【《基于AHP和模糊綜合分析法的風電場選址實證研究》23000字(論文)】_第1頁
【《基于AHP和模糊綜合分析法的風電場選址實證研究》23000字(論文)】_第2頁
【《基于AHP和模糊綜合分析法的風電場選址實證研究》23000字(論文)】_第3頁
【《基于AHP和模糊綜合分析法的風電場選址實證研究》23000字(論文)】_第4頁
【《基于AHP和模糊綜合分析法的風電場選址實證研究》23000字(論文)】_第5頁
已閱讀5頁,還剩31頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

基于AHP和模糊綜合分析法的風電場選址實證研究摘要風電場項目建設(shè)和運營維護屬于一項系統(tǒng)性工程,也是一項充滿風險性的事業(yè)。在人力、物力、資金等方面的投資也要遠遠大于其他同類項目,并且風電場建設(shè)項目涉及多方面因素影響,存在建設(shè)主體復(fù)雜,工程周期相對較長,建設(shè)影響因素眾多等情況。因此,在風電場建設(shè)選址的過程中,需要綜合考慮各方面因素的影響,盡可能實現(xiàn)項目選址的經(jīng)濟性、安全性、效益性都實現(xiàn)最優(yōu)化?;诖耍疚脑陉U述風電場選址相關(guān)理論研究的基礎(chǔ)上,構(gòu)建基于AHP和模糊綜合評價法相結(jié)合的指標模型體系,并選取具體山區(qū)風電場項目進行綜合分析與評價,最后得到研究結(jié)論。主要研究結(jié)論為:構(gòu)建山區(qū)風電場的指標體系,主要從地理因素、社會環(huán)境因素、電網(wǎng)接入條件因素和經(jīng)濟因素選取指標進行衡量;其中在地理因素方面選取年平均風速,風功率密度和地質(zhì)條件作為具體指標;在社會環(huán)境因素選取節(jié)能排污效益;環(huán)保投資狀況因素;生態(tài)自然環(huán)境影響因素作為考慮的主要方面;在電網(wǎng)接入條件因素方面選取建設(shè)技術(shù)的可行性,電網(wǎng)接入線路的技術(shù)可行性和工程征地問題作為具體指標因素;在經(jīng)濟因素則將電力運輸成本費用、單位發(fā)電成本、項目投資收益作為衡量經(jīng)濟因素的主要指標體系。關(guān)鍵詞:山區(qū)風電場項目;AHP;模糊綜合評價;選址問題目錄555320294摘要 響著該項目未來的發(fā)展狀況和市場價值[7]。本文以具體的風電場項目為案例,基于AHP和模糊綜合評價法建立該風力發(fā)電項目選址問題的指標評價體系,并對該項目的選址效果的有用性和有效性進行評價,兼具理論和實踐價值,本文的研究意義主要有:(1)有利于為山區(qū)地區(qū)風電場項目規(guī)劃選址提供參考。作為推動地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的電力生產(chǎn)項目建設(shè),其前期規(guī)劃選址工作尤為重要,科學合理的規(guī)劃選址可以充分利用地區(qū)優(yōu)勢以及整合地方發(fā)展資源,以電力生產(chǎn)供給帶來區(qū)域發(fā)展的成效,而缺乏系統(tǒng)科學的規(guī)劃選址的山區(qū)風電場項目則可能造成資源的無端損耗。為了豐富山區(qū)風電場選址研究的內(nèi)容,本文結(jié)合自身山區(qū)風電項目建設(shè)的感受以及走訪調(diào)研后,提出基于AHP和模糊綜合評價的山區(qū)風電場選址研究,為山區(qū)風電場項目選址問題提供參考。(2)可以知道山區(qū)地區(qū)風電場項目規(guī)劃選址建設(shè)和運營過程中風險預(yù)警及對策方法的制定。在全面理解山區(qū)地區(qū)風電場項目規(guī)劃選址重要性的基礎(chǔ)上,本文選取從多個方面探究影響山區(qū)風電項目選址的因素。并通過構(gòu)建山區(qū)地區(qū)風電場項目規(guī)劃選址的數(shù)學評價模型,評估風電場項目選址建設(shè)的效果,從而指導(dǎo)山區(qū)地區(qū)風電場項目規(guī)劃、選址、施工、運營過程中的風險預(yù)警及對策方法的制定,為山區(qū)風電場項目的建設(shè)發(fā)展提供一個實時有效且具有前瞻性的“體檢報告”,指導(dǎo)政府、企業(yè)、地方相關(guān)人員制定及時有效的對策方法,保障山區(qū)地區(qū)風電場項目建設(shè)、運營的向好形勢。(3)提高了山區(qū)風電場選址的客觀合理性。近些年來,隨著國家和人們對綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重視,以及對生態(tài)環(huán)境保護意識的不斷提高,許多能源項目的規(guī)劃發(fā)展也在積極探索綠色發(fā)展,為了避免可能存在的盲目投資、重復(fù)投資造成的資源浪費和環(huán)境破壞,本文試圖建立較為全面系統(tǒng)評價山區(qū)風電場選址問題的指標體系和研究方法對風電場選址的規(guī)劃進行評估,相關(guān)研究思路、研究方法可以為山區(qū)風電場選址項目實踐提供借鑒和參考,有助于提高有關(guān)項目規(guī)劃實施的客觀合理性。1.2研究現(xiàn)狀綜述近些年來,我國在項目設(shè)施規(guī)劃、建設(shè)過程中,對于項目選址進行規(guī)劃選擇是開展后續(xù)工作的首要內(nèi)容,也是決定項目可行性的重要因素。項目規(guī)劃選址是一個系統(tǒng)復(fù)雜的過程,需要涉及多方面學科領(lǐng)域,牽涉因素錯綜復(fù)雜。選址問題較早是出現(xiàn)在工業(yè)項目中的,在上世紀中葉,美國和蘇聯(lián)學者們就已經(jīng)把選址問題進行了系統(tǒng)的研究,但他們的研究主要集中在工業(yè)廠址的選擇方面,其中,美國學者摩爾在他所撰寫的《工廠布置與設(shè)計》一書中,詳細的對工業(yè)項目廠址設(shè)計的基本原則和基本步驟進行了介紹,在這本著作中,他提出了在進行工業(yè)項目選址的統(tǒng)籌步驟,也就是根據(jù)項目的需求、特征和基本屬性,從宏觀層面選擇項目建設(shè)所需的行政或經(jīng)濟區(qū)域,在此基礎(chǔ)上,采取實地調(diào)研、組織規(guī)劃等方法,從優(yōu)勢利弊、成本效益等多個角度確定項目建設(shè)的具體地理位置,即具體場地選擇,在這一過程中,需要反復(fù)推演和統(tǒng)籌比較。其后,也有學者從項目選址的原則和思路方面展開了一些研究,但考慮到選址的目的最終需要落實到實際項目中,因此,國內(nèi)外學者在研究過程中,較多的側(cè)重于對具體項目選址的規(guī)劃設(shè)計,比如有學者對交通運輸中轉(zhuǎn)項目、物流配送中心等的選址進行研究[8-23]。1.2.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀在對選址問題的效果或者效益進行評價的過程中,不同的研究方法提出了構(gòu)建不同類型的指標體系。目前,相關(guān)研究中,牛東曉(2014)在關(guān)于電廠項目選址的研究過程中,提出在構(gòu)建一級指標的過程中,我們需要考慮到經(jīng)濟效益、社會效益和技術(shù)可行性,這幾個方面可以較為全面的涵蓋電廠項目的選址問題[32]。楊勇平等(2016)提出電廠選址是一個對地區(qū)生態(tài)環(huán)境和周邊居民居住環(huán)境影響較大的項目,在電廠選址的過程中,在考慮經(jīng)濟效益和建設(shè)技術(shù)可行性的基礎(chǔ)上,也需要在生態(tài)環(huán)境和安全性這兩個層面構(gòu)建具體衡量指標進行評價。曲曉平在研究過程中,考慮到具體項目選址實施的復(fù)雜性,指標體系衡量的專業(yè)性等問題,指出評價指標構(gòu)建的越全面具體,指標數(shù)據(jù)切入點越小就越容易增加項目選址評價結(jié)果與實際的擬合一致性,同時,作者認為電廠選址的過程中,電力企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃也是影響電廠選址合理性的重要因素[33]。陳丹娃等(2017)考慮到煤電廠在環(huán)境污染方面的影響,在電廠選址過程中,在指標評價中應(yīng)考慮環(huán)境污染所占的比重。在此基礎(chǔ)上,還通過構(gòu)建經(jīng)濟效益、自然條件制約和環(huán)境污染影響程度三方面的指標層進行分析[34]。張勇(2019)在研究過程中,也提出類似的觀點[35]。梁冬青(2018)在關(guān)于火電廠選址的研究過程中,提出相比于經(jīng)濟效益價值,火電廠廠址的選址應(yīng)當更側(cè)重于項目建設(shè)的可持續(xù)性,保障其建成運行的過程中,能對社會具有正外部性[36]。向明燈等人(2018)也進行了類似的研究,他通過采用暴露濃度來反映電廠建設(shè)對周邊居民群眾的健康影響展開研究,提出將暴露濃度納入選址評價指標體系進行研究的方法[37]。