綜合能源系統(tǒng)配置方案綜合評(píng)價(jià)研究

徐 兵，趙 號(hào)，曹艷楠，李學(xué)斌

（中國能源建設(shè)集團(tuán)天津電力設(shè)計(jì)院有限公司，天津 河?xùn)| 300180）

0 引言

電力行業(yè)是能源消耗的主要行業(yè)，同時(shí)也是溫室氣體二氧化碳排放的主要來源，電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排對(duì)緩解污染問題，對(duì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要的作用[1]。因此，逐步調(diào)整能源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實(shí)施多種低碳措施，是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。

目前電力系統(tǒng)、天然氣系統(tǒng)以及供熱系統(tǒng)彼此是獨(dú)立的個(gè)體，彼此之間不能協(xié)調(diào)運(yùn)行，嚴(yán)重制約了可再生能源的接入空間。要想實(shí)現(xiàn)社會(huì)能源可靠、高效的綜合利用以及節(jié)能減排這一目標(biāo)，必須要將各個(gè)供能系統(tǒng)融合到一起，統(tǒng)一優(yōu)化，形成社會(huì)能源一體化供應(yīng)的綜合能源系統(tǒng)（integrated energy system，IES）。

目前綜合能源系統(tǒng)領(lǐng)域相關(guān)評(píng)價(jià)的研究較少，且大多數(shù)為綜合能源系統(tǒng)運(yùn)行的評(píng)價(jià)，鮮有考慮綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃方案的評(píng)價(jià)。文獻(xiàn)[2]對(duì)綜合能源系統(tǒng)可靠性研究現(xiàn)狀進(jìn)行了梳理，分別從模型、算法、指標(biāo)體系3方面提出了未來研究方向。文獻(xiàn)[3]針對(duì)天然氣-電力聯(lián)合系統(tǒng)，建立了可靠性評(píng)價(jià)方法，分析了聯(lián)合系統(tǒng)的最大供電能力。文獻(xiàn)[4-5]對(duì)樓宇冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，分別從供能可靠性和環(huán)保性進(jìn)行對(duì)比分析，證明聯(lián)供系統(tǒng)在這兩方面的優(yōu)越性。文獻(xiàn)[6]提出了考慮建筑分布式能源系統(tǒng)的能源利用效率和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的方案評(píng)價(jià)方法。文獻(xiàn)[7-8]構(gòu)建了經(jīng)濟(jì)、能耗、環(huán)境因素的分布式能源評(píng)價(jià)體系及決策模型，并對(duì)若干典型能源系統(tǒng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。文獻(xiàn)[9]針對(duì)三聯(lián)供系統(tǒng)，考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)因素等多項(xiàng)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，建立了基于層次分析和熵權(quán)的指標(biāo)賦權(quán)法。文獻(xiàn)[10]運(yùn)用層次分析法，選取投資費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用、碳排放量和一次能源耗量，對(duì)日本不同的居民供能系統(tǒng)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。文獻(xiàn)[11]考慮系統(tǒng)靈活性指標(biāo)，建立綜合能源系統(tǒng)多評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并采用模糊綜合評(píng)價(jià)法求解。

本文對(duì)綜合能源系統(tǒng)配置方案綜合評(píng)價(jià)開展研究，首先，考慮安全性、經(jīng)濟(jì)性、能效性、環(huán)保性，建立了綜合能源系統(tǒng)配置方案多層級(jí)多維度綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；其次，提出了層次分析法-熵值法主客觀結(jié)合的權(quán)重系數(shù)法獲取綜合權(quán)重，并采用模糊綜合評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)；最后，采用某綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化配置作為算例對(duì)所提方法進(jìn)行驗(yàn)證，仿真結(jié)果證明了本文所提方法的有效性。

1 綜合能源系統(tǒng)配置方案評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.1 評(píng)價(jià)體系

在綜合能源系統(tǒng)配置方案評(píng)價(jià)過程中，為了提升各指標(biāo)與實(shí)際的貼近程度，各指標(biāo)首先要明確與評(píng)價(jià)目的的一致性，然后系統(tǒng)要盡可能反映綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化配置的實(shí)際特征。綜合考慮電網(wǎng)、熱（冷）網(wǎng)、天然氣網(wǎng)以及各能源系統(tǒng)的耦合特性，從安全性、經(jīng)濟(jì)性、能效性、環(huán)保性4個(gè)方面出發(fā)，建立綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化配置綜合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，包括4個(gè)一級(jí)指標(biāo)和9個(gè)二級(jí)指標(biāo)。綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化配置方案綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如圖1所示。

