算政策0.112,規(guī)章制度標(biāo)準(zhǔn)體系0.059,機(jī)構(gòu)建設(shè)0.045。根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)特點(diǎn)，采用層次分析法確定資源能源消耗、環(huán)境影響、資源綜合利用以及節(jié)能減排制度管理的權(quán)重。（二）序關(guān)系法由于建立的指標(biāo)體系中的指標(biāo)量綱并非都相同，大部分指標(biāo)是增量指標(biāo)，單位為%，但存在部分指標(biāo)量綱不一樣，需要對(duì)指標(biāo)進(jìn)行無(wú)量綱化處理，才能提高評(píng)價(jià)的科學(xué)合理性，其中，正向指標(biāo)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理函數(shù)為:負(fù)向指標(biāo)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理函數(shù)為:適度指標(biāo)的無(wú)量綱化處理是建立在負(fù)向指標(biāo)處理的基礎(chǔ)上的，首先需要根據(jù)歷史指標(biāo)值確定一個(gè)上下限，并據(jù)此來(lái)確定一個(gè)期望值xmid，然后根據(jù)以下公式進(jìn)行處理:由此將指標(biāo)轉(zhuǎn)化為負(fù)向指標(biāo)，然后按負(fù)向指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化處理函數(shù)進(jìn)行處理。序關(guān)系法是一種無(wú)需一致性檢驗(yàn)的新方法，是一種先對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行定性排序，再對(duì)相鄰指標(biāo)進(jìn)行重要性比值判斷，最后進(jìn)行定量計(jì)算的主觀賦權(quán)法。具體步驟如下:步驟一:確定序關(guān)系通過(guò)專(zhuān)家討論，在指標(biāo)集{x1,x2,...,xm}中，選出認(rèn)為是最重要(關(guān)于某評(píng)價(jià)準(zhǔn)則)的一個(gè)(只選一個(gè))指標(biāo)記為x1*;在余下的m-1個(gè)指標(biāo)中，選出認(rèn)為是最重要(關(guān)于某評(píng)價(jià)準(zhǔn)則)的一個(gè)(只選一個(gè))指標(biāo)記為x2*;重復(fù)以上步驟，直到所有指標(biāo)都被選完，這樣，就唯一確定了一個(gè)序關(guān)系。為書(shū)寫(xiě)方便且不失一般性，記為:x1>x2>...>xm步驟二:給出xk-1，與xk間相對(duì)重要程度的比較判斷設(shè)專(zhuān)家關(guān)于評(píng)價(jià)指標(biāo)xk-1與xk的重要程度之比Wk-1/Wk的理性判斷分別為當(dāng)m較大時(shí)，由序關(guān)系x1>x2>...>xm可取rk=1。rk的賦值可參考下表。若x1,x2,...,xm具有序關(guān)系式x1>x2>...>xm，則rk-1與rk必須滿足:步驟三:權(quán)重系數(shù)Wk的計(jì)算若專(zhuān)家(或決策者)給出rk的理性賦值滿足上一關(guān)系式，則記Wm為：(2)唯一參照物比較判斷法唯一參照物比較判斷法是在序關(guān)系法基礎(chǔ)上的一種求權(quán)重系數(shù)的算法。通過(guò)專(zhuān)家在所有的評(píng)價(jià)指標(biāo)中挑選出最不重要的一個(gè)指標(biāo)，將其他指標(biāo)與該指標(biāo)的重要程度之比進(jìn)行判斷，從而構(gòu)建具有決策者風(fēng)險(xiǎn)態(tài)度的區(qū)間映射函數(shù)，最后進(jìn)行定量計(jì)算。具體步驟如下:步驟一:選擇對(duì)標(biāo)指標(biāo)通過(guò)專(zhuān)家組意見(jiàn)，從評(píng)價(jià)指標(biāo)集合{xj}中選擇最不重要的一個(gè)，而且是獨(dú)一無(wú)二的指標(biāo)，記為xjm。同時(shí)，將m個(gè)指標(biāo)x1，x2，...xm重新定義為xj1，xj2，...xjm，其中，xjk為{xj}中的一個(gè)指標(biāo)。步驟二:計(jì)算重要程度比采用區(qū)間賦值的方法計(jì)算各指標(biāo)與對(duì)標(biāo)指標(biāo)的重要程度比，首先定義區(qū)間映射函數(shù)。