基于模糊综合评判模型的海水抽水蓄能电站综合评价问题的研究

李雪娇

（国网新源控股有限公司技术中心，北京市 100053）

基于模糊综合评判模型的海水抽水蓄能电站综合评价问题的研究

李雪娇

（国网新源控股有限公司技术中心，北京市 100053）

海水抽水蓄能电站具有广阔的发展前景。但由于海洋的特殊性，也面临着许多问题和挑战。在我国，海水抽水蓄能电站的建设和研究尚处于起步阶段[1]。而如何客观、合理的选取评价指标，对海水抽水蓄能电站的效益进行综合评价，具有重要的理论研究价值和实际意义。本文根据海水抽水蓄能电站的特点，利用科学的理论和方法，从经济效益指标、社会与电网效益指标、环境效益指标来分析建立“海水抽水蓄能电站的综合评价指标体系”，并通过模糊综合评判模型的构建，探讨解决如何对海水抽水蓄能电站的效益进行合理、科学的评估，对海水抽水蓄能电站的发展有着一定的促进作用和指导意义，为我国建设和运行海水抽水蓄能电站提供科学的决策支持。

海水抽水蓄能；综合评价；指标体系；模糊综合评判

0 引言

随着我国经济飞速发展、人民生活水平的不断提高，电力供应、安全稳定运行面临更为严峻的形势。海水抽水蓄能电站在我国既有资源利用的可行性，又有电力需求的必要性。但由于海水的特殊性，例如海水渗透、飞溅、腐蚀、海洋生物附着以及海洋环境下的发电运行等问题，我国海水抽水蓄能电站的建设尚处于初步研究和开发阶段，故国内关于海水抽水蓄能经济评价以及综合评价研究的文献与研究较少[7]。如何客观、合理的选取评价指标，对海水抽水蓄能电站的效益进行综合评价也成为技术经济及管理研究方向的重要问题之一，同时具有重要的理论研究价值和实际意义。本文的目的就是根据海水抽水蓄能电站的特点，利用科学的理论和方法，从经济效益指标、社会与电网效益指标、环境效益指标来分析建立“海水抽水蓄能电站的综合评价指标体系”，并通过模糊综合评判模型的构建，探讨解决如何对海水抽水蓄能电站的效益进行合理、科学的评估，从而为抽水蓄能电站建设和发展提供参考。

1 抽水蓄能综合评价指标体系的建立

为了合理、准确、科学地评估抽水蓄能电站的效益，本文在参照了大量的历史文献中关于抽水蓄能电站评价方面的内容的基础上，本着系统性、科学性、实用性的原则，从经济效益指标、社会和电网效益指标、环境效益指标构建了一套相对客观、科学、普遍适用的综合评价指标体系[3]。指标体系见表1。

由于海水抽水蓄能电站建设的特殊性，例如，海水有可能从上水库渗透进土壤中，导致地表或地下水污染，上水库泄漏的海水中的盐分可能会对周围的动植物产生不利的影响等，故此处环境效益指标设置较为精细化。针对不同的海水抽水蓄能电站的要求，可以增加或删减相应的评价指标。

2 抽水蓄能综合评价模型的建立

2.1 确定评价指标因素

其中u1代表经济效益指标体系，u2代表社会效益指标体系，u3代表电网效益指标与环境效益指标体系。

其中，各单要素子集Ui=（i=1，2，3）分别为：

其中u11财务内部收益率，依此类推，具体代表可详见指标体系（见表1）。

2.2 确定判定评语集

根据评价决策的实际需要，一般将评判等级标准划分为“很好”“较好”“一般”“较差”和“差”五个等级。即评语集合为：

此评语集是与抽水蓄能行业总体水平相比较得出，一般以行业领先者为很好，依此类推，行业落后者差。

2.3 确定各指标层权重

在海水抽水蓄能的综合评价指标体系中，由于下层各指标u11、u12等对上层某一指标U1的相对重要程度并非一样，即一些指标的影响程度要大于或超过另一些指标。因此，为了衡量下层各指标对上层指标的相对重要性，需要确定评价指标的权重系数。

常见的确定权重系数的方法有：①主观经验判断法；②专家调查法或专家征询法；③评判专家小组集体讨论投票表决法；④模糊综合评判法。为了保证确定的权重系数的客观性、公正性和科学性，常常可将上述几种方法结合起来使用。以下采用主观经验判断法和专家征询法相结合来确定各级评价要素指标的权重系数子集。