圖1 綜合能源系統(tǒng)配置方案綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.1.1 安全性指標(biāo)

安全性指標(biāo)包括電網(wǎng)安全指標(biāo)、熱（冷）網(wǎng)安全指標(biāo)和天然氣網(wǎng)安全指標(biāo)[1]。

（1）電網(wǎng)安全指標(biāo)

綜合能源系統(tǒng)中電網(wǎng)安全性指標(biāo)采用主變N-1校驗(yàn)表征，主變N-1校驗(yàn)通過率為：

式中：fpr為主變N-1校驗(yàn)通過率；Nt為通過N-1校驗(yàn)的主變個(gè)數(shù)；Nz為主變總數(shù)。

（2）熱（冷）網(wǎng)安全指標(biāo)

通常情況下，綜合能源系統(tǒng)供熱和供冷分為3種情況，集中供暖和集中供冷、集中供暖和分散供冷、分散供暖和分散供冷，前兩種情況存在管網(wǎng)，第3種情況不需安裝統(tǒng)一管網(wǎng)，并且集中供熱和集中供冷設(shè)計(jì)時(shí)，供熱系統(tǒng)和供冷系統(tǒng)共用一組管網(wǎng)。因此熱（冷）網(wǎng)安全性指標(biāo)主要指系統(tǒng)運(yùn)行過程中管網(wǎng)是否超過設(shè)計(jì)流量或滿足設(shè)計(jì)規(guī)范。CJJ/T 34—2022《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)劃》中，對(duì)管道比摩阻、流速和壓力工況規(guī)定如下：支干線比摩阻不應(yīng)大于300 Pa/m；水流速不應(yīng)大于3.5 m/s；供水管道壓力不得低于熱水汽化壓力，并留有30～50 kPa的富裕壓力。因此，熱（冷）網(wǎng)安全性指標(biāo)主要考慮管道比摩阻、流速和管道壓力的校驗(yàn)，滿足三者校驗(yàn)為合格，指標(biāo)值取1，不滿足為不合格，指標(biāo)值取0。

（3）天然氣網(wǎng)安全指標(biāo)

天然氣網(wǎng)安全主要是指安全供應(yīng)和安全生產(chǎn)。在綜合能源系統(tǒng)中，天然氣是一次能源輸入，主要考慮天然氣在傳輸過程中的一系列安全問題，分為兩個(gè)方面，天然氣技術(shù)指標(biāo)和運(yùn)行參數(shù)。天然氣技術(shù)指標(biāo)需滿足規(guī)范GB 17820—2018 《天然氣》相關(guān)規(guī)定，運(yùn)行參數(shù)需滿足規(guī)范GB 50028—2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定。天然氣網(wǎng)安全指標(biāo)主要考慮天然氣技術(shù)指標(biāo)和運(yùn)行參數(shù)的校驗(yàn)，滿足二者校驗(yàn)為合格，指標(biāo)值取1，不滿足為不合格，指標(biāo)值取0。

1.1.2 經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)

綜合能源系統(tǒng)中供電、供熱（冷）、供氣系統(tǒng)相互交叉耦合，與傳統(tǒng)獨(dú)立的供能系統(tǒng)有本質(zhì)區(qū)別，考慮經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)時(shí)，也需要考慮綜合能源系統(tǒng)的整體經(jīng)濟(jì)性。經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)涵蓋投資建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用以及收益，綜合考慮三者之間的關(guān)系，建立四項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)，分別為初始投資成本、運(yùn)行維護(hù)成本、投資回收期和系統(tǒng)使用壽命。

（1）初始投資成本

初始投資成本指綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化配置設(shè)備的投資成本，可以配置容量和單位容量投資成本計(jì)算求得，如下所示。

式中：i為能源供應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備編號(hào)； Ω1為能源供應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備集合； Ω2為儲(chǔ)能設(shè)備集合；為第i個(gè)能源供應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備的單位容量投資成本；為第i個(gè)能源供應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備配置容量；j為儲(chǔ)能設(shè)備編號(hào)；為第j個(gè)儲(chǔ)能設(shè)備的單位容量投資成本；為第j個(gè)儲(chǔ)能設(shè)備的配置容量。

