一种服务区域碳中和的新能源发展水平指标体系构建方法及系统与流程

本发明涉及电力系统领域，尤其涉及一种服务区域碳中和的新能源发展水平指标体系构建方法及系统。

背景技术：

1、21世纪以来，经济建设与社会可持续发展的矛盾逐渐凸显，由于能源生产和利用占到了全世界近80％的二氧化碳排放，能源转型被视为实现“碳中和”的最重要支柱。在这种背景下，开发利用新能源，改变传统依赖于煤炭的电力结构成为实现我国可持续发展的重要途径之一；新能源的开发、利用与发展已成为我国实现“碳达峰碳中和”目标、电力系统结构转型、走可持续发展路线的重中之重。随着我国新能源的全面发展，用来评估一个区域新能源发展水平的指标涉及方方面面，较为冗杂的数据指标、各种影响大小不同的因素使我们很难直观地给出一个区域新能源发展的总体量化水平，且非统一的评价指标使得不同省份或区域间得到的结果没有可比性；因此，建立一套各省、各区域可以通用的、统一的新能源发展水平指标评价体系十分必要。目前，国内外学术研究多以单一指标来评价区域新能源发展水平，尚未针对新能源发展水平形成成熟的指标评价体系。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种服务区域碳中和的新能源发展水平指标体系构建方法及系统，能够直观地、迅速地对主要省份或区域的各项指标以及总体发展水平进行综合评价，为分析全国服务碳中和的新能源发展状况的分布情况及规律提供依据，为各级决策者提供有效的决策支撑。

2、为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

3、第一方面，本发明提供了一种服务区域碳中和的新能源发展水平指标体系构建方法，所述方法包括：

4、根据电网系统当前新能源的信息数据，预先确定待评估区域新能源发展水平的多个评估指标；

5、获取电网系统各区域中分别影响每个评价指标的特征量历史数据，并进行标准化处理；

6、基于标准化处理后的特征量历史数据，利用主成分分析法分别计算每个区域的每个评价指标中各个特征量对其评价指标影响的贡献率；

7、根据各个特征量对其评价指标影响的贡献率，分别计算各个区域中每个评价指标的得分，并按照每段得分等间距分布的原则分别计算每个评估指标中相邻两个区域的等级间距；

8、根据各评价指标的等级间距，利用向上取整函数分别计算待评估区域的各评价指标相应的等级；

9、计算所述各评价指标相应的等级的平均值，获得所述待评估区域的最终指标评价等级。

10、结合第一方面，优选的，所述预先确定待评估区域新能源发展水平的多个评估指标，包括以下六个评估指标：新能源设备容量增长指标、新能源发电量增长指标、新能源发电量上网指标、新能源发电设备平均利用小时指标、单位面积新能源项目数指标、新能源消纳水平指标。

11、结合第一方面，优选的，电网系统内区域i中影响所述新能源设备容量增长指标的特征量包括：新能源在建规模占比c1i、风电发电设备容量年增长率c2i、太阳能发电设备容量年增长率c3i、风光发电设备容量占比c4i、新能源发电设备容量占比c5i；

12、所述新能源在建规模占比c1i的计算公式为：

13、

14、式中，ca表示区域i的新能源在建规模，单位为：万千瓦时；cbi表示区域i的的总发电设备容量，单位为：万千瓦时；

15、所述新能源发电设备容量占比c5i的计算公式为：

16、

17、式中，cei表示区域i的总新能源发电设备容量，单位为：万千瓦时；cbi表示区域i的总发电设备容量，单位为：万千瓦时。

18、结合第一方面，优选的，电网系统内区域i中影响所述新能源发电量增长指标的特征量包括：新能源月发电量增长率g1i、风电月发电量增长率g2i、太阳能月发电量增长率g3i、新能源年发电量增长率g4i、风电年发电量增长率g5i、太阳能年发电量增长率g6i、新能源月上网电量增长率g7i、风电月上网电量增长率g8i、太阳能月上网电量增长率g9i、新能源年上网电量增长率g10i、风电年上网电量增长率g11i、太阳能年上网电量增长率g12i。