宋河等人(2019)從社會成本、運營效率、環(huán)境影響、建設(shè)項目成本四個層面構(gòu)建了模糊綜合評價指標體系對電廠選址問題展開詳細分析,并從多個方面提出了提高選址科學性的原則和方法[38]。也璐(2015)以國華永州電廠的實際調(diào)研情況為研究對象,從水文氣象、地質(zhì)條件、施工可行性等七個方面構(gòu)建指標體系對該電廠的選址問題進行評價,其研究雖然從多個方面構(gòu)建了較為系統(tǒng)全面的評價指標體系,但相應(yīng)指標的選取缺少概括性強的特點,因此還存在一些有待改進的地方[39]。在研究對象方面,目前國內(nèi)外對選址問題的研究主要是對多個廠址進行優(yōu)劣比較來確定最優(yōu)的方案。李如琦等人(2016)通過客觀合理的識別,將某個區(qū)域根據(jù)空間地理信息劃分成若干個不同的單元,然后整體了選址的因素指標體系,識別出不同單元的實際情況、特點,以及項目選址中國可能存在的風險因素,通過有效的評估方法對選址方案進行評估,實現(xiàn)了對整個區(qū)域內(nèi)的電廠項目方案的連續(xù)優(yōu)化選址[40]。1.2.2國外研究現(xiàn)狀在研究選址問題的過程中,有學者從影響選址的主要因素入手進行研究,也有學者從如何對選址效果進行評價展開研究。在影響項目選址的主要因素研究方面,TomHoff等人(2007)從經(jīng)濟效益的角度展開分析,認為選址的目的是獲得經(jīng)濟效益,因而在進行規(guī)劃選址的過程當中,應(yīng)當側(cè)重于如何通過科學有效的組織規(guī)劃,實現(xiàn)企業(yè)成本費用的最小化,以及經(jīng)濟效益的最大化[24]。Maria等人(2009)在研究電廠選址的問題中,提到在電廠選址問題研究中需要重點區(qū)分影響電廠選址因素的重要程度,并且作者認為在電廠選址建設(shè)過程中,電廠的發(fā)電容量和電廠建設(shè)投資的成本費用是需要重點考慮的方面[25]。Faze(2015)以生態(tài)旅游景區(qū)開發(fā)為研究案例,提出了在進行選址開發(fā)之前,應(yīng)當對目標區(qū)域的自然、人文和社會環(huán)境等內(nèi)容進行充分的分析和調(diào)研,以便于在決策中做到重點突出,重要性層次恰當有序。在如何對選址效果進行評價的研究過程中,不同的研究人員基于不同的研究評價方法進行了詳細的研究[26]。KuoMS(2011)采取客觀決策實驗指標和主觀多層次評價相結(jié)合的方法,通過構(gòu)建能夠詳細反映具體事實情況的模糊綜合評價模型,較為客觀準確地對不確定性因素眾多的廠址選擇問題進行研究,研究認為模糊多準則決策方法在解決模糊環(huán)境下的選址問題中具有明顯優(yōu)勢[27]。Kengpo等人(2013)在研究太陽能發(fā)電廠廠址選擇問題的過程中,引入模糊綜合評價與層次分析相結(jié)合的方法,通過測算優(yōu)劣解,從實證分析的角度比較了不同選擇之間的優(yōu)劣性,并比較了經(jīng)濟效益、社會效益等不同需求下的最優(yōu)解方案,具有較強的創(chuàng)新特點[28]。與此相區(qū)別的是,Shahabi等人(2014)認為加權(quán)線性組合法在處理多目標決策中更具有優(yōu)勢,因此,提出在進行選址問題研究中,應(yīng)當根據(jù)項目選址的具體目標要求,構(gòu)建加權(quán)線性組合評價模型獲得不同目標的決策方案,供項目規(guī)劃管理者進行選擇[29]。Kabir等人(2014)在研究中,首先通過實地調(diào)研后,對目標地址影響因素進行剖析,建立了評價指標體系,然后運用集成模糊層次分析法對該目標地址的不同方案進行實證分析和效果排序,最后根據(jù)需求目標確定了最佳方案,這個分析過程也通過了實際案例的應(yīng)用得到了進一步的論證[30]。A.M.Abudeif(2015)針對埃及地區(qū)發(fā)電站的選址問題進行研究,提出運用GIS空間分析法對缺水地區(qū)的發(fā)電站項目進行選址研究的方法,研究認為在缺水地區(qū)的發(fā)電站選址需要重點考慮運輸成本問題[31]。1.2.3小結(jié)由上述國內(nèi)外文獻資料的綜合分析可知,目前項目選址已經(jīng)成為國內(nèi)外項目規(guī)劃建設(shè)的重要內(nèi)容,當前在研究和實踐過程中,主要是通過具體案例的分析來進行研究,具體的方法是構(gòu)建適合分析目標的指標體系和評價方法展開研究,但是在實踐的過程中,又因為具體項目的實際情況的差別較大,因此在指標和研究方法上存在著較大的不同。目前,相關(guān)研究還存在一些問題:缺少全面反映選址的指標體系,根據(jù)目前的研究成果,多數(shù)文章在構(gòu)建選址影響指標因素的過程中,較多的從經(jīng)濟、社會效益等方面選取指標進行研究,但缺少系統(tǒng)全面的指標體系對影響選址的因素進行深入分析。指標體系操作性不強,雖然也有學者從多個層面構(gòu)建包括社會、經(jīng)濟、自然、人文等方面的指標體系,但相關(guān)研究的指標體系缺少具體可衡量的數(shù)據(jù)指標,因此存在難以進行量化研究的問題,并且在選取指標體系的時候存在獨立性不足的問題,也就是某一類型的指標與其他類型的指標之間存在關(guān)聯(lián)性,在反映問題的過程中缺乏說服力。1.3研究內(nèi)容和方法1.3.1主要研究內(nèi)容本文研究主要運用相關(guān)的管理學和經(jīng)濟學的一些理論知識點為基礎(chǔ),綜合項目管理、運籌決策學等理論知識,采取定性分析和定量實證分析相結(jié)合、文獻研究法、案例分析法等方法,合理的結(jié)合了層次分析和模糊綜合評價的相關(guān)理論知識,構(gòu)建評價山區(qū)風電場項目建設(shè)指標的體系,然后采取模糊綜合評價的方法對具體風電項目的選址進行評價,最后總結(jié)本文研究的主要內(nèi)容,相關(guān)研究對保障風電項目的順利實施和可持續(xù)發(fā)展提供了一個有力的參考價值。主要研究囊括了下面三個部分:(1)理論基礎(chǔ)與模型構(gòu)建。介紹選址理論和中心地理理論,并構(gòu)建層次分析法和模糊綜合評價的指標模型。(2)山區(qū)風電場項目選址分析。首先介紹案例山區(qū)風電場項目的基本情況,以及進行選址的基本原則,在此基礎(chǔ)上,從四個方面構(gòu)建衡量該山區(qū)風電場項目選址效果的指標體系。(3)基于AHP和模糊綜合評價的山區(qū)風電場項目選址研究,通過構(gòu)建模糊綜合指標體系模型對案例風電場的A和B地址進行綜合評價得出主要研究結(jié)論。1.3.2研究方法本文的主要研究方法有:(1)文獻研究法。首先可以學習校內(nèi)已有資料,校內(nèi)圖書館書籍及網(wǎng)絡(luò)資源了解國內(nèi)外學者關(guān)于風電場選址管理領(lǐng)域的方法論、研究方向和研究基礎(chǔ)等問題的研究進展,梳理關(guān)于此問題研究的文獻綜述,并對比不同文獻存在的優(yōu)缺點和創(chuàng)新之處,進而為本文的深入研究奠定一定的理論基礎(chǔ)。(2)規(guī)范分析與實證分析相結(jié)合的方法。首先運用規(guī)范分析,說明風電場選址管理對風電項目投資的影響和作用。其次,在此基礎(chǔ)上通過測算指標對風電場選址管理研究的相關(guān)理論與成果進行整理分析。最后運用相關(guān)的經(jīng)濟學方法對所得結(jié)果進行分析,論證結(jié)論的科學性,以便于選址的研究更加的嚴謹及有效。(3)模糊綜合評價法。該方法在模糊數(shù)學的相關(guān)理論中引入了隸屬度的概念,目的是將定性評價標準量化,并運用模糊數(shù)學,將受多因素影響的所需選址對象進行較為全面的評測。其基本原理是:首先確定評價對象的所有因素,然后確定各因素的權(quán)重和隸屬度,得到模糊評價矩陣,最終計算因素的權(quán)重向量和模糊評價矩陣,再進行歸一化后得到模糊綜合評價。在評價過程中,整合所有因素的因素集合和評測集合是略有模糊的,所以需要用數(shù)學語言來表達。模糊綜合評價能有效處理難以量化的問題,對解決相關(guān)的模糊問題非常奏效。(4)風電場選址管理項目動態(tài)分析法。當前對風電場選址管理的研究還不夠深入,基于此本文進行動態(tài)分析將風電場選址的因素分析貫穿到風電場選址管理全過程,對具體的、系統(tǒng)的風電場選址管理進行深入分析。1.3.3技術(shù)路線在本文在研究中,建立山區(qū)風電場選址指標體系的過程中,盡量在綜合考慮和總結(jié)前人經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,進行全面的指標因素構(gòu)建。以便于盡可能準確的反映問題,增強對風電場選址研究的可靠性和科學性。本文的研究思路主要是,首先介紹風電場選址研究相關(guān)的背景,以及該研究的理論價值和實踐價值;然后闡述與山區(qū)風電場選址研究相關(guān)的研究模型和相關(guān)理論基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,以具體山區(qū)風電場項目為研究案例,通過調(diào)查分析法、定性分析和定量實證相結(jié)合的方法,構(gòu)建基于AHP和模糊綜合評價法相結(jié)合的指標模型體系,再對該山區(qū)風電場項目選址問題進行判斷、評價和分析,最后得出本文的主要研究結(jié)論,具體研究思路如下圖1-1所示。研究結(jié)論與展望文獻研究法、規(guī)范分析與實證分析相結(jié)合的方法等研究結(jié)論與展望文獻研究法、規(guī)范分析與實證分析相結(jié)合的方法等研究背景與意義、國內(nèi)外研究文獻綜述理論基礎(chǔ)與模型構(gòu)建指標選取模型構(gòu)建相關(guān)理論基礎(chǔ)基于AHP和模糊綜合評價的風電場選址案例研究案例風電場項目概述選址評價分析