（2）運(yùn)行維護(hù)成本

運(yùn)行維護(hù)成本指的是綜合能源系統(tǒng)的年運(yùn)行維護(hù)成本，包括運(yùn)行費(fèi)用和設(shè)備維護(hù)費(fèi)用，運(yùn)行費(fèi)用即能源購置費(fèi)用，設(shè)備維護(hù)費(fèi)用可以由配置容量和單位容量運(yùn)行維護(hù)成本計(jì)算求得，如下所示。

式中：Cot為綜合能源系統(tǒng)年運(yùn)行維護(hù)成本；Com為綜合能源系統(tǒng)年設(shè)備維護(hù)費(fèi)用；Cop為綜合能源系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用；為第i個(gè)能源供應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備的單位容量年運(yùn)行維護(hù)成本；為第j個(gè)儲(chǔ)能設(shè)備的單位容量年運(yùn)行維護(hù)成本；S為第s個(gè)典型場景日；Ns為一年中典型日?qǐng)鼍皊的持續(xù)天數(shù)；H為一天的總時(shí)段數(shù)，Ce,s,h、Cg,s,h分別為第s典型日?qǐng)鼍癶時(shí)段的電力購買單價(jià)和天然氣購買單價(jià)；Pe,s,h、Gg,s,h分別為第s典型日?qǐng)鼍癶時(shí)段的電力和天然氣購買量。

（3）投資回收期

投資回收期是項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)可行性的重要指標(biāo)，回收期愈短，風(fēng)險(xiǎn)愈小，盈利愈多。投資回收期計(jì)算如下。

式中：Ths為投資回收期；Ts為收益大于總投資的年份；H為一天的總時(shí)段數(shù)；T為規(guī)劃周期；r為資金折現(xiàn)率；SRt為第t年的供能收益，Ce,t,s,h,J、Ce,t,s,h,SY、Ce,t,s,h,GY分別為第t年S典型日?qǐng)鼍癶時(shí)段的居民、商業(yè)、工業(yè)電力出售單價(jià)，元/kW·h；Pe,t,s,h,J、Pe,t,s,h,SY、Pe,t,s,h,GY分別為第t年S典型日?qǐng)鼍癶時(shí)段的居民、商業(yè)、工業(yè)售電量，kW·h；HPRJ、HPRFJ分別為居民和非居民的單位面積供熱價(jià)格，元/m2；CPRJ、CPRFJ分別為居民和非居民的單位面積供冷價(jià)格，元/m2；Ar,J、Ar,FJ分別為居民和非居民面積，m2。

（4）系統(tǒng)使用壽命

系統(tǒng)使用壽命指綜合能源系統(tǒng)中配置的設(shè)備，從全新狀態(tài)開始使用至核心設(shè)備無法穩(wěn)定運(yùn)行，不再具有正常功能而停止使用的全部時(shí)間，與設(shè)備維修保養(yǎng)優(yōu)劣程度密切相關(guān)，單位為年。該指標(biāo)主要參考設(shè)備廠商資料和實(shí)際項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)值。

1.1.3 能效性指標(biāo)

能效性指標(biāo)反映綜合能源系統(tǒng)中能量被有效利用的程度，可以衡量能源利用的技術(shù)水平。綜合能源系統(tǒng)中，通過各種能源生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換設(shè)備和能源存儲(chǔ)設(shè)備，滿足各類用戶的多元負(fù)荷需求，因此選擇綜合能源利用效率作為能效性指標(biāo)的二級(jí)指標(biāo)。

綜合能源利用率的定義是純電負(fù)荷需求、冷負(fù)荷需求、熱負(fù)荷需求、氣負(fù)荷需求的總量與能源輸入量的比值。能源輸入包括可再生能源和非可再生能源，區(qū)域綜合能源系統(tǒng)能效分析的目的是尋找提高非可再生能源的利用率和充分消納可再生能源的方法，而評(píng)估可再生能源的利用程度并無實(shí)際意義，可再生能源屬于自然資源，不需要付出經(jīng)濟(jì)成本，也不會(huì)產(chǎn)生污染氣體排放，因此，能源輸入量可以只考慮非可再生能源，即外購電與外購氣的能源和。

