一种以模糊综合评价法进行综合能源模式分析的方法与流程

1.本发明涉及综合能源评价方式的管理领域，尤其是涉及一种利用综合能源评级指标建设和横向比较的综合分析方法。


背景技术：

2.随着信息技术突飞猛进地发展，能源与资源日趋紧张，“双碳”目标的压力，以及国际政治与经济形势错综复杂，为了保障能源安全稳定供给、多能协同互济与发展、能源与社会经济发展其他资源优势互补、能源产业与其他产业深度融合，综合能源模式发展在经济社会发展过程中越来越重要。
3.传统综合能源主要采用区域供电、供暖、供热以及解决区域内综合能源需求的能源互补与能源耦合模式。而发展至今综合能源开始呈现新的特征：一是运营主体增加，既有传统能源大型国企也有私营新成立私企；二是技术应用升级，既有传统多能互补技术也有与科技通信等联通新技术；三是商业模式多样化，既有传统能源商业化运营也有能源与其他社会资源融合利用；四是政策支持，“十四五”期间，综合能源发展在能源产业发展的地位更加凸显，规划支撑与金融支撑双管齐下为其发展添注活力。综合能源相较于传统模式表现出效率、效益、效果、效能有较大提升的优势，是未来能源发展的重要方向。
4.鉴于综合能源发展模式的多样性和难以化一比较，本发明建立了模糊综合评价法的多指标综合能源模式评价方法，目的是对某一综合能源模式进行综合评价，解决了评价过程中的主观性、指标复杂性、定性指标较多等问题。其评价结果是用综合得分与综合评价值的数值表达。通过设定不同综合能源模式的评价实例，验证了该方法的科学性、可操作性、合理性和可推广性。


技术实现要素：

5.本发明主要通过综合能源的经济效益、社会效益、环境效益、可持续发展效益四个维度指标，兼顾综合能源现代模式在业务、服务、领域、规模等的差异，且对于综合能源的评价既有如成本收益类可量化的经济性指标，也有带动上下游产业链与人才培养类定性化指标，因此选用模糊综合评价法，对于某一综合能源模式进行评估，此方法的价值作用在于兼含综合能源能源互济、先进信息技术应用、清洁绿色发展、经济效益提升、社会正外部效应等优势，其技术方案如下：
6.一种以模糊综合评价法进行综合能源模式分析的方法，包括如下步骤：
7.步骤1)：将综合能源模式划分为四个模块，包括城市综合能源运营主体模块、城市综合能源耦合性技术应用模块、城市综合能源新业态商业模式模块和城市综合能源多类型政策支持模块；
8.步骤2)：确定综合能源模式指标体系，将不同的指标来源和指标类型都纳入到指标范畴中，再采用逐级细化分解的方式进行指标分层；
9.步骤3)：对综合能源模式进行评价；
10.步骤4)：对评价结果进行分析，得出结论。
11.步骤3)中，对综合能源模式进行评价，包括如下步骤：
12.步骤3.1)建立对于事物评价的因素集；
13.步骤3.2)建立事物评判结果的判断集；
14.步骤3.3)确定各评价因素的权重向量；
15.步骤3.4)建立层次单排，对权重指标进行归一化处理、建立层次总排序；
16.步骤3.5)在单排列基础上得出各方案的优劣排序。
17.步骤3.1)中，建立对于事物评价的因素集，是指建立综合能源模式评价的因素层次结构，确定评价指标，并根据指标将因素进行分层，影响因素包括经济效益因素u1、环境效益因素u2、社会效益因素u3和可持续发展效益因素u4，因素集表达式如下：
18.u＝(u1、u2、u3、u4)
ꢀꢀꢀ
(1-1)。
19.步骤3.2)中，所述建立事物评判结果的判断集，包括如下如步骤：
20.步骤3.2.1)通过效益因素确定综合能源方案的判断矩阵，包括经济效益因素u1、环境效益因素u2、社会效益因素u3和可持续发展效益因素u4的判断集；
21.步骤3.2.2)判断集是对于综合能源模式发展前景的评价，根据专家评审以问卷、采访、调研等形式形成打分报告，表达式如下：
22.v＝(v1，v2，v3，v4，v5，v6)
ꢀꢀꢀ
(1-2)
23.式中，v＝(非常好，较好，良，一般，较差，非常差)。
24.步骤3.3)中，所述确定各评价因素的权重向量，包括如下步骤：
25.步骤3.3.1)运用层次分析法得到权重配比，权重分配为各类评价因素的重要程度，由不同因素对于问题所要达成目标的关联程度和隶属度决定，形成准则层对目标的对比矩阵；
26.步骤3.3.2)进行一致性检验,引入一致性指标ci和一致性比率指标cr，，表达式如下：
[0027][0028]
式中，λ为最大特征值。
[0029][0030]
式中，ri为平均随机一致性指标；