第2章相關(guān)基礎(chǔ)理論研究2.1相關(guān)概念及內(nèi)涵2.1.1選址的概念選址是指在項目或者設(shè)施建設(shè)之前,對地址進行系統(tǒng)全面的論證比較和權(quán)衡決策的過程。在進行選址的過程中,需要遵循一定的基本原則,并且目標地理區(qū)域需要能夠達到基本的要求。選址問題較多的集中在商業(yè)活動之中,但是當前,隨著經(jīng)濟社會發(fā)展,選址問題也逐步被應(yīng)用到更多行業(yè)。選址問題是關(guān)乎企業(yè)或者項目經(jīng)營目標和戰(zhàn)略的重要內(nèi)容,也直接影響著項目實際運營效益和經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模。以傳統(tǒng)商業(yè)網(wǎng)點的選址為例,在進行選址規(guī)劃中需要考慮地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展狀況,社會消費時尚,區(qū)域戰(zhàn)略規(guī)劃布局,人文社會環(huán)境等因素。對于地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展狀況可以較好的實施產(chǎn)品或者服務(wù)的定位,商業(yè)活動以營利為主要目的,網(wǎng)點的選址需要與當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展和需求相匹配。對于社會消費時尚而言,選址布局的恰當性在很大程序上會影響定位布局的準確性,因此需要對當前和未來一段時間的社會消費時尚進行準確定位和把握。對于區(qū)域戰(zhàn)略規(guī)劃布局而言,商業(yè)活動的開展和進行需要在一定的宏觀框架下進行,對目標區(qū)域地址的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和發(fā)展布局進行全面綜合考慮,把相關(guān)影響因素進行綜合考慮,在選址決策的時候就不容易脫離實際。對于人文社會環(huán)境因素,也就是說選址項目的建設(shè)流程,包括后續(xù)的運營維護需要在尊重地區(qū)文化特點和社會風俗習慣的基礎(chǔ)上開展,包括適用差異化文化的需求。選址理論問題不光是設(shè)計位置的選址確定,還涉及成本、效益和未來商業(yè)規(guī)模的可持續(xù)發(fā)展等多個方面,整體上是一個系統(tǒng)復(fù)雜的優(yōu)化問題,需要在根據(jù)空間尺度和空間特征的基礎(chǔ)上,結(jié)合文理工科等多方面知識綜合進行管理和分析,以最優(yōu)化的效果進行布局。(1)選址問題的分類選址問題就是在一個具有若干條件的區(qū)域內(nèi),選擇一個或者多個滿足需求或者特定目的的地址的規(guī)劃過程,也就是在規(guī)劃的范圍內(nèi)確定目標的地理位置的分配方案。根據(jù)選址問題的特征可以將選址問題分為如下幾類,具體如下表2-1所示。表2-1選址問題的分類分類依據(jù)類別優(yōu)化目標的數(shù)量單目標、多目標選址需求是否確定確定型、隨機型選址備選點的位置連續(xù)型、離散型選址(2)選址問題的一般方法常用的選址問題的方法包括定性分析和定量分析兩種類型,對于定性分析,則主要是依靠一些專業(yè)人員或者具有實踐經(jīng)驗的管理人員的綜合判斷和分析,對影響選址的各方面因素進行綜合考慮,采取適當?shù)谋容^方法,按照科學有效的分析和比較流程,對各個方面和各個因素進行綜合考量和比較,最后確定最佳的選址。其中,較多使用的定性分析的方法包括層次分析法、德爾菲法等。對于定量分析,則主要是采取鮑摩一瓦爾夫法、CFLP法等方法,通過構(gòu)建數(shù)理模型,依據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)獲得最優(yōu)的選址方案,在這一過程中,選址的地點確定具有較為客觀的優(yōu)勢,但是,存在考慮因素無法進行量化的缺點。在定量分析中,常用的分析方法的主要內(nèi)容如下表2-2所示。表2-2常用定量選址方法簡介定量分析法內(nèi)容鮑摩一瓦爾夫法可以進行多節(jié)點選址規(guī)劃問題的研究,在研究過程中,需要綜合考慮運輸成本、固定成本等。CFLP法該方法主要適用于擬建目標地址的個數(shù)確定的情況。2.1.2風電場選址(1)風電場選址的基本概念及內(nèi)涵風電場選址問題是一個系統(tǒng)復(fù)雜的工程,在進行選址的初期需要綜合考慮各方面的基本需求,羅列一些可供備選的目標區(qū)域,然后根據(jù)這些目標區(qū)域的基本特征,從區(qū)域的主導(dǎo)風向、年度平均風速、項目建設(shè)的可行性、占地面積、投資的周期、投資獲得回報的周期等方面進行綜合分析和比對,最后按照經(jīng)濟效益最大化、運營成本最優(yōu)化等需求原則確定出最佳的風電場廠址的方案。一般來說風電場選址問題沒有絕對的“好”與“壞”的區(qū)別,是一個進行成本效益比較的過程,但需要重點關(guān)注項目的發(fā)展可持續(xù)性和能夠帶來的經(jīng)濟效益等問題。(2)風電場選址的需要考慮因素1)風能資源情況風力發(fā)電生產(chǎn)過程需要有維持需求的風能資源,一般來說風能資源越豐富則越能夠滿足風力發(fā)電生產(chǎn)。按照相關(guān)數(shù)據(jù),一般在年平均風速達到5m/s時即可滿足需求。并且需要風向相對穩(wěn)定,年風速的變化率相對較小,這樣就可以在滿足基本需求的情況下,降低對電網(wǎng)運行的損壞和沖擊。2)需要符合國家相關(guān)政策和區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃風電場的建設(shè)需要與國家的基本政策相符合,并且不能與區(qū)域內(nèi)其他規(guī)劃項目形成矛盾。同時,電廠建設(shè)的優(yōu)先級別應(yīng)當?shù)赜蜍娛略O(shè)施的建設(shè)、風景名勝和文化設(shè)施保護。3)滿足風電場基本要求表2-3各種電壓等級輸送容量和輸電距離額定電壓(KV)輸送容量(MW)輸電距離(km)352-1020-50663.5-3030-10011010-5050-150220100-500100-300330200-800200-6005001000-1500150-8507502000-2500500以上除上述技術(shù)方面需要考慮的因素外,還需要在地形、環(huán)境政策要求、施工可行性等多個方面進行綜合考慮。2.2風電場選址原則、流程及方法2.2.1風電場選址的基本原則在規(guī)劃山區(qū)風電場項目選址的過程中,需要秉持一定的原則,主要有如下:(1)全面性原則在對山區(qū)風電場項目選址研究過程中,需要全面綜合的考慮各個方面,在進行分析研究的過程中,要充分學習其他研究文獻的優(yōu)點,并結(jié)合具體研究對象的情況,多角度全方位地對經(jīng)濟、社會、環(huán)境因素、可行性等進行衡量,在指標選取過程中盡量做到全面完備,做到不重不漏,只有這樣,相應(yīng)的研究成果才有指導(dǎo)意義。(2)科學性原則山區(qū)風電場項目選址應(yīng)當堅持科學性原則,就是說相應(yīng)的選址分析過程是建立在遵循科學研究規(guī)律和充分考慮當前實際的基礎(chǔ)上進行的,這也是進行評價研究的基本原則。(3)客觀性原則在效益評價過程中涉及多個方面,多種數(shù)據(jù)資料類型,因此在進行數(shù)據(jù)收集和資料整理的過程中,要秉持公平公正客觀的原則,才可以充分保證評價結(jié)果的真實性。(4)可操作性就是說評價是基于可以實際操作的過程,如果評價的指標選取或者內(nèi)容的設(shè)計如果不能進行定性或定量的操作,評價研究就沒有實際意義。與此同時,基于數(shù)據(jù)分析的實證評價更具有客觀性和直觀性,在可操作性的基礎(chǔ)上應(yīng)當盡量選取可以量化的指標體系。