該指標(biāo)不僅可以反映傳統(tǒng)化石能源的利用水平，并且在一定條件下體現(xiàn)了可再生能源的消納水平。其值越高，在負(fù)荷不變的條件下，化石能源利用效率越高；可再生能源消納的越多，其值也越高。

綜合能源利用率計(jì)算如下。

式中： ηPIES為綜合能源系統(tǒng)的綜合能源利用率；PeL、QqL、CcL、GgL分別為綜合能源系統(tǒng)內(nèi)的一年的電負(fù)荷、熱負(fù)荷、冷負(fù)荷和氣負(fù)荷；ECq,e、ECc,e、ECg,e分別為熱負(fù)荷、冷負(fù)荷和天然氣轉(zhuǎn)換為電能的能質(zhì)系數(shù)；Pe、Gg分別為綜合能源系統(tǒng)的年外購電量和年外購氣量。

1.1.4 環(huán)保性指標(biāo)

消耗化石能源能夠產(chǎn)生污染物，從而造成環(huán)境污染，綜合能源系統(tǒng)的發(fā)展是為了促進(jìn)能源的可持續(xù)發(fā)展，達(dá)到節(jié)能減排的目的，因此系統(tǒng)的污染排放是衡量綜合能源系統(tǒng)環(huán)保性的重要指標(biāo)。因此，污染物排放作為環(huán)保型指標(biāo)的二級(jí)指標(biāo)。

污染物主要是綜合能源系統(tǒng)消耗天然氣和電力產(chǎn)生的污染氣體排放，電能生產(chǎn)及天然氣消耗過程中產(chǎn)生的主要污染氣體有CO、CO2、SO2和NOx，考慮4種污染氣體排放，污染物排放量計(jì)算如下。

式中：Cpoll為綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃期內(nèi)的污染物排放總量；ECO為第t年的CO排放量；ECO2為第t年的CO2排放量；ESO2為第t年的SO2排放量；ENOx為第t年的NOx排放量；S為每年典型日?qǐng)鼍皵?shù)量；Ω3為消耗天然氣的能源供應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備集合；Gg,i,s,h為第s典型日?qǐng)鼍癶時(shí)段第i個(gè)消耗天然氣的能源供應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備的天然氣購買量； αe,CO、 αe,CO2、αe,SO2和 αe,NOx分別為消耗電能所產(chǎn)生的污染氣體CO、CO2、SO2和NOx的排放系數(shù)； αg,i,CO、 αg,i,CO2、αg,i,SO2、 αg,i,NOx分別為第i個(gè)消耗天然氣的能源供應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)生的污染氣體CO、CO2、SO2和NOx的排放系數(shù)；GgL,o,s,h為第s典型日?qǐng)鼍癶時(shí)段其他天然氣負(fù)荷功率； αg,o,CO、 αg,o,CO2、 αg,o,SO2和αg,o,NOx分別為除消耗天然氣的能源供應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備以外其他消耗天然氣所產(chǎn)生的污染氣體CO、CO2、SO2和NOx的排放系數(shù)。

1.2 指標(biāo)分類

在評(píng)價(jià)過程中決策者對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象的結(jié)果準(zhǔn)確性與指標(biāo)屬性有很緊密的聯(lián)系，同時(shí)指標(biāo)屬性不同的數(shù)據(jù)的處理過程也不可能完全相同，因此，合理的對(duì)指標(biāo)屬性進(jìn)行分類是評(píng)價(jià)過程中的重要環(huán)節(jié)，對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果影響很大。一般情況下，利用指標(biāo)自身屬性將其概括為3類，正指標(biāo)、逆指標(biāo)和適度指標(biāo)。正指標(biāo)數(shù)值越大評(píng)價(jià)越好；逆指標(biāo)數(shù)值越小評(píng)價(jià)越好；適度指標(biāo)位于一定范圍內(nèi)為宜。根據(jù)構(gòu)建的綜合能源配置方案評(píng)價(jià)體系中各指標(biāo)的內(nèi)涵及性質(zhì)，所有指標(biāo)分類如表1所示。