對(duì)于實(shí)數(shù)有界閉集[d1,d2]={x|d1≤x≤d2，x∈R}，定義其區(qū)間寬度為L(zhǎng)（D）=d2-d1定義其區(qū)間中點(diǎn)為:M(D)=(d2+d1)/2則定義區(qū)間映射函數(shù)為:其中，ε為風(fēng)險(xiǎn)態(tài)度因子（|ε|≤0.5）對(duì)于保守型，取-0.5≤ε≤0;對(duì)于中立型，ε=0;對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)型，取0≤ε≤0.5。專(zhuān)家根據(jù)有關(guān)信息對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)xjk與xjm的重要程度之比、給出一個(gè)區(qū)間數(shù)，即給出:rkm=ak∈[d1k，d2k]=Dk，（k=1，2，...，m-1）式中，d2k＞d1k，取d2m=d1m=1步驟三:計(jì)算權(quán)重根據(jù){Dk}的賦值情況，計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重為:本節(jié)在風(fēng)電能替代標(biāo)準(zhǔn)體系設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)風(fēng)電能替代架構(gòu)與層次劃分進(jìn)行了綜述分析，然后對(duì)風(fēng)電能替代綜合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)要素進(jìn)行了分析，基于指標(biāo)體系構(gòu)建原則，構(gòu)建了電能替代綜合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，該指標(biāo)體系分為三個(gè)方面:供給側(cè)效益、需求側(cè)效益和環(huán)境減排效益，一共設(shè)立了21項(xiàng)指標(biāo)，并對(duì)各指標(biāo)計(jì)算方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹:其次，構(gòu)建了基于多目標(biāo)優(yōu)化的綜合效益評(píng)價(jià)模型，該模型采用多種主觀賦權(quán)模型，利用優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的理論，對(duì)多套指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行優(yōu)化，得到最終的指標(biāo)權(quán)重集，結(jié)果表明，本節(jié)構(gòu)建的電能替代綜合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和綜合效益評(píng)價(jià)模型能很好的反映出地區(qū)風(fēng)電能替代效益情況，實(shí)用性較強(qiáng)，值得推廣。3.3風(fēng)電機(jī)參與能源替代的優(yōu)化模型基于建立的影響風(fēng)電場(chǎng)參與能源替代的評(píng)價(jià)體系優(yōu)化問(wèn)題。根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析得到各種不確定因素對(duì)應(yīng)的概率，以場(chǎng)景概率表示各場(chǎng)景可能出現(xiàn)的大小。對(duì)于含風(fēng)電機(jī)組的配電網(wǎng)系統(tǒng)而言，優(yōu)化問(wèn)題中主要的不確定因素為負(fù)荷和風(fēng)電機(jī)組輸出功率的動(dòng)態(tài)變化。為了突出風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)后對(duì)配電網(wǎng)系統(tǒng)無(wú)功和電壓的影響，考慮風(fēng)電機(jī)組輸出功率的特點(diǎn)進(jìn)行場(chǎng)景劃分，根據(jù)風(fēng)速的統(tǒng)計(jì)規(guī)律計(jì)算各典型場(chǎng)景發(fā)生的概率。根據(jù)風(fēng)速統(tǒng)計(jì)規(guī)律的研究，一般可認(rèn)為風(fēng)速v服從Weibull分布:根據(jù)實(shí)測(cè)風(fēng)速的歷史數(shù)據(jù)采用最小二乘法辨識(shí)。一般而言配電網(wǎng)系統(tǒng)地理范圍較小，不同節(jié)點(diǎn)風(fēng)電機(jī)組可以假定為工作于同一狀態(tài)，即同時(shí)處于停機(jī)、欠額定運(yùn)行或額定運(yùn)行狀態(tài)。