2.2.2風電場選址流程風電場選址的基本流程如下圖2-1所示,首先需要確定風電場建設(shè)的數(shù)量,在此基礎(chǔ)上確定風電場供電的范圍,進而綜合考慮影響風電場建設(shè)的各種因素,然后,根據(jù)各影響因子建立經(jīng)濟學指標以衡量各影響因子,在此基礎(chǔ)上,運用恰當?shù)姆桨父鶕?jù)經(jīng)濟性指標確定評價方案,最后獲得各風電場方案評價的結(jié)果,根據(jù)最終的需求以確定最佳結(jié)果。圖2-1風電場選址流程2.2.3風電場選址方法(1)層次分析法(AHP)層次分析法將一個復(fù)雜的系統(tǒng)劃分為幾個不同的部分,每個部分按照一定的規(guī)則或關(guān)聯(lián)度劃分為幾個不同的指標。根據(jù)不同的研究目標或者決策評測標準構(gòu)建一個多層次的分析結(jié)構(gòu)模型,構(gòu)造一個相對較為全面的判斷矩陣,通過一定的定量計算確定各個層次各個指標的權(quán)重,就能知道各個指標因素對目標的重要程度??陀^、準確的識別影響因素是層次分析的前提。(2)模糊綜合評價法該方法是基于模糊理論對具有多個影響因素的復(fù)雜系統(tǒng)進行綜合評價,即利用模糊集來解決復(fù)雜系統(tǒng)的問題,它最早是由美國工程學家扎德提出。隨著模型的越來越完善,后來被引入多個學科研究中,并在許多行業(yè)的生產(chǎn)實踐中得到應(yīng)用。(3)德爾菲法該方法是通過問卷調(diào)查,邀請專家對各種風險因素的相關(guān)指標進行評分,并通過統(tǒng)計專家的意見得出評估結(jié)果。使用該方法的關(guān)鍵是識別相關(guān)領(lǐng)域的專家,并且與他們建立函詢關(guān)系。專家們閱讀背景材料,獨立回答與識別問題,并完成達標。管理人員收集問卷、整理,存檔和編輯問卷,并將歸納編輯的結(jié)果發(fā)給專家進一步咨詢。重復(fù)這個循環(huán),直到專家的意見基本相同。主成分分析法該方法是一種對數(shù)據(jù)集簡化的方法,它是一個線性變換。它是一個線性變換。它是一種利用正交變換進行降維的統(tǒng)計方法。它的原理是逐漸將原來變量重新組合,成為一組新的、各自之間毫無關(guān)聯(lián)的幾個綜合性的變量,同時根據(jù)分析人員的實際情況從這一組新的毫無關(guān)聯(lián)的綜合變量中選取出較少的幾個并且能盡可能的反應(yīng)更多更全面的原變量的信息統(tǒng)計。專家評價法該方法是指專家在定性分析與定量分析相結(jié)合的情況下對需要進行評價的項目進行相應(yīng)的略帶主觀意見的打分,它具有數(shù)理統(tǒng)計的特點,在很早之前就已經(jīng)提出了此方法并隨著人們的運用逐漸趨于完善,在選址評價方面的問題運用十分廣泛。通常來說,專家們的學識淵博程度,以及專家們在所需打分對象領(lǐng)域的了解程度方面越成熟,他們的評價結(jié)果也就越準確。研究過程中,層次分析法可以較為系統(tǒng)的進行比較、判斷,并且在運算的過程中不需要追求高深的數(shù)學,還能在數(shù)據(jù)信息相對有限的情況下進行分析。然而,很難確定指標的權(quán)重。模糊綜合評價可以用精確的數(shù)字手段處理模糊評價對象,也可以用矢量數(shù)據(jù)描述評價對象。因此,本文結(jié)合山區(qū)風電場選址的結(jié)合各種選址方法的優(yōu)缺點,最終選取層次分析與模糊綜合評價相結(jié)合的方法展開研究。2.3中心地理理論中心地理論最早是由德國學者克里斯泰勒提出的,這個理論是研究區(qū)域內(nèi)各中心地分布及以相應(yīng)中心建設(shè)發(fā)展可以形成的規(guī)模的理論。它基于交通費用和距離呈正比關(guān)系的假設(shè)展開的,最早克里斯泰勒在探索德國南部地區(qū)的理論研究時提出了城市在不同區(qū)域的分布規(guī)律。其后該理論被應(yīng)用于解釋城市建設(shè)規(guī)模呈現(xiàn)不同特征的原因,隨后該理論不斷發(fā)展完善,其應(yīng)用范圍也不斷擴大。中心地理論主要包括三個基本原則:市場原則、交通原則和行政原則。市場原理是基于六邊形市場區(qū)域模型,也就是說按照市場原則,在構(gòu)建地理區(qū)域布局的時候,較高一層級的中心地應(yīng)當符合到次一層級各中心地的距離相等的原則,在這一原則下,各中心店可以實現(xiàn)在整體上以較高效率進行交流和資源流通。交通原則是進行布局規(guī)劃過程中,道理選址的重要原則,也就是說各次一級的中心,應(yīng)當是建立在不同的較高一層級中心點主要道理之上的,這一原則在世界各個地區(qū)道理交通規(guī)劃中可以得到較好的體現(xiàn),比如,在日本各大城市之間的新干線上,二級城市分布在新干線交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上,因此日本新干線交通也被認為是效率最高的交通網(wǎng)。行政原則則需要滿足K=7。也就是說每七個第一層級的中心地有一個高一層級的中心地,在這一原則下,行政從屬關(guān)系可以與供應(yīng)關(guān)系界限相吻合。2.4本章小結(jié)本章節(jié)首先對選址、風電場選址的相關(guān)概念以及內(nèi)涵進行簡要闡述,在此基礎(chǔ)上,結(jié)合相關(guān)文獻,首先分析風電場選址的相關(guān)原則,具體包括全面性原則、科學性原則、客觀性原則和可操作性原則等,其次詳細闡述風電場選址的基本流程,最后,對風電場選址研究的主要研究方法進行分析,包括層次分析法(AHP)、模糊綜合評價法、德爾菲法、主成分分析法、專家評價法。加上輔助性質(zhì)的中心地理理論對選址問題也有很大的幫助,對風電場的研究選址是很重要的理論基礎(chǔ)。第3章山區(qū)風電場選址指標選取與模型構(gòu)建3.1指標選取山區(qū)風電場項目建設(shè)運營的前期工作關(guān)鍵在于選址決策這一階段,在該階段中,現(xiàn)階段的主要工作是否科學合理,將對山區(qū)風電場項目的運行效果產(chǎn)生重大影響,而考慮是否完備周全直接決定風電場項目的經(jīng)營狀況和盈利程度,是項目實施的基礎(chǔ)性工作第一環(huán)。對山區(qū)風電場項目選址決策準備中,在進行市場調(diào)研的時候應(yīng)當綜合考慮國家和地方各級政府出臺的相關(guān)政策法規(guī)、項目所處的具體社會環(huán)境等因素,從而最大限度的獲得該風電場項目建設(shè)所面臨的自然環(huán)境條件、政策環(huán)境和市場需求狀況,為相關(guān)項目決策者客觀準確的信息和科學的參考,以便于相關(guān)決策者有針對的提出評價和決策。其中以下幾個方面對選址決策的因素有主要的影響:3.1.1地理因素地理因素當中,重中之重就是考慮風能資源的情況了。在山區(qū)風電場的選址中,考慮風能資源的狀況是判斷風電場項目建設(shè)的首要考慮因素,風能資源的具體狀況將直接影響著山區(qū)風電場項目運營的全過程中,其中風能資源的好壞也是決定山區(qū)風電場項目發(fā)電能力和成本效益狀況的最關(guān)鍵的因素。在實踐中發(fā)現(xiàn),決定風電場發(fā)電能力的風能資源指標主要是風速和風功率密度。(1)風速風速是指空氣相對于地面某一固定點的的流動速度,是衡量風能的重要指標,一般來說,風速越發(fā),風力就越強。(2)風功率密度而在實踐中,風力發(fā)電的密度也是影響發(fā)電的主要因素之一。風力密度是指在單位面積上垂直于風向的風力。在風電項目工程的方面,風電密度對發(fā)電的水平有很直接的影響,兩者之間存在顯著的正向關(guān)系。(3)地質(zhì)穩(wěn)定性地址穩(wěn)定也是在進行山區(qū)風電場選址中需要考慮的地理因素,良好的地質(zhì)條件是保持風電場項目安全的重要方面,要確保地區(qū)范圍內(nèi)沒有大型的山體滑坡、泥石流、地震、火山等極端情況的發(fā)生。3.1.2社會環(huán)境因素從宏觀角度來講,社會環(huán)境因素是衡量風電場項目實施的成本效益和未來可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要方面。一般來講,風電場在投入運營之后其成本收益的好壞是投資者和管理者最關(guān)心的內(nèi)容。研究風電場項目選址的過程中,需要重點考慮影響選址的社會環(huán)境因素,比如項目在選址確定后,建設(shè)成本的投入,現(xiàn)有的技術(shù)能否完成項目的建設(shè),哪些環(huán)節(jié)是在山區(qū)建設(shè)風電場項目較難操作的,會對周邊的社會產(chǎn)生什么樣的負面影響等。在環(huán)境因素方面,風電場建設(shè)是否會對周邊居民的健康狀況造成影響,風電場電力生產(chǎn)產(chǎn)生的固氣廢棄物對周邊生態(tài)環(huán)境的影響,如何處理等問題都需要進行充分的考慮。本文在研究過程中,選取風電場項目建設(shè)的節(jié)能排污效益;環(huán)保投資因素;生態(tài)自然環(huán)境因素作為考慮的主要方面:對于節(jié)能排污效益,風電場項目的實施可以對比同類型在該區(qū)域?qū)嵤┟弘姲l(fā)電的企業(yè)的固、氣、液等廢棄物的排放造成的損失與該風電場項目的預(yù)期節(jié)能排污效益進行比較。