表1 綜合能源系統(tǒng)配置方案評(píng)價(jià)體系指標(biāo)分類

2 評(píng)價(jià)方法

綜合能源系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法可以分為指標(biāo)賦權(quán)重和方案綜合評(píng)價(jià)兩個(gè)方面，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立完成后，首先，需要確定每層、每個(gè)指標(biāo)的權(quán)重大小，其次，采用評(píng)價(jià)方法對(duì)每個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，最后利用權(quán)重大小和每個(gè)指標(biāo)的評(píng)分情況，計(jì)算得到方案的總評(píng)分。

2.1 權(quán)重確定方法

權(quán)重確定方法包括主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法，主觀賦權(quán)法能夠有效反映專家經(jīng)驗(yàn)和決策者偏好，但是不可避免的能夠忽略一些客觀因素，客觀賦權(quán)法能夠有效分析各指標(biāo)之間存在的客觀聯(lián)系，但是無法結(jié)合實(shí)際需求，在評(píng)價(jià)過程中，指標(biāo)權(quán)重過于主觀或客觀，均不利于評(píng)價(jià)結(jié)果，須研究主觀和客觀賦權(quán)法結(jié)合，既能發(fā)揮不同方法自身優(yōu)勢，又能夠彌足各方法的不足。本文兼顧主觀和客觀權(quán)重系數(shù)，綜合考慮專家經(jīng)驗(yàn)和客觀因素的影響，提出層次分析法[12-13]-熵權(quán)法[14]主客觀結(jié)合的權(quán)重系數(shù)法。本文提出的層次分析法-熵值法主客觀結(jié)合的權(quán)重系數(shù)，通過可調(diào)的權(quán)重系數(shù)，將兩種權(quán)重方法組合得到最優(yōu)權(quán)重，計(jì)算公式如下。

式中：wj為綜合權(quán)重；wj1為層次分析法所得權(quán)重；wj2為熵權(quán)法所得權(quán)重； β 為權(quán)重系數(shù)，當(dāng) β=0 時(shí)，為純客觀指標(biāo)權(quán)重，當(dāng) β=1 時(shí)，為純主觀指標(biāo)權(quán)重，通過調(diào)整 β 的大小，可以實(shí)現(xiàn)主觀和客觀指標(biāo)權(quán)重結(jié)合的靈活調(diào)整。

2.2 評(píng)價(jià)方法

模糊綜合評(píng)價(jià)法是一種基于模糊數(shù)學(xué)的綜合評(píng)價(jià)方法，通過隸屬函數(shù)對(duì)模糊問題進(jìn)行量化，從而可以通過數(shù)學(xué)方法對(duì)其進(jìn)行分析與處理，能較好地解決評(píng)價(jià)對(duì)象和評(píng)價(jià)過程中存在的模糊性，在各種科學(xué)領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。因此采用模糊綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行綜合能源系統(tǒng)配置方案的綜合評(píng)價(jià)。

本章提出的基于層次分析法-熵權(quán)法的綜合能源系統(tǒng)配置方案模糊綜合評(píng)價(jià)流程如圖2所示。

圖2 綜合能源系統(tǒng)配置方案綜合評(píng)價(jià)流程圖

3 案例分析

選取我國內(nèi)蒙古地區(qū)某個(gè)綜合能源系統(tǒng)作為對(duì)象，該商業(yè)中心地塊占地面積17.24萬m2，建筑面積49.37萬m2，夏季典型日110天，過渡季典型日73天，冬季典型日182天。該地塊均為商業(yè)負(fù)荷，工業(yè)負(fù)荷和居民負(fù)荷為0。工商業(yè)用電價(jià)格為0.563 7元/(kW·h)。天然氣價(jià)格為3.02元/m3。供暖價(jià)格為每月5.03元/m2。規(guī)劃周期為20年。采用多目標(biāo)優(yōu)化方法得到20組綜合能源系統(tǒng)配置方案，計(jì)算各配置方案對(duì)應(yīng)的指標(biāo)值，如表2所示。

表2 綜合能源系統(tǒng)配置方案指標(biāo)值

3.1 權(quán)重系數(shù)確定

本節(jié)首先采用層析分析法確定各準(zhǔn)則和指標(biāo)的主觀權(quán)重，其次采用熵權(quán)法確定各準(zhǔn)則和指標(biāo)的客觀權(quán)重，最后利用權(quán)重系數(shù)將主觀權(quán)重和客觀權(quán)重加權(quán)獲得主客觀綜合權(quán)重。