事實(shí)上，若某一場(chǎng)景下不同節(jié)點(diǎn)風(fēng)電機(jī)組處于不同運(yùn)行狀態(tài)，場(chǎng)景概率可以是各個(gè)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的概率乘積。風(fēng)力機(jī)運(yùn)行控制過(guò)程可以被描述成(x,v,力形式，其中x∈Rk為k個(gè)控制變量的某一矢量，如偏航角、槳距角、電磁轉(zhuǎn)矩等;v∈R為m個(gè)非控制變量(可測(cè)量)的某一矢量，如風(fēng)速、風(fēng)向等;y∈R為發(fā)電機(jī)輸出功率。不同的控制變量和非控變量其對(duì)應(yīng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率不同。研究中通常把控制變量和非控變量作為輸入變量，Y作為輸出變量，則風(fēng)力機(jī)的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程可描述為y-f（x,v）形式，其中f（.）為風(fēng)力機(jī)控制變量和非控變量的過(guò)程函數(shù)，能夠捕獲風(fēng)力機(jī)的穩(wěn)態(tài)過(guò)程，且隨時(shí)間的不斷變化而改變。由風(fēng)力發(fā)電機(jī)組工作原理和運(yùn)行特性分析可以看出，風(fēng)力機(jī)運(yùn)行的整個(gè)過(guò)程都圍繞妹這一參數(shù)在調(diào)整，件直接決定風(fēng)力機(jī)出力。只有當(dāng)風(fēng)力機(jī)槳距角為最優(yōu)值，和葉尖速比為最優(yōu)值相同時(shí)，風(fēng)力機(jī)功率系數(shù)才有最大值馬。通常，風(fēng)力機(jī)的控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)風(fēng)速的變化，基于風(fēng)力機(jī)最佳功率特性曲線自動(dòng)控制電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)時(shí)調(diào)整風(fēng)力機(jī)最優(yōu)轉(zhuǎn)速以始終保持最佳葉尖速比運(yùn)行而實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲。因此風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速。也可認(rèn)為是風(fēng)速V的函數(shù)，作為風(fēng)力機(jī)一個(gè)反饋輸入量。下圖給出了通過(guò)假設(shè)風(fēng)電場(chǎng)1,2號(hào)風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)前100個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)點(diǎn)優(yōu)化前后風(fēng)力機(jī)出力形狀對(duì)比，從圖中可以看出，無(wú)論風(fēng)力發(fā)電機(jī)原始出力大小如何，每一時(shí)刻兩臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)優(yōu)化后風(fēng)力發(fā)電機(jī)出力明顯優(yōu)于原始的風(fēng)電機(jī)出力，且原始風(fēng)電機(jī)出力不同，其優(yōu)化程度也不同。本章提出一種的風(fēng)力機(jī)出力優(yōu)化模式，該模式以新疆風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組歷史實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，基于SVM建立了風(fēng)力機(jī)出力與運(yùn)行參數(shù)之間的非線性擬合模型;同時(shí)提出了風(fēng)力機(jī)優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)框圖，為風(fēng)力機(jī)實(shí)際運(yùn)行優(yōu)化控制奠定了基礎(chǔ)。針對(duì)這類(lèi)復(fù)雜的大規(guī)模非線性動(dòng)態(tài)模型，通過(guò)快速準(zhǔn)確的求得全局最優(yōu)解，實(shí)例應(yīng)用證明了該優(yōu)化模型及算法的可行性和優(yōu)越性，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力機(jī)出力最大化。