對于環(huán)保投資因素,比較不同備選區(qū)域的環(huán)保投資情況,以確定較好的區(qū)域。生態(tài)環(huán)境因素主要是考慮在目標區(qū)域選址的過程中,目標地址在水土流失方面、噪音污染方面、對居民健康方面的影響方面。3.1.3電網(wǎng)接入條件因素正在電網(wǎng)接入條件方面主要是考慮技術(shù)的可行性,以及電網(wǎng)建設(shè)在不同目標地的效果。本章節(jié)中,對于項目建設(shè)技術(shù)的可行性,主要咨詢專家的看法,以判斷不同項目的施工在操作方面的可行性。對于電網(wǎng)接入線路的技術(shù)問題,則主要考慮不同導(dǎo)線的長度、截面部分的選擇也是個問題。此外,還應(yīng)考慮土地征用。3.1.4經(jīng)濟因素經(jīng)濟因素也是指山區(qū)風電場項目在實施過程中面臨的成本和收益之間的關(guān)系,成本決定該風電場項目投入的要素和資源的程度,收益主要是考慮項目確定后,基于目標地區(qū)的資源和現(xiàn)有電力生產(chǎn)規(guī)??梢詫崿F(xiàn)的經(jīng)濟效益。經(jīng)濟因素也是風電場項目的重要考慮因素。本部分將電力運輸成本費用、單位發(fā)電成本、項目投資收益作為衡量經(jīng)濟因素的主要指標體系。3.1.5選址問題指標體系分析本章首先介紹山區(qū)風電場項目的基本概況,提出電廠項目選址的基本原則,即:全面性原則、客觀性原則、科學性原則和可操作性原則。在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建山區(qū)風電場黨的指標體系,主要從地理因素、社會環(huán)境因素、電網(wǎng)接入條件因素和經(jīng)濟因素選取指標進行衡量。其中在地理因素方面選取年平均風速、風功率密度和地質(zhì)條件作為具體指標;在社會環(huán)境因素選取節(jié)能排污效益、環(huán)保投資狀況因素、生態(tài)自然環(huán)境影響因素作為考慮的主要方面;在電網(wǎng)接入條件因素方面選取建設(shè)技術(shù)的可行性、電網(wǎng)接入線路的技術(shù)可行性和工程征地問題作為具體指標因素;在經(jīng)濟因素則將電力運輸成本費用、單位發(fā)電成本、項目投資收益作為衡量經(jīng)濟因素的主要指標體系。即具體指標如下表3-1所示:表3-1山區(qū)風電場項目選址指標體系目標層準則層指標層山區(qū)風電場項目(B)地理因素(B1)年平均風速(C1)風功率密度(C2)地質(zhì)條件(C3)社會環(huán)境因素(B2)節(jié)能排污效益(C4)環(huán)保投資狀況(C5)生態(tài)自然環(huán)境影響(C6)電網(wǎng)接入條件因素(B3)建設(shè)技術(shù)的可行性(C7)電網(wǎng)接入線路的技術(shù)可行性(C8)工程征地問題(C9)經(jīng)濟因素(B4)電力運輸成本費用(C10)單位發(fā)電成本(C11)項目投資收益(C12)3.2模型構(gòu)建研究過程中,層次分析法可以較為系統(tǒng)的進行比較、判斷,并且在運算的過程中不需要追求高深的數(shù)學,還能在數(shù)據(jù)信息相對有限的情況下進行分析。但存在指標權(quán)重難以確定的問題。而模糊綜合評價能通過精確的數(shù)字手段處理模糊的評價對象,還能以矢量數(shù)據(jù)刻畫被評價對象。因此,本文結(jié)合山區(qū)風電場選址的結(jié)合各種選址方法的優(yōu)缺點,最終選取層次分析與模糊綜合評價相結(jié)合的方法展開研究。3.2.1層次分析法(AHP)層次分析法是將一個負載問題劃分為若干個不同的指標因素,根據(jù)其目標和決策評估標準構(gòu)建一個模型,比較同一層的因素,建立比較矩陣,計算權(quán)重,得到每個風險因素對項目的重要程度,它是根據(jù)人們對于因素的主觀判斷,進行量化、分解和定性,從而形成一個有序的層次分析結(jié)構(gòu)。采用比較判斷的方法,明確各層次各影響因素的權(quán)重,為人們判斷影響因素的大小提供依據(jù)。原理如下圖3-1。層次分析法是一種基于主觀判斷(個人了解程度影響較大)的定性分析方法,這在缺少具體測量數(shù)據(jù)的情況下是一種比較合理的評測方法,但其局限性是調(diào)查評價的對象的主管認識對評價結(jié)果的影響較大。圖3-1層次分析原理本部分按層次分析方法的基本步驟進行分析。首先構(gòu)建層次分析矩陣,就是構(gòu)建山區(qū)風電場選址研究的指標體系,包括準則層指標和關(guān)鍵指標,在確定準則層的基礎(chǔ)上完善指標層,獲得各個準則層對應(yīng)的關(guān)鍵指標。以準則層為切入,就可以建立判斷矩陣B=(Aij),具體的評價指標矩陣如表3-2所示。依據(jù)層次分析法構(gòu)建的基本效果評價指標體系,下一步就可以根據(jù)確定的判斷矩陣計算各效果判斷因素的權(quán)重。表3-2n階判斷矩陣A示意圖AA1A2A…AnA1A11A12A13…A1nA2A21A22A23…A2nA3A31A32A33…A3n………………AnAn1An2An3…Ann判斷矩陣滿足以下條件:Aij>0Aij=1Aij=1(然后進行分層單排序和一致性判斷。分層單排序能確定山區(qū)風電場選址研究模型體系中判斷矩陣的最大特征值和特征向量,并可以對各判斷方面的內(nèi)容的重要性進行排序。計算山區(qū)風電場選址研究的判斷矩陣A中每一行數(shù)據(jù)的乘積并進行計算其n次方根:(3-4)對(4-4)進行歸一化處理和一致性檢驗。通過集思廣益法和態(tài)勢分析法確定的內(nèi)容是基于相關(guān)專家的知識背景和經(jīng)驗得到的,這使得判斷矩陣與實際的情況不可能具有完全一致性,這需要通過誤差分析和一致性檢驗來確定存在多大的不一致以及在什么范圍內(nèi)的不一致才不影響評價結(jié)果。其中一致性指標C.I.和檢驗系數(shù)C.R.分別為:C.I.=(λmaxC.R.=C.I.R.I.((3-7)一般情況下,當C.I.≤0.10時,我們認為山地風電場選址研究評價判斷矩陣滿足一致性要求,而當C.R.>0.10時,我們認為山地風電場選址研究評價判斷矩陣不滿足一致性要求,因此,我們需要調(diào)整評價判斷矩陣。平均隨機一致性指標數(shù)據(jù)如表3-3所示:表3-3平均隨機性一致性指標數(shù)據(jù)階數(shù)n1234567891011R.I.0.000.000.580.9021.411.451.491.51層次分析法可以在分析山區(qū)風電場選址研究的過程中量化各評測指標,通過計算獲得的結(jié)果在實際分析中更具有說明性。但是山區(qū)風電場選址研究的調(diào)研對象由于知識積累和社會生活經(jīng)驗具有主觀性,因此在數(shù)據(jù)搜集的過程中需要綜合比較和反復(fù)統(tǒng)計,以便于獲得更為詳細的準確的分析結(jié)果。3.2.2模糊綜合評價法模糊綜合評價方法將隸屬度的概念引入模糊數(shù)學理論,將定性評價標準轉(zhuǎn)化為定量評價標準,利用模糊數(shù)學對受多種因素影響的對象進行綜合評價。其基本原理是:首先確定評價對象的所有因素,然后確定每個因素的權(quán)重和隸屬度,得到模糊評價矩陣。最后計算各因素的權(quán)重向量和模糊評價矩陣,歸一化得到模糊綜合評價。在評價過程中,因素集和綜合所有因素的評價集都是不確定的,需要用數(shù)學語言進行描述。模糊綜合評價可以有效地解決難以量化的問題,具有系統(tǒng)性較強的特點,對于解決模糊問題具有顯著有效的作用。引入模糊綜合評價法對山區(qū)風電場選址研究效果進行定量分析需要綜合考慮各測量對象對整體效果的影響。模糊綜合評價法綜合評價山區(qū)風電場選址研究的具體步驟如下:1.構(gòu)建風險評價因素集。按照山區(qū)風電場選址研究的指標體系,建立效果評價指標集如下:U=U1,U代表山區(qū)風電場選址研究評價指標因素集,U1,U1=U根據(jù)山區(qū)風電場選址研究評價指標體系,建立效果評價備擇集V,V=V1,根據(jù)構(gòu)建的效果評價集,邀請熟悉山區(qū)風電場選址研究建設(shè)的相關(guān)人員或?qū)<疫M行評價,通過對風險因素評判表的打分,對效果評價因素的發(fā)生的可能性與帶來影響的嚴重性進行綜合的評價。2.構(gòu)建模糊評價矩陣。根據(jù)山區(qū)風電場選址研究建設(shè)效果問卷評價結(jié)果,運用數(shù)學方法對描述對象逐一構(gòu)建相應(yīng)的模糊評價矩陣,函數(shù)矩陣用R來表示:(3-11)式中,為指標集合U中第i個元素相對于備選集合V中第j個元素的隸屬度。m為評價等級數(shù),n為相應(yīng)的子指標數(shù)。(2)模糊綜合評價。