各子集权重（一级权重）为：

各子集Ui（i=1，2，3）中诸要素的权重（二级权重）分别为：

2.4 确定模糊评判矩阵

确定Ui的模糊评价矩阵Ri，既对每个Ui（i=1，2，3）分别进行综合评判，得到Uij隶属于每个评语的程度rij，并由此构造判断矩阵Rij（i=1，2，3）。

2.5 确定一级指标的模糊综合评判集以及单要素模糊综合评判结果

确定一级指标的模糊综合评判集：

确定基于单要素模糊综合评判结果Bi，可以得到U中各子集的综合评价决策矩阵：

2.6 得出最终模糊综合评判结果

由U的各子集的权重系数向量A和综合评价决策矩阵R，经过合成运算，即得出抽水蓄能电站综合效益的模糊综合评价结果：

最后进行归一化处理。

3 算例

对于某海水抽水蓄能电站，假定评判专家小组有100名成员，其中有10名对此抽水蓄能效益的综合评价指标之一“财务内部收益率（u11）”认为“很好（v1）”的评价等级[6]，即持同意意见的专家占专家小组总人数的10/100，因此该指标的评价值就是0.1，依此类推，经评判专家小组测评结果，分别得各子集Ui（i=1，2，3）中诸要素的评价决策矩阵为：

采用主观经验判断法和专家征询法相结合来确定各级评价要素指标的权重系数子集，可得：

经过运算，得各子集Ui（i=1，2，3）的综合评判结果分别为：

因此，U中各子集的综合评价决策矩阵为：

所以，该抽水蓄能电站的模糊综合评价结果为：

最后进行归一化得：

按照最大隶属度原则，该抽水蓄能电站综合经济评价是较好的，建议投产建设。

4 结束语

我国海岸线绵长，海水资源丰富，发展海水抽水蓄能是十分必要的。目前，我国海水抽水蓄能电站的研究和建设尚处于起步阶段。探索适合我国沿海地区的海水抽水蓄能的综合发展模式，建立全面的效益评估指标体系，对我国抽蓄电站的建设和运行有着重要的指导性意义。本文从经济效益指标、社会与电网效益指标、环境效益指标来分析建立海水抽水蓄能电站的综合评价指标体系，并构建模糊综合评判模型，可以较客观、科学的对抽水蓄能电站的效益进行合理、科学的评估，对海水抽水蓄能电站的发展有着一定的促进作用和指导意义，为我国建设和运行海水抽水蓄能电站提供科学的决策支持。

[1]张秀兰．模糊理论及其应用[M]．长沙：国防科技大学出版社，1998．ZHANG Xiulan， fuzzy theory and its application [M]． Changsha：national university of defense technology press， 1998．

[2]郭亚军，等．综合评价理论与方法[M]．北京：科学出版社，2002．GUO Yajun， such as comprehensive evaluation theory and method [M]． Beijing： science press， 2002．

[3]刘振亚．中国电力与能源[M]．北京：中国电力出版社，2012．LIU Zhenya． China electric power and energy [M]． Beijing：China power press， 2012．

[4]宋红东，陈国喜．抽水蓄能电站的作用于效益．河南电力，2001．SONG Hongdong，CHEN Guoxi． The role of pumped storage power station in benefits． Henan electric power， 2001．[5]水利电力部北京勘测设计院．抽水蓄能电站运行动态效益．国际会议论文选择．1985．Water conservancy survey design institute of ministry of Beijing．Pumped storage power station running dynamic benefits．International conference papers choose． 1985．

[6]罗绍基．美国Summit 抽水蓄能电站效益评价和经济分析．水利发电．2007．LUO Shaoji． American Summit pumped storage power plant benefit evaluation and economic analysis． Hydroelectric power． 2007．

[7]石文辉．我国海水抽蓄电站发展初探[D]．中国能源． 2015．SHI Wenhui． Que sea water pump storage power station development in our country [D]． China’s energy． 2015．

2017-05-28

2017-07-04

李雪娇（1985—），女，工程师，主要研究方向：造价管理、技术经济管理、数学建模等。E-mail：xuejiao-li@sgcc．com．cn

Based on the Fuzzy Comprehensive Evaluation Model of Water Pumped Storage Power Station Comprehensive Evaluation Research of the Problem

LI Xuejiao
（Technology Center State Grid XinYuan Company Ltd.Beijing100053，China）

The water pumped storage power station has a broad development prospects. But due to the particularity of the sea，also faced with many problems and challenges. In our country， the construction of pumped storage power station of sea water and the research is still in its infancy. And how to objective and reasonable selection of evaluation index， the comprehensive evaluation of seawater the benefit of pumped storage power station has an important theoretical research value and practical significance. In this paper， according to the characteristics of the water pumped storage power plant， using scientific theory and method， from the economic benefit indexes， social benefit indicators， environmental indicators with power grid to analyze to establish comprehensive evaluation index system of pumped storage power station “sea”，and through the fuzzy comprehensive evaluation model to build，to discuss how to solve the water pumped storage power station for the benefit of the rational and scientific assessment of the water pump storage and the development of the pumped-storage power station has a certain role in promoting and guiding significance， for our country construction and run the water pumped storage power station to provide scientific decision support.

the water pumped storage； comprehensive evaluation； index system； fuzzy comprehensive evaluation

TK71

A学科代码：470．30

10．3969/j．issn．2096-093X．2017．05．008