對(duì)提高風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益和在新能源產(chǎn)業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)力具有指導(dǎo)和借鑒意義。新疆地區(qū)應(yīng)用實(shí)例分析(基本采用十三五之后的計(jì)劃工程)4.1發(fā)展現(xiàn)狀風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境的積極作用越來(lái)越大。在我國(guó)風(fēng)力發(fā)電居全球首位的今天，不僅重視風(fēng)電項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益，還得高度重視其資源環(huán)境效益，所以如何衡量風(fēng)電項(xiàng)目的綜合效益，是十分必要的。新疆風(fēng)能資源豐富，風(fēng)電已經(jīng)成為新疆經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，其開(kāi)發(fā)利用備受社會(huì)公眾的關(guān)注。本章以粵水電達(dá)坂城風(fēng)電場(chǎng)50MW風(fēng)電項(xiàng)目為例，通過(guò)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用數(shù)學(xué)模型對(duì)該項(xiàng)目的綜合效益做出科學(xué)合理的評(píng)價(jià)。新疆是我國(guó)能源儲(chǔ)備基地，資源的蘊(yùn)藏量非常大，礦產(chǎn)資源也是十分的豐富,具有較為廣闊的開(kāi)采前景，是我國(guó)能源資源儲(chǔ)量大、礦產(chǎn)種類(lèi)齊全且豐富的地區(qū)之一。目前，新疆已被發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)資源有138種，有5種礦產(chǎn)資源在我國(guó)排民第一，有25種礦產(chǎn)資源在我國(guó)排民前5位，有40中礦產(chǎn)資源在我國(guó)排民前10位，。就西北地區(qū)而言，有23種礦產(chǎn)資源首屈一指。新疆最具有優(yōu)勢(shì)的能源是石油、天然氣、煤炭三大能源資源；太陽(yáng)能、風(fēng)能資源也十分豐富。從地質(zhì)儲(chǔ)量來(lái)看，原油大約是221億噸，天然氣有10萬(wàn)億立方米，折算油當(dāng)量也相當(dāng)于100億噸。這是非常寶貴的戰(zhàn)略資源。我們國(guó)家總體是一個(gè)石油相對(duì)短缺的國(guó)家，這就顯得新疆油氣資源是非常重要的。其次呢，這就算在我們國(guó)家鮮為人知的、作為一次性能源的煤炭。全國(guó)煤炭資源的40%在新疆，只是由于新疆比較偏遠(yuǎn)，由于整個(gè)北方各省都是煤產(chǎn)區(qū)，所以沒(méi)有派上大用場(chǎng)。達(dá)坂城風(fēng)區(qū)位于東天山和博格達(dá)山南麓的谷地，呈西北一東南走向，西北起烏魯木齊烏拉泊，東南至達(dá)坂城山口，長(zhǎng)約80km，寬約15~3Okm。這里是南北疆氣流的通道，當(dāng)冷空氣來(lái)臨時(shí)，北疆準(zhǔn)噶爾盆地氣壓高于南疆，谷地盛行西北風(fēng)，而當(dāng)南疆氣壓高于北疆時(shí)，又常刮東南風(fēng)。該風(fēng)區(qū)年平均風(fēng)速6.Om/s，年平均風(fēng)功率密度329.OW/m2，年有效風(fēng)速小時(shí)數(shù)在6250h以上，是新疆風(fēng)能資源最豐富的地區(qū)之一。根據(jù)新疆氣象科學(xué)研究院所提供的資料《新疆風(fēng)能資源及其開(kāi)發(fā)利用綜述》一書(shū)介紹:新疆風(fēng)能蘊(yùn)藏量為9125億度，年可提供的電力約1000億KWh,達(dá)坂城地區(qū)氣象風(fēng)能功率密度達(dá)到360瓦/m2，有效風(fēng)能功率密度為350-500瓦/m2，有效風(fēng)速(3-20米/秒)小時(shí)為5000-6500小時(shí)，有效風(fēng)能密度為1500-3000KWh/m2。達(dá)坂城供電區(qū)位于烏魯木齊市南郊，由烏拉泊供電局運(yùn)行管理，供電范圍覆蓋達(dá)坂城區(qū)、烏魯木齊南郊等地。