[0031]
式中，当cr《0.1时，则能通过一致性检验；
[0032]
形成组合权向量，由此可得综合能源模式的权重向量表达式如下：
[0033]
a＝[a1，a2，a3，a4，a5，a6]
ꢀꢀꢀ
(1-5)
[0034]
式中，a为权重向量；a1，a2，a3，a4，a5，a6代表各组各项效益因素的权重。
[0035][0036]
式中，为权重均值向量；代表各项效益因素权重均值。
[0037]
步骤3.4)中，建立层次单排，对权重指标进行归一化处理、建立层次总排序，包括如下步骤：
[0038]
步骤3.4.1)进行层次单排，若因素集u中第i个元素对评价集v中第j个元素的隶属度为r
ij
,则对第i个元素的评价结果用模糊集合的表达式如下：
[0039]ri
＝(r
i1
,r
i2
,...,r
ij
)
ꢀꢀ
(1-7)
[0040]
式中，ri为评级对象从评价因素对评价等级模糊子集的隶属度；
[0041]
步骤3.4.2)以m个元素评级集r1,r2,...,rm为行，组成矩阵r
m*n
，则为模糊评价矩阵，得到单因素评价矩阵r，表达式如下：
[0042][0043]
步骤3.5)中，在单排列基础上得出各方案的优劣排序，包括如下步骤：
[0044]
步骤3.5.1)通过模糊变化，可将u的模糊向量a变为v上的模糊向量b，表达式如下：
[0045][0046]
式中，b为模糊综合评价结果的向量；a
1*m
为综合能源模式的权重向量；r
m*n
为评级对象从评价因素对评价等级模糊子集的隶属度；该式表示被评价对象从总体来看对各评价等级模糊子集的隶属程度；
[0047]
步骤3.5.2)设置s为效益因素集中对应因素的级分，级分表示各评价等级的分配比；
[0048]
步骤3.5.3)运用模糊合成算子方法计算最大隶属值，最大隶属值所在评价等级则为该种综合能源模式所属等级，表达式如下：
[0049][0050]
式中，m(
·
,∨)代表不同的模式下，哪一评价等级得分最高，则最大隶属度归属于该等级，从而确定该模式评价等级；算子算法为取ai、r
ij
中最大值；
[0051]
步骤3.5.4)通过将效应因素级中对应的级分乘以综合评价值，可以得出综合能源模式的系统综合得分为f，表达式如下：
[0052]
f＝b
1*n
*st
1*n
ꢀꢀꢀ
(1-11)
[0053]
式中，st
1*n
为评价集v中对应的各因素等级分数；b
1*n
为被评价对象从总体来看对各评价等级模糊子集的隶属程度；本式表示某一综合能源模式的综合得分情况。
[0054]
与现有技术相比，其有益效果在于：本发明运用模糊综合评价法进行综合能源模式分析，以定量和定性方式运用包括经济类指标、环境类指标、社会类指标和可持续发展类指标进行综合能源评估与评价，以综合得分与综合评价值，对不同综合能源模式的发展现状、优势与短板、发展潜力、发展未来进行有效评估，进而提升能源利用效率，使其经济效益、社会效益、环境效益均可以逼近最优状态；同时提升能源安全可靠性，保障能源安全智慧供应。
附图说明
[0055]
图1为城市综合能源协调发展布局逻辑图；
[0056]
图2为综合能源模式指标体系确定方法示意图。
具体实施方式
[0057]
实施例1
[0058]
如图1所示，为城市综合能源协调发展布局逻辑图，为保证现代综合能源模式的良性运行，提出以客户需求导向、产品服务多样、新兴技术支撑、政策法规支持的为主的综合能源发展特征。主体、技术、商业模式和政策四者相辅相成、相互链接、形成了科技研发、政策扶持、产业培育、商业创新四个方面驱动力量，共同助力形成综合能源发展模式。
[0059]
实施例2
[0060]
将综合能源模式划分为四个模块：
[0061]
城市综合能源运营主体模块：
[0062]
(1)电网企业组建了国网级与省级综合能源服务公司，开展包括节能服务、电动汽车服务、储能系统、综合能效服务、分布式能源等业务；
[0063]
(2)发电集团开展了分布式能源建设运营、电力增值服务、配售电服务、综合能源服务平台等业务；
[0064]
(3)石油企业开展了油气氢电综合加注站、配售电业务、调峰电厂、清洁电力项目如海上风电、光伏发电等；
[0065]
(4)地方能源集团开展了产业园区综合供能服务、节能改造、分布式能源、智慧照明、新能源汽车、合同能源管理服务等；
[0066]
(5)城市供热企业开展了生物质热电联产、工业余热等供电新模式；
[0067]
(6)节能环保公司开展了节能照明、空调与建筑节能、热能利用等业务；