19、结合第一方面，优选的，电网系统内区域i中影响所述新能源发电量上网指标的特征量包括：新能源月发电量上网率o1i、风电月发电量上网率o2i、太阳能月发电量上网率o3i、新能源年发电量上网率o4i、风电年发电量上网率o5i、太阳能年发电量上网率o6i。

20、结合第一方面，优选的，电网系统内区域i中影响所述新能源发电设备平均利用小时指标的特征量包括：新能源发电设备平均利用小时数h1i、风电发电设备平均利用小时数h2i、太阳能发电设备平均利用小时数h3i、新能源发电设备平均利用小时数年增长率h4i、风电发电设备平均利用小时数年增长率h5i、太阳能发电设备平均利用小时数年增长率h6i。

21、结合第一方面，优选的，电网系统内区域i中影响所述单位面积新能源项目数指标的特征量包括该区域的新能源项目数密度pi，其计算公式为：

22、

23、式中，pai表示区域i的新能源项目总个数，pbi表示区域i的面积。

24、结合第一方面，优选的，电网系统内区域i中影响所述新能源消纳水平指标的特征量包括：新能源装机规模比例x1i、风光发电量占比x2i和新能源发电利用率x3i；

25、所述能源装机规模比例x1i的计算公式为：

26、

27、式中，xai表示区域i的新能源装机规模，单位为：万千瓦时；xbi表示区域i的总装机规模，单位为：万千瓦时；

28、所述风光发电量占比x2i的计算公式为：

29、x2i＝xci+xdi

30、式中，xci表示区域i的风电发电量占比，xdi表示区域i的太阳能发电量占比。

31、结合第一方面，优选的，待评估区域i的最终指标评价等级为：

32、li＝(cilevel+gilevel+oilevel+hilevel+pilevel+xilevel)/6

33、式中：cilevel、gilevel、oilevel、hilevel、pilevel、xilevel分别表示评估区域i中新能源设备容量增长指标的等级、新能源发电量增长指标的等级、新能源发电量上网指标的等级、新能源发电设备平均利用小时指标的等级、单位面积新能源项目数指标的等级、新能源消纳水平指标的等级。

34、第二方面，本发明提供了一种服务区域碳中和的新能源发展水平指标体系构建装置，所述系统包括：

35、预先确定模块，用于根据电网系统当前新能源的信息数据，预先确定待评估区域新能源发展水平的多个评估指标；

36、获取模块，用于获取电网系统各区域中分别影响每个评价指标的特征量历史数据，并进行标准化处理；

37、主成分分析模块，用于基于标准化处理后的特征量历史数据，利用主成分分析法分别计算每个区域的每个评价指标中各个特征量对其评价指标影响的贡献率；

38、第一计算模块，根据各个特征量对其评价指标影响的贡献率，分别计算各个区域中每个评价指标的得分，并按照每段得分等间距分布的原则分别计算每个评估指标中相邻两个区域的等级间距；

39、第二计算模块，用于根据各评价指标的等级间距，利用向上取整函数分别计算待评估区域的各评价指标相应的等级；

40、获得最终指标评价等级模块，用于计算所述各评价指标相应的等级的平均值，获得所述待评估区域的最终指标评价等级。

41、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

42、本发明利用主成分分析方法，由定量分析到定性分析建立了一套各省通用的、统一的服务区域碳中和的新能源发展水平指标评价体系；能够更直观地、迅速地对主要省份或区域的各项指标以及总体发展水平进行综合评价，为分析全国服务碳中和的新能源发展状况的分布情况及规律提供方法和实践依据，为各个区域的进一步发展给出指导性意见和计划提供理论依据，为各级决策者提供有效的决策支撑。