目前主要負(fù)荷有新疆化肥廠、鹽湖化工廠、鍋爐廠、聚氯乙烯廠、南山機(jī)場(chǎng)及南山地區(qū)農(nóng)業(yè)及生活用電等。“十二五”期間，將新增電氣化鐵路牽引站、西氣東輸烏魯木齊壓氣站、神華黑山煤礦等一批較大用電項(xiàng)目。截至2013年底，達(dá)坂城供電區(qū)有2座220kV變電站，即龍節(jié)柴窩堡湖西匯集站(原名達(dá)風(fēng)升壓站、主變?nèi)萘?50MVA)和鹽湖變(主變?nèi)萘?60MVA)。110kV降壓變電站3座(變電容量174.SMVA，即1981年建成投運(yùn)的岌岌槽子110kV變和2009年建成投運(yùn)的菊花臺(tái)110kV變和達(dá)坂城110V變。達(dá)坂城供電區(qū)主要電源為風(fēng)電，截至2013年底，達(dá)坂城風(fēng)區(qū)己建成風(fēng)電裝機(jī)1134.75MW。除此之外，還有鹽湖化工廠自備熱電廠(2X3MW)和新化自備熱電廠((1X6MW)等企業(yè)自備電源。達(dá)坂城區(qū)的風(fēng)電裝機(jī)并網(wǎng)容量己達(dá)到135萬(wàn)千瓦，每年可發(fā)風(fēng)電35.1億千瓦時(shí)，能滿足67.5萬(wàn)戶家庭的用電需求，可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤112.37萬(wàn)噸，減少煙塵排放物1.5萬(wàn)噸。風(fēng)電裝機(jī)并網(wǎng)容量?jī)H次于哈密，位居全疆第二。4.2項(xiàng)目概況粵水電十二師104團(tuán)風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目場(chǎng)址位于新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市達(dá)坂城區(qū)西北方向，距離鹽湖化工廠直線距離約20千米，與烏魯木齊市直線距離約40千米，風(fēng)電場(chǎng)區(qū)的海拔高度約在1114?1231米之間，場(chǎng)地開(kāi)闊，地勢(shì)較為平坦。風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址拐點(diǎn)坐標(biāo)見(jiàn)下表。拐點(diǎn)號(hào)YXNEA577469.414820376.2843°30,53.8"87°57,29.2"B576511.724818784.7843°30,2.5"87°56,45.7"C576253.934818498.4843°29,53.4"87°56,34.1"D576098.534817992.2443°29,37.0"87°56,27.0"E576241.174817939.3243°29,35.3"87°56,33.3"F575887.344816631.2143°28,53.0"87°56,16.9"G579397.154815080.4943°28,1.5"87°58,52.2"H580273.014817974.3043°29,34.9"87°59,32.7"I578820.154818825.4443°30,3.0"87°58,28.5"粵水電十二師104團(tuán)風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目盛行風(fēng)向?yàn)槲鞅蔽黠L(fēng)，主風(fēng)能方向亦為西北西風(fēng)，盛行風(fēng)向和主風(fēng)能方向明顯、一致，且所占比例較大，有利于風(fēng)電機(jī)組的排布。測(cè)風(fēng)塔70m高度處年平均風(fēng)速為10.17m/s，風(fēng)功率密度為1242W/m2。根據(jù)GB/T18710—2002《風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源評(píng)估方法》風(fēng)功率密度等級(jí)表中參考值判定，該風(fēng)場(chǎng)風(fēng)能資源等級(jí)為七級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，用于并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電很好，具有較好的開(kāi)發(fā)前景?；浰娛?04團(tuán)風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目測(cè)風(fēng)塔70m高度年平均風(fēng)速為10.17m/s，平均風(fēng)功率密度為1242W/m2。