[0068]
(7)互联网及科技公司以技术创新为抓手，开展云平台、大数据计算、标准化商业平台等技术，构建能源互联新模式。
[0069]
城市综合能源耦合性技术应用
[0070]
(1)能源类型主要包括了传统的煤炭、石油、天然气、也包含新能源，如太阳能、风能、生物质能、地热能、氢能等；
[0071]
(2)技术类型主要包括了冷热电三联供、储能电池、电解水制氢、虚拟电厂、冷凝锅炉、热泵等；
[0072]
(3)分析技术在在工业园区和示范项目中的尝试，以及经济节能、绿色环保效果；
[0073]
城市综合能源新业态商业模式
[0074]
(1)商业模式内容包括：
[0075]
a.综合能源开展的新模式与新业态；
[0076]
b.创新产品与服务；
[0077]
c.增添新的分销渠道；
[0078]
d.赢得更广泛的客户，持续增加竞争优势。
[0079]
(2)商业模式的市场选择来看，社会多种主体均是综合能源适用的市场主体，包括：
[0080]
a.产业园区、工业企业、智慧居民区可作为冷热电三联供、多表合一的示范；
[0081]
b.商务园区、学校、政府机构、医院可作为综合节能项目的示范，物流园区可以作
为智慧物流和电动汽车及其充电设备的示范，数据中心可作为多站融合的示范；
[0082]
c.某一市场主体可能间含多种商务模式运营。
[0083]
(3)商业模式的服务类型来看，包括：
[0084]
a.配售电一体化运营模式；
[0085]
b.供销合作社模式；
[0086]
c.能源综合服务；
[0087]
d.虚拟电厂售电模式。
[0088]
城市综合能源多类型政策支持
[0089]
(1)能源规划范畴，国家与各省层面提出的有关综合能源发展的规划与指导意见，包括：
[0090]
a.国家“十四五”规划，建设智慧能源系统，优化电力生产和输送通道布局，提升新能源消纳和存储能力，提升向边远地区输配电能力；
[0091]
b.辽宁省“十四五”规划，加快能源基础设施智能化，大力推进能源产业与现代信息技术深度融合，持续推进
‘
互联网+’智慧能源建设，积极推动
‘
风光水火储一体化’和
‘
源网荷储一体化’发展。探索电网、燃气网、热力网柔性互联和联合调控，促进基础设施协同优化运行和多种能源融合发展。
[0092]
(2)金融政策范畴
[0093]
a.以人民银行为等多个部门联合发布的《金融业标准化体系建设发展规划(2016-2020)》；
[0094]
b.设立可再生能源产业投资基金；
[0095]
c.碳交易中心；
[0096]
d.碳排放市场；
[0097]
e.气候基金；
[0098]
f.绿色金融标准工作组；
[0099]
g.绿色金融标准体系组织框架；
[0100]
h.绿色产业指导目录；
[0101]
i.绿色证券支持项目目录。
[0102]
实施例3
[0103]
建立综合能源评价的因素层次结构，确定评价指标，并根据指标将因素进行分层。影响因素包括经济效益因素u1、环境效益因素u2、社会效益因素u3和可持续发展效益因素u4。因素集为u＝(u1、u2、u3、u4)。在确定综合能源评价指标因素时，应遵循四个原则，一是与经济学原理的一致性原则，二是项目和方案的可鉴别性原则，三是互斥型项目或方案的可比性原则，四是评价项目的可操作性原则。因此得到效益因素如下：
[0104]
a.经济效益因素：包括成本与收益两类。成本类：投资额、原材料价格、劳务费用、设备费用、规费(社保、住房公积金、意外伤害保险费、企业管理费)、推广宣传、利息费用、其他费用。收益类：净现值(净现金流量、折现率)、年收益、单位收益、平均收益、衍生品创收、利率收益、汇率受益、资产出售、增值收益；
[0105]
b.环境效益因素：废弃物资源化、空气污染防制、水污染防制、光污染防治、减废效益、污染处理费用降低、再生资源回收利用；
[0106]
c.社会效益因素：就业增加情况、对人才培养、对外部居民生活改善影响、对产业升级发展影响、对产业舆论向好影响、对上下游产业链带动作用；
[0107]
d.可持续发展效益因素：包括科技类与信息类。科技类：研发投入比重、核心技术突出情况、技术升级改造、技术与咨询服务、技术出售、技术兼并。信息类：计算机联网(线上宣传、线上交易、设备互联程度)、信息采集程度、大数据处理、机器自动化、新型信息技术应用情况。
[0108]
实施例4
[0109]