模糊綜合評價的最后過程是將權(quán)重判斷矩陣與模糊評價矩陣相結(jié)合。在上述風險指標權(quán)重和單因素模糊評判的基礎(chǔ)上,對各風險因素進行綜合分析,以便于全面準確對山區(qū)風電場選址做出綜合評價。引入綜合評價判斷矩陣C:(3-12)3.3本章小結(jié)本章節(jié)考慮山區(qū)風電場項目建設(shè)運營的前期的選址決策階段,認為在對山區(qū)風電場項目選址決策準備中,需要重點考慮風電場項目建設(shè)所面臨的自然地理環(huán)境因素、項目所處的具體社會環(huán)境等因素、電網(wǎng)接入的條件因素以及經(jīng)濟因素等,然后綜合形成山區(qū)風電場選址的指標體系。在此基礎(chǔ)上,考慮到層次分析法可以較為系統(tǒng)的進行比較、判斷,并且在運算的過程中不需要追求高深的數(shù)學,還能在數(shù)據(jù)信息相對有限的情況下進行分析。但存在指標權(quán)重難以確定的問題。而模糊綜合評價能通過精確的數(shù)字手段處理模糊的評價對象,還能以矢量數(shù)據(jù)刻畫被評價對象,最終選取層次分析與模糊綜合評價相結(jié)合的方法展開研究。第4章風電場項目選址案例分析在構(gòu)建山區(qū)風電場選址指標體系和模型的基礎(chǔ)上,選取云南金銅盆風電場項目作為研究案例展開分析,具體分析如下。4.1金銅盆風電場項目概述金銅盆風電場項目位于我國西南地區(qū),具體地理位置如下圖4-1所示,屬于云南省昆明市周邊地區(qū)的一個風電項目。地處我國云貴高原腹地,該地區(qū)屬于多山地區(qū),常年風能資源比較豐富,該區(qū)域在富民縣與武定縣之間,全域內(nèi)總體面積超過20萬平方公里。該項目是“十三五”期間云南省規(guī)劃建設(shè)的重點投資建設(shè)項目,受到了相關(guān)行業(yè)的廣泛關(guān)注,該項目的投資建設(shè)對促進該地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展起到了重要作用。根據(jù)昆明市相關(guān)部門對金銅盆風電場項目按照項目的規(guī)劃、實施和建設(shè)階段可分為兩個部分:(1)風電場項目選址準備階段,這一階段的主要工作包括制定相關(guān)決策、選址的統(tǒng)籌與規(guī)劃、相關(guān)手續(xù)的辦理以及項目規(guī)劃設(shè)計工作的完成。(2)風電場項目施工階段以及竣工階段,這一階段主要是根據(jù)風電場項目的工作安排進行施工建設(shè),根據(jù)昆明市政府的相關(guān)規(guī)劃以及項目投資建設(shè)方的具體工作進度安排,按時保證金銅盆風電場項目的完成。圖4-1金銅盆風電場地理位置(一)氣候特征金銅盆風電場項目位于我國云南昆明地區(qū),該地區(qū)屬于亞熱帶季風氣候,受來自印度洋暖氣氣流的影響,該地區(qū)具有典型的溫帶氣候特征,常年平均溫度在15℃左右,溫度濕度都比較適宜。因為地處北緯低緯度高原山地,該區(qū)域常年會有較強的東南風,即便是低空同樣具有較大的風俗。又因為我國云貴高原的平均海拔相對較高,且區(qū)域內(nèi)山地較多,因此地勢的不平坦和一些特殊地貌的影響,造成這些地區(qū)存在狹管效應(yīng),總體屬于風能資源較為豐富的地區(qū)。(二)水文地貌條件金銅盆風電場項目位于昆明地區(qū),海拔在四千米以上,在其區(qū)域境內(nèi),金沙江和普渡河貫穿其中,地貌呈現(xiàn)北高南低。根據(jù)我國水利部的相關(guān)公告,該地區(qū)并不屬于國家水土流失的重點防治區(qū)域,整體地質(zhì)條件滿足風電場建設(shè)需求。(三)接入電網(wǎng)條件根據(jù)相關(guān)技術(shù)研究結(jié)果可知,在建設(shè)風電場的裝機規(guī)模和輸電距離、輸電容量存在一定的關(guān)系,結(jié)合金銅盆風電場的建設(shè)規(guī)模和既定戰(zhàn)略布局,該風電場適宜采用66KV電壓、風電機裝機規(guī)模40KW接入電網(wǎng),相應(yīng)的導(dǎo)線截面適宜采取150mm2表4-1適宜電壓輸送容量和輸電距離額定電壓(KV)輸送容量(MW)輸電距離(km)663.5-3030-100(四)測風信息在進行金銅盆風電場選址的前期需要對該地區(qū)的風能信息進行測算,因此,根據(jù)該風電場項目的實際情況,可知金銅盆風電場在規(guī)劃范圍內(nèi)設(shè)立了兩座測風塔。編號分別為1123#和1124#,地點分別為點A和點B,兩座測風塔相距12KM。具體如下圖4-2所示。測風塔1123#的海拔為4190m,塔高為100m,在塔身上設(shè)置五個測風裝置,分別在10米、40米、60米、80米和100米高度設(shè)置,根據(jù)每天測風裝置收集到的數(shù)據(jù),可以獲得全年內(nèi),不同高度金銅盆風電場區(qū)域的風速最高值、最低值、以及平均值等信息,相關(guān)測量精度在小數(shù)點后一位。測風塔1124#的海拔為4190m,塔高為80m,在塔身上設(shè)置五個測風裝置,分別在10米、40米、50米、60米和80米高度設(shè)置,根據(jù)每天測風裝置收集到的數(shù)據(jù),可以獲得全年內(nèi),不同高度金銅盆風電場區(qū)域的風速最高值、最低值、以及平均值等信息,相關(guān)測量精度在小數(shù)點后一位。圖4-2測風塔A和測風塔B的地理位置(1)風速本部分列舉近20年以來,金銅盆山區(qū)氣象站公布的風俗數(shù)據(jù),具體如下表4-2所示。表4-2金銅盆山區(qū)氣象站測風數(shù)據(jù)(單位:m/s)年份風速年份風速20003.220112.9420013.1520122.9420022.9620132.9620032.7520142.8620042.8820152.9420052.7920162.8720062.7320172.8620072.7920182.1420082.852019220092.8120202.6820102.7平均風速2.94由上表可知,2000-2020年,該區(qū)域年平均風速為2.80m/s-3.2m/s,2000年年平均風速最高,為3.2m/s。近20年平均年風速為2.94m/s。相對而言,發(fā)電所需要的風速已經(jīng)得到了滿足。(2)風功率密度通過對金銅盆山區(qū)風電場項目A、B兩個測風塔的數(shù)據(jù)統(tǒng)計可知,其中A、B測風塔的風向頻率和風功率密度指標如下表4-3所示:表4-3A、B測風塔風速和風功率密度統(tǒng)計表月份平均風速(m/s)風功率密度(W/m2)1123#100m1124#80m1123#100m1124#80m15.715.43190.37147.2326.217.7225.62342.437.897.3422.59424.348.968.4597.27551.656.478.5698.23248.965.686.5196.37132.875.835.8156.28167.285.765.6150.23153.997.237.5338.98208105.866.4245.27326.1115.926.5188.98217.8125.676.3297.93236.1平均6.43256.8275309.01263.0275根據(jù)上表可知,對于A測風塔的100米高處,全年的平均風速約為6.43m/s;對于B測風塔的80米高處,全年的平均風速約為6.82m/s;對于A測風塔的100米高處,全年的平均風功率密度約為309.01W/m2;對于B測風塔的80米高處,全年的平均風功率密度約為268.02W/m2。4.2調(diào)查問卷基本情況根據(jù)上一章節(jié)獲得的金銅盆山區(qū)風電場項目選址的指標體系,設(shè)置很好、較好、一般、不好、很不好請相關(guān)專家進行評價,分別按照100、80、60、40、20、0進行打分。共發(fā)放問卷17份,其中回收問卷17分,回收率為100%,其中有效問卷17份,回收有效率為100%。4.3實證分析4.3.1指標權(quán)重的確定本小節(jié)采用對金銅盆山區(qū)風電場項目選址研究的判斷矩陣中的各指標因素根據(jù)相對重要程度進行有關(guān)賦值。在確定每個指標的權(quán)重因素判斷矩陣,第一步是征求專家的意見,初步整理和總結(jié)的有效意見收集,然后總結(jié)總體意見的基礎(chǔ)上,統(tǒng)計結(jié)果不同專家的意見,并再次進行匿名咨詢,如此循環(huán)至少4次以后,得出較為統(tǒng)一的專家意見。根據(jù)這些專家的反饋結(jié)果,由表4-1構(gòu)建的金銅盆山區(qū)風電場項目選址分析指標體系,即可以得到金銅盆山區(qū)風電場項目選址評價的各級指標層的判斷矩陣的結(jié)果,分別如下表所示。