3.1.1 判斷矩陣

確定準(zhǔn)則判斷矩陣和準(zhǔn)則下所有下屬指標(biāo)的相對(duì)重要程度的判斷矩陣。

綜合能源系統(tǒng)配置方案評(píng)價(jià)體系包含4個(gè)準(zhǔn)則，準(zhǔn)則層判斷矩陣A為4 × 4矩陣，判斷矩陣主對(duì)角線為1，關(guān)于主對(duì)角線對(duì)稱的位置互為倒數(shù)。準(zhǔn)則層判斷矩陣如下所示。

安全性準(zhǔn)則下屬指標(biāo)的判斷矩陣Ase為3 × 3矩陣。

經(jīng)濟(jì)性準(zhǔn)則下屬指標(biāo)的判斷矩陣Aec為4 × 4矩陣。

能效性準(zhǔn)則下屬指標(biāo)的判斷矩陣Aef為1 × 1矩陣，即[1]。

環(huán)保性準(zhǔn)則下屬指標(biāo)的判斷矩陣Aen為1 × 1矩陣，即[1]。

3.1.2 權(quán)重系數(shù)

根據(jù)計(jì)算得到的主觀權(quán)重和客觀權(quán)重，計(jì)算得到各指標(biāo)的主客觀權(quán)重值，如表3所示。

表3 各指標(biāo)權(quán)重值

3.2 綜合評(píng)價(jià)結(jié)果分析

各配置方案總得分值如圖3所示，各配置方案所有準(zhǔn)則和指標(biāo)層得分如表4所示。

表4 不同綜合能源系統(tǒng)配置方案評(píng)分結(jié)果

圖3 綜合能源系統(tǒng)配置方案評(píng)價(jià)得分結(jié)果

從評(píng)分結(jié)果來看，20個(gè)方案中最高得分為81.945，最低得分為65.141，總體都能夠達(dá)到良好水平，也能夠說明本項(xiàng)目所提綜合能源系統(tǒng)聯(lián)合優(yōu)化配置方案的有效性。

配置方案1的得分最高，與其他的配置方案相比，配置方案1在經(jīng)濟(jì)性和能效性方面表現(xiàn)較好，經(jīng)濟(jì)性準(zhǔn)則評(píng)分和能效性評(píng)分均在80分以上，說明運(yùn)行策略1綜合能源利用效率較高。但是配置方案1的環(huán)保性評(píng)分較低，污染氣體排放量較高，說明經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性是相互矛盾的。

環(huán)保性準(zhǔn)則評(píng)分最高的是配置方案10，得分為94.966分，配置方案10為環(huán)保性最優(yōu)方案，其污染物排放量最低，但是其經(jīng)濟(jì)性和能效性評(píng)分均較差，經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)評(píng)分僅為49.144分，導(dǎo)致配置方案10的總得分最低。

經(jīng)濟(jì)性準(zhǔn)則評(píng)分最高的為配置方案3，得分為92.831分，配置方案3為經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)方案，其投資回收期為16年，并且設(shè)備投資成本和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用均較低。

4 結(jié)束語

本文首先綜合協(xié)同考慮電網(wǎng)、熱（冷）網(wǎng)、天然氣網(wǎng)，兼顧安全性、經(jīng)濟(jì)性、能效性、環(huán)保性，建立了綜合能源系統(tǒng)配置方案綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，包括個(gè)一級(jí)指標(biāo)和二級(jí)指標(biāo)；其次，計(jì)及主觀權(quán)重和客觀權(quán)重，提出了層次分析法-熵值法主客觀結(jié)合的權(quán)重系數(shù)確定最優(yōu)權(quán)重；進(jìn)一步，采用模糊綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行評(píng)價(jià)，給出了綜合能源系統(tǒng)配置方案評(píng)價(jià)流程。文章采用我國內(nèi)蒙古地區(qū)某個(gè)綜合能源系統(tǒng)作為對(duì)象進(jìn)行案例分析，采用本文所提方法可以快速有效地對(duì)多個(gè)配置方案進(jìn)行總體評(píng)分和分項(xiàng)評(píng)分，為綜合能源系統(tǒng)配置方案評(píng)價(jià)提供一定的參考價(jià)值。