如图2所示，将不同的指标来源和指标类型都入到指标范畴中，再采用逐级细化分解的方式进行指标分层，其中，指标来源包括统计年鉴、政府规划、政策法规、历史数据、调研考察、行业标准、企业报送、媒体报道；指标类型包括设计类指标、建设路指标、生产类指标、运营类指标、维护类指标、回收类指标、服务类指标；指标范畴包括经济效益、社会效益、环境效益、可持续发展效益。
[0110]
实施例5
[0111]
如表1所示，假定三种综合能源模式，其评价值矩阵为4个维度：经济效益、环境效益、社会效益、和可持续发展效益。其评价等级为6级：非常好、较好、良、一般、较差、非常差。通过专家打分方式，可得到三种模式下的综合评价值，用归一化法可以得出不同综合能源模式的评价情况。结论可得模式一评价为“较好”，模式二评价为“良”，模式三评价为“非常好”。
[0112]
表1综合能源评价指标因素表
[0113][0114][0115]
实施例6
[0116]
如表2所示，对于6个评价等级设置的分配比，分别为非常好100分、较好80分、良70分、一般60分、较差40分、非常差30分。可得到三种综合能源的得分情况，分别为模式一73.70分、模式二68.23分、模式三71.79分。
[0117]
表2模糊综合评价法计算表：
[0118][0119][0120]
实施例7
[0121]
如表3所示，根据综合得分，模式一得分最高，说明模式一打分高且低分占比小，属于发展充分、均衡且短板少，综合来看方案占优。根据综合评价值，模式三评价最高，说明模式三评价中“非常好”的比重更高，同时，一般评价和负面评价普遍也高于模式一，属于优势突出，同时也存在较明显短板，若将短板不足，将在竞争力上进一步提升，在未来发展中竞争强劲。而模式二综合得分和综合评价值均一般，但是分数属于中等偏上，说明该模式目前发展良好，若继续突出优势，克服短板，则能提升自身优势，具备发展的巨大空间。
[0122]
表3三种综合能源模式的综合得分情况表
[0123][0124]
实施例8
[0125]
本发明采用的一种以模糊综合评价法进行综合能源模式分析的方法，充分融合了综合能源多样化的运营主体、耦合性的技术应用、新业态的商业模式和多类型的政策支持；突出考虑了以客户为核心、产品多样化发展、现代信息技术支撑和政策法规支持的发展特征；战略性提出了能源互济优化、多种资产协同发展、综合考虑多重效益和时空等多层次互联互通等发展目标。
[0126]
实施例9
[0127]
本发明考虑综合能源服务与产品的多样性、复杂性和定性指标多等特点，建立权威、专业的专家库对各项指标进行专业打分、设计等级分数配比，采用模糊综合评价法对其进行综合价值评估与综合得分评估方法，建设健全、完整的体制机制以完善综合能源服务与产品库，该种评价方法具备实际参考意义，为政府、企业、用户等提供有效信息支撑。
[0128]
实施例10
[0129]
本发明的意义在于，一是提升能源利用效率，使其提质、降本、增效，以多能互补和能源梯级使用为抓手，逐步提升综合能源系统利用效率，使其经济效益、社会效益、环境效益均可以逼近最优状态；二是提升能源安全可靠性，通过能源互济、分布式能源接入、智能微网、虚拟电厂等建设，提升能源稳定性，保障能源安全智慧供应；三是加强能源创新，创新既体现产品与产业创新，也体现在服务与模式创新，在信息技术突飞猛进、能源与资源日趋紧张、“双碳”目标约束压力、国际形势错综复杂的今天，各行业均需以创新谋发展，能源作为关系国民经济命脉的产业更需创新发展。四是增强客户核心意识，传统能源从供给侧出发，以行政为主导，亟需向以客户为中心，以市场需求为主导转变，现代综合能源发展模式有助于回归能源商品化属性，使其在新时代背景下焕发新的生命力。
[0130]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0131]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实
现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0132]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0133]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0134]
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。