表4-4金銅盆山區(qū)風電場項目選址準則層判斷矩陣及權(quán)重表BB1B2B3B4權(quán)重B11.000.530.421.020.12B21.871.000.821.150.33B32.401.221.001.550.35B40.980.870.651.000.20表4-5金銅盆山區(qū)風電場項目選址B1判斷矩陣及權(quán)重表B1C1C2C3權(quán)重C11.000.382.270.27C22.601.003.240.58C30.440.311.000.15表4-6金銅盆山區(qū)風電場項目選址B2判斷矩陣及權(quán)重表B2C4C5C6權(quán)重C41.000.450.790.32C52.201.000.930.45C61.271.071.000.23表4-7金銅盆山區(qū)風電場項目選址B3判斷矩陣及權(quán)重表B3C7C8C9權(quán)重C71.001.500.390.35C80.671.000.610.23C92.561.641.000.42表4-8金銅盆山區(qū)風電場項目選址B4判斷矩陣及權(quán)重表B4C10C11C12權(quán)重C101.001.822.600.44C110.551.002.270.39C120.410.441.000.17其中,金銅盆山區(qū)風電場項目選址分析判斷矩陣中準則層中λmax=4.03,C.I.=0.01,C.R.=0.01<0.10;B1層指標風險判斷矩陣中λmax=3.04,C.I.=0.02,C.R.=0.03<0.10;B2層指標風險判斷矩陣中λmax=4.14,C.I.=0.05,C.R.=0.05<0.10;B3層指標風險判斷矩陣中λmax=3.08,C.I.=0.04,C.R.=0.07<0.10;B4層指標風險判斷矩陣中λmax=0.44,C.I.=0.39,C.R.=0.07<0.10。在上述運用層次分析和的基礎(chǔ)上,確定金銅盆山區(qū)風電場項目選址分析判斷矩陣結(jié)果的基礎(chǔ)上,對判斷矩陣的各目標層指標因素確定權(quán)重,其結(jié)果如表4-9所示。根據(jù)測算結(jié)果可知,在金銅盆山區(qū)風電場項目選址分析準則層中,地理因素的權(quán)重系數(shù)為0.12,社會環(huán)境因素的權(quán)重系數(shù)為0.33,電網(wǎng)接入條件因素的權(quán)重系數(shù)為0.35,經(jīng)濟因素的權(quán)重系數(shù)為0.20。表4-9層次總排序結(jié)果準則層指標層權(quán)重層次排序金銅盆山區(qū)風電場項目選址分析(B)地理因素(B1)0.12年平均風速(C1)0.270.0324風功率密度(C2)0.580.0696地質(zhì)條件(C3)0.150.0180社會環(huán)境因素(B2)0.33節(jié)能排污效益(C4)0.320.1056環(huán)保投資狀況(C5)0.350.1155生態(tài)自然環(huán)境影響(C6)0.330.0429電網(wǎng)接入條件因素(B3)0.35建設(shè)技術(shù)的可行性(C7)0.350.1225電網(wǎng)接入線路的技術(shù)可行性(C8)0.230.0805工程征地問題(C9)0.420.1470經(jīng)濟因素(B4)0.20電力運輸成本費用(C10)0.440.0880單位發(fā)電成本(C11)0.390.0780項目投資收益(C12)0.170.03404.3.2選址結(jié)果的分析對于A側(cè)風塔分析,首先,按照指標體系對選址方案比較,邀請專家對A、B風電場選址項目對進行打分,對評價結(jié)果加權(quán)處理,用線性函數(shù)關(guān)系得出金銅盆山區(qū)風電場項目選址效果調(diào)查表,如表4-10所示:表4-10金銅盆山區(qū)風電場項目選址第一級風險矩陣調(diào)查表B1B2B3B4B11223B21/2112B31/2112B41/31/21/21根據(jù)矩陣調(diào)查表得到評價判斷矩陣:(4-1)金銅盆山區(qū)風電場項目選址第二級層的各風險判斷矩陣依次如下所示:(4-2)(4-3)(4-4)(4-5)各選址評價指標根據(jù)其對象的影響大小用權(quán)重值表示。整個金銅盆山區(qū)風電場項目選址的分析結(jié)果直接受給定的權(quán)重大小的影響,對金銅盆山區(qū)風電場項目選址效果的問卷人員的選擇的不同,會對評價權(quán)重的計算有直接的影響,因此應(yīng)該仔細確認這個步驟的權(quán)重的計算。由上文的層次分析法確定的權(quán)重矩陣可得出準則層的權(quán)重為:W=[0.120.330.350.20]用相同的方法可以求得金銅盆山區(qū)風電場項目選址的指標層各個指標的權(quán)重為:wwww將上述所得風險指標權(quán)重系數(shù)分別帶入模糊綜合評價公式(4-6),其中(4-6)根據(jù)模糊綜合評價公式C=W×R求出模糊綜合評價的結(jié)果集合為:Ci=wi×(4-8)金銅盆山區(qū)風電場項目選址分析各階段的模糊綜合評價結(jié)果計算可知:CCCC然后根據(jù)上述所得結(jié)果,利用公式(4-8)可得金銅盆山區(qū)風電場項目選址的評價集為:C同理,可以獲得B側(cè)風塔的評價集為:C最后,對金銅盆山區(qū)風電場項目選址評測結(jié)果和測算矩陣進行綜合計算,其中,Score=C×N,N=(1008060400)scorescore綜上所述,對于A、B兩個地點,A地址的綜合得分為74.472,大于B地址的綜合得分57.9,因此對于金銅盆山區(qū)風電場項目選址可以考慮A地點。4.4本章小結(jié)在構(gòu)建山區(qū)風電場選址指標體系和模型的基礎(chǔ)上,選取云南金銅盆風電場項目作為研究案例展開分析。首先對金銅盆風電場項目進行簡要概述。然后根據(jù)上一章節(jié)獲得的金銅盆山區(qū)風電場項目選址的指標體系,這里的設(shè)置非常好,很好,一般,不好,很差。請相關(guān)專家對問卷進行評估和收集。其次,運用層次分析法和模糊綜合評判法對項目進行了詳細的分析比較。最后,根據(jù)層次分析法和模糊綜合評價的結(jié)果,可以看出A和B兩個備選地點,A地址的綜合得分為74.472,大于B地址的綜合得分57.9,因此對于金銅盆山區(qū)風電場項目選址可以考慮A地點,證實了前面章節(jié)所提出的指標體系選取和模型構(gòu)建的可行性與適用性。第5章總結(jié)與展望本文的研究首先介紹風電場選址研究相關(guān)的背景,以及研究的理論和實踐價值。然后,闡述了山區(qū)風電場選址的研究模型和理論基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,以金銅盆山區(qū)風電場項目為研究案例,通過調(diào)查分析法、定性分析和定量實證相結(jié)合的方法,構(gòu)建基于AHP和模糊綜合評價法相結(jié)合的指標模型體系,對金銅盆山區(qū)風電場項目選址問題進行評價分析,最后得出本文的主要研究結(jié)論:對有關(guān)風電場選址研究的各種理論基礎(chǔ)有了相應(yīng)的研究,其中包括定性分析和定量分析的方法,加上在選址過程中運用中心地理理論作為輔助進行選址,對于選址結(jié)論更有說服力。對風電場的選址原則和方法有了進一步的研究,列舉了一部分需要考慮的因素和必需注意的事項,對風電場選址的總體流程有了一個大概的描述(確定風電場數(shù)量-確定風電場供電范圍-確定影響風電場的因子-根據(jù)經(jīng)濟指標體系確定方案評價-確定風電場選址方案)。(3)構(gòu)建山區(qū)風電場的指標體系,主要從地理因素、社會環(huán)境因素、電網(wǎng)接入條件因素和經(jīng)濟因素選取指標進行衡量。其中在地理因素方面選取年平均風速、風功率密度和地質(zhì)條件作為具體指標;在社會環(huán)境因素選取節(jié)能排污效益、環(huán)保投資狀況因素、生態(tài)自然環(huán)境影響因素作為考慮的主要方面;在電網(wǎng)接入條件因素方面選取建設(shè)技術(shù)的可行性、電網(wǎng)接入線路的技術(shù)可行性和工程征地問題作為具體指標因素;在經(jīng)濟因素則將電力運輸成本費用、單位發(fā)電成本、項目投資收益作為衡量經(jīng)濟因素的主要指標體系。(4)選取金銅盆風電場作為案列,基于AHP和模糊綜合評價的結(jié)果可知,對于A、B兩個地點,A地址的綜合得分為74.472,大于B地址的綜合得分57.9,因此對于金銅盆山區(qū)風電場項目選址可以考慮A地點。風電場的選址是后期建設(shè)合理風電場的首要步驟,在這項工作中擔任一個非常重要的職位是非常重要的,它的結(jié)果的完成會直接影響到后期風電場實施的經(jīng)濟與環(huán)境效益。在建設(shè)運營風電項目的過程中,對風電場項目選址的科學合理與否直接關(guān)乎著風電項目投入和收益的方方面面。在風電場項目建設(shè)期,選址的問題關(guān)系著建設(shè)材料的運輸成本費用,建設(shè)項目的安全性和可實現(xiàn)性等問題,在風電場項目的運營期,選址的問題關(guān)系著電力運輸?shù)某杀締栴},發(fā)電的效率和質(zhì)量,電力產(chǎn)品的需求等。