從風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全等級(jí)來(lái)看，粵水電十二師104團(tuán)風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目選擇II級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，采用25臺(tái)單機(jī)容量為2000kW的WTG87-2000型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，理論發(fā)電量為20164.85萬(wàn)kW*h，年上網(wǎng)發(fā)電量為13700萬(wàn)kW*h，年等效滿負(fù)荷小時(shí)數(shù)為2740h容量系數(shù)為0.3128。風(fēng)電場(chǎng)建有1座110kV升壓站，以1回110kV線路接入達(dá)坂城C區(qū)核準(zhǔn)待建的西溝220kV匯集站并網(wǎng)送出（新疆新能源集團(tuán)計(jì)劃牽頭其它風(fēng)電企業(yè)建設(shè)該匯集站，粵水電計(jì)劃參與該220kV匯集站的合資共建），線路選用LGJ-240型導(dǎo)線，長(zhǎng)約8km;對(duì)側(cè)柴窩堡220kV匯集站建有1個(gè)110kV出線間隔。風(fēng)電場(chǎng)各風(fēng)電機(jī)組出口電壓為0.69kV，采用一機(jī)一變單元接線，經(jīng)箱式變壓器就地升壓至35kV，然后由3回35kV集電線路匯接至新建110kV升壓站35kV配電裝置。根據(jù)粵水電達(dá)坂城風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)開(kāi)發(fā)安排，升壓站主要考慮接納本期50MW風(fēng)電裝機(jī)。4.3實(shí)證分析為了統(tǒng)一各指標(biāo)的量綱與縮小指標(biāo)之間的數(shù)量級(jí)差異，采用極差標(biāo)準(zhǔn)化方法，對(duì)各指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，其計(jì)算公式為：式中：X為處理前指標(biāo)的值；XC為標(biāo)準(zhǔn)化后指標(biāo)的值；XMax為處理前同系列指標(biāo)的最大值；XMin為處理前同系列指標(biāo)的最小值，數(shù)據(jù)均來(lái)風(fēng)電項(xiàng)目組。根據(jù)層次分析法的基本原理，結(jié)合指標(biāo)體系構(gòu)建風(fēng)電項(xiàng)目綜合效益效評(píng)價(jià)的“A-B判斷矩陣”和“B-C判斷矩陣”，判斷矩陣由參與項(xiàng)目的技術(shù)專(zhuān)家和工作人員進(jìn)行打分(共三名專(zhuān)家打分，求取其平均值，然后取整數(shù)作為判斷矩陣的元素），并采取“和積法”計(jì)算判斷矩陣的特征向量和最大特征根，鑒于文章篇幅，具體計(jì)算過(guò)程不再詳細(xì)描述。打分結(jié)果、特征向量、最大特征根以及一致性檢驗(yàn)指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果如下。“A-B”判斷矩陣的一致性比率CR=0.0712<0.1，認(rèn)為該判斷矩陣中各元素符合邏輯性關(guān)系，即該判斷矩陣的特征向量（0.6080，0.2721，0.1199，）T為B1、B2、B3的權(quán)重?？梢钥闯觯瑢?zhuān)家認(rèn)為風(fēng)電項(xiàng)目的資源環(huán)境效益最重要，其次是經(jīng)濟(jì)效益，最后是社會(huì)效益。也從側(cè)面反映出風(fēng)電項(xiàng)目在緩解資源壓力以及保護(hù)環(huán)境等方面的積極作用。AB1b2b3特征向量（權(quán)重）Bi11/41/30.6080b24130.2721b331/310.1199最大特征根3.0741Cl0.0370CR0.0712由表5-3知：“B1-C”判斷矩陣的一致性比率CR=0.0452<0.1，認(rèn)為該判斷矩陣中各元素符合邏輯性關(guān)系，即該判斷矩陣的特征向量（0.0856，0.0856，0.0856，0.0122,0.0171，0.0285，0.2569，0.4282)T為Ci、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8的權(quán)重。專(zhuān)家認(rèn)為，風(fēng)電項(xiàng)目的資源環(huán)境效益中，節(jié)約水資源和