同時,一個好的風電場項目的選址也直接影響地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展。因此對于電廠行業(yè)來說,項目選址直接或者間接影響著該項目未來的發(fā)展狀況和市場價值。在人力、物力、資金等方面的投資也要遠遠大于其他同類項目,并且風電場建設(shè)項目涉及多方面因素影響,存在建設(shè)主體復(fù)雜,工程周期相對較長,建設(shè)影響因素眾多等情況。在風電場項目選址建設(shè)的過程中,好的選址對于建設(shè)費用、建設(shè)周期和周邊居民的生活、環(huán)境等都會產(chǎn)生重大的影響。因此,在風電場建設(shè)選址的過程中,需要綜合考慮各方面因素的影響,盡可能實現(xiàn)項目選址的經(jīng)濟性、安全性、效益性都實現(xiàn)最優(yōu)化。在對風電場選址管理研究的過程中,在理論分析的基礎(chǔ)上與實證研究密切結(jié)合,將理論的框架落實到項目的實施中,盡可能避免類似項目研究中出現(xiàn)的理論與實踐不符甚至脫節(jié)的現(xiàn)象。本文的研究過程盡可能多層面、全面的構(gòu)建選址因素指標,但由于作者本身研究能力與研究水平的不夠,文中對于山區(qū)風電場項目選址的研究難免存在一定的不足之處,比如說對分析方法的理解與選擇可能沒有達到預(yù)想的效果,或是在運用主成分分析法對指標的選取方面有諸多未考慮到的因素和風險的存在,在衡量指標的構(gòu)建方面還需要以后有機會做更加深入的學習和研究,希望能在未來有進一步的提高,達到更高的學術(shù)水平,作出更全面的研究。參考文獻[1]張體強,張超,嚴青,丁少華.垃圾焚燒發(fā)電廠選址研究[J].山東電力高等??茖W校學報,2020,23(06):52-55[2]陳富強.火的傳奇——北侖電廠選址始末[J].當代電力文化,2020(10):88-89.[3]肖雪,賀秋華.基于健康風險評估的燃煤電廠選址分析[J].南華大學學報(自然科學版),2020,34(02):56-61.[4]白若冰,朱杰.火電項目規(guī)劃選址環(huán)保政策研究[J].電力勘測設(shè)計,2019(S2):85-88.[5]方慧.高滲透率分布式光伏發(fā)電集群優(yōu)化規(guī)劃及應(yīng)用研究[D].合肥工業(yè)大學,2019.[6]王璇.火力發(fā)電廠選址研究[D].大連海事大學,2018.[7]張東杰,王昆,龍玉清,趙翔.多目標克隆選擇算法用于生物質(zhì)電廠選址建模[J].測繪地理信息,2018,43(02):19-23.[8]陳亮.南京近代工業(yè)建筑研究[D].東南大學,2018.[9]劉冬冬.國電太原第一熱電廠項目選址的綜合分析與研究[J].山西建筑,2017,43(32):16-17.[10]劉袁芳.湘西北三線建設(shè)的工業(yè)遺存解析及保護研究[D].華中科技大學,2017.[11]任永飛,史學峰,向怡,孟菁華.燃煤電廠環(huán)境影響評價技術(shù)要點分析[J].山西建筑,2016,42(20):202-203.[12]金祎璇.基于環(huán)境影響的火力發(fā)電廠選址研究[D].西安建筑科技大學,2016.[13]高璐.民眾“鄰避”抗爭行為影響因素研究[D].華南理工大學,2016.[14]趙文婷.金昌鐵路物流中心選址方案研究[J].鐵道運輸與經(jīng)濟,2016,38(05):56-59.[15]孫躍杰.洛陽156工業(yè)遺產(chǎn)群歷史研究與價值剖析[D].天津大學,2016.[16]高偉杰.鑲黃旗熱電聯(lián)產(chǎn)項目選址研究[D].華北電力大學,2015.[17]乜璐.模糊層次分析法在國華永州電廠選址中的應(yīng)用研究[D].華北電力大學,2015.[18]李季洋.基于改進的FAHP法對火電廠選址綜合評價方法研究[D].華北電力大學,2015.[19]李雙.秸稈發(fā)電燃料供應(yīng)鏈中收儲站選址優(yōu)化與系統(tǒng)開發(fā)[D].東北大學,2015.[20]邵紅紅.基于組件式GIS的火力發(fā)電廠選址系統(tǒng)研究[D].西安建筑科技大學,2015.[21]高健.石家莊醫(yī)藥220kV輸變電項目選址評價研究[D].華北電力大學,2015.[22]闞健.風力發(fā)電場的構(gòu)成特點與選址分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2015(03):45.[23]宋艷.XT公司備件服務(wù)配送中心選址問題研究[D].上海交通大學,2015.[24]TomHoff,JosephJ.Lannucci.MaximizingtheBenefitsDerivedfromPVplant:SelectingtheBestPlantDesignandPlantLocation.DepartmentofResearchandDevelopment,2007,892-897.[25]MariaAlbaredaSambola,ElenaFernandez,GilbertLaporte.TheCapacityandDistanceConstrainedPlantLocationProblem.Computers&OperationsResearch36(2009):597-611.[26]FazelAmiri.Suitablesiteselectionforecotourismdevelopmentusinggeographicalinformationsystemandanalyticalhierarchyprocess[A].美國科研出版社.Proceedingsof2015Workshop8[C].美國科研出版社:美國科研出版社,2015:1.[27]KuoMS.Optimallocationselectionforinternationaldistributioncenterbyusinganewhybridmethod[J].ExpertSystemswithApplications,2011,38(6):7208-7221.[28]Kengpol,A.,Rontlaong,P,&Tuominen,M.AdecisionsupportsystemforselectionofsolarpowerplantlocationsbyapplyingfuzzyAHPandTOPSIS:Anempiricalstudy.JournalofSofiwareEngineeringandApplications.2013,6(9),470-481.[29]Shahabi,H,Keihanfard,S.,Ahmad,B.B.,Amiri,M.J.,&Taheri.Evaluatingboolean,AHPandWLCmethodsfortheselectionofwastelandifillsitesusingGISandsatelliteimages.EnvironmentalEarthSciences.2014,71(9),42214233.[30]Kabir,Golam,SultanaSumi,Raziaz.PowersubstationlocationselectionusingfuzzyanalytichierarchyprocessandPROMETHEE:AcasestudyfromBangladesh[J].Energy,2014,29(24):717-730.[31]A.M.Abudeif.MulticriteriaDecisionAnalysisBasedonAnalyticHierarchyProcessinGISEnvironmentforSitingNuclearPowerPlantinEgypt.2015.ComputerWeeklyNews,304.[32]牛東曉,火電廠選址最優(yōu)決策中的灰色層次分析法[J].電網(wǎng)技術(shù).2014.06:5.[33]楊勇平.劉殿海,楊昆,楊志平,徐二樹,火電廠模糊優(yōu)化選址[J].中國電機工程學報2016.24:82-87.[34]陳丹娃,趙淑芳,董驍勇.以環(huán)境要素為主導(dǎo)條件的廠址合理性分析[J].哈爾濱師范大學自然科學學報.2017.03:79-83[35]張勇·張治國.李金峰,薛麗平杜軼,層次分析法在電廠建設(shè)項目用地選址中的應(yīng)用——以山西渾源熱電廠項目為例[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技.2019.02;277-278.[36]梁冬青,基于熵權(quán)的模糊綜合評價方法在火電廠選址的應(yīng)用[J].煤2018.01:3-5+15.[37]向明燈、楊林,于云江,任明忠,李良忠,孫家仁,基于健康風險評估的垃圾焚燒電廠選址研究[J.中國環(huán)境科學.2013.S1:165-171.[38]宋

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論