本發(fā)明屬于風(fēng)電光伏開(kāi)發(fā)利用，具體涉及一種多要素約束下的風(fēng)電光伏開(kāi)發(fā)可承載力系數(shù)評(píng)估方法。

背景技術(shù)：

1、風(fēng)電光伏開(kāi)發(fā)可承載力是地區(qū)風(fēng)電光伏發(fā)展?jié)摿Φ闹匾u(píng)估指標(biāo)，對(duì)地區(qū)新能源可持續(xù)發(fā)展具有重要參考價(jià)值。目前已有的土地或資源承載力評(píng)估方法，主要根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和資源稟賦進(jìn)行評(píng)估，用于服務(wù)國(guó)土空間規(guī)劃或資源配置。針對(duì)地區(qū)風(fēng)電光伏等新能源開(kāi)發(fā)潛力和限度評(píng)估，現(xiàn)有方法主要依據(jù)行業(yè)經(jīng)驗(yàn)、地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和政策等因素人為主觀采取經(jīng)驗(yàn)值確定，評(píng)估得到的風(fēng)電光伏開(kāi)發(fā)可承載力系數(shù)值的準(zhǔn)確度和合理性有待提高，亟需一種準(zhǔn)確、系統(tǒng)和合理的評(píng)估方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種多要素約束下的風(fēng)電光伏開(kāi)發(fā)可承載力系數(shù)評(píng)估方法，可有效解決上述問(wèn)題。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明提供一種多要素約束下的風(fēng)電光伏開(kāi)發(fā)可承載力系數(shù)評(píng)估方法，包括以下步驟：

4、步驟s1，構(gòu)建用于風(fēng)電光伏開(kāi)發(fā)可承載力系數(shù)評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系；所述指標(biāo)體系包括一級(jí)指標(biāo)層和二級(jí)指標(biāo)層；

5、步驟s2，預(yù)先確定所述二級(jí)指標(biāo)層中各二級(jí)指標(biāo)的指標(biāo)值計(jì)算模型；

6、步驟s3，采集所述評(píng)價(jià)區(qū)域的評(píng)價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，輸入到所述二級(jí)指標(biāo)的指標(biāo)值計(jì)算模型，得到所述評(píng)價(jià)區(qū)域的各二級(jí)指標(biāo)的指標(biāo)值；

7、步驟s4，對(duì)每個(gè)一級(jí)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的各二級(jí)指標(biāo)的指標(biāo)值進(jìn)行幾何平均，得到所述評(píng)價(jià)區(qū)域的每個(gè)一級(jí)指標(biāo)的指標(biāo)值；

8、步驟s5，確定所述評(píng)價(jià)區(qū)域的各一級(jí)指標(biāo)權(quán)重，包括兩種方式：

9、第一種，預(yù)建立區(qū)域類型評(píng)價(jià)模型，將所述評(píng)價(jià)區(qū)域的相應(yīng)一級(jí)指標(biāo)的指標(biāo)值輸入到所述區(qū)域類型評(píng)價(jià)模型，得到所述評(píng)價(jià)區(qū)域的區(qū)域類型；

10、預(yù)建立區(qū)域類型和所述一級(jí)指標(biāo)層中各一級(jí)指標(biāo)權(quán)重的映射關(guān)系表；根據(jù)所述評(píng)價(jià)區(qū)域的區(qū)域類型，查找所述映射關(guān)系表，得到所述評(píng)價(jià)區(qū)域的各一級(jí)指標(biāo)權(quán)重；

11、第二種，采用一級(jí)指標(biāo)權(quán)重確定算法，確定所述評(píng)價(jià)區(qū)域的各一級(jí)指標(biāo)權(quán)重；

12、步驟s6，對(duì)所述評(píng)價(jià)區(qū)域的一級(jí)指標(biāo)的指標(biāo)值和一級(jí)指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行加權(quán)求和，得到所述評(píng)價(jià)區(qū)域的風(fēng)電光伏開(kāi)發(fā)可承載力系數(shù)。

13、優(yōu)選的，所述一級(jí)指標(biāo)層包括7個(gè)一級(jí)指標(biāo)，分別為：風(fēng)光資源開(kāi)發(fā)利用水平一級(jí)指標(biāo)、能源轉(zhuǎn)型壓力一級(jí)指標(biāo)、電力供需緊張程度一級(jí)指標(biāo)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平一級(jí)指標(biāo)、土地資源保障度一級(jí)指標(biāo)、可再生能源電力消納水平一級(jí)指標(biāo)和社會(huì)文化偏好一級(jí)指標(biāo)；

14、所述風(fēng)光資源開(kāi)發(fā)利用水平一級(jí)指標(biāo)，包括三個(gè)二級(jí)指標(biāo)，分別為：風(fēng)電光伏開(kāi)發(fā)比例二級(jí)指標(biāo)、風(fēng)電光伏裝機(jī)占比二級(jí)指標(biāo)和風(fēng)電光伏發(fā)電量占比二級(jí)指標(biāo)；

15、所述能源轉(zhuǎn)型壓力一級(jí)指標(biāo)，包括兩個(gè)二級(jí)指標(biāo)，分別為：火電裝機(jī)占比二級(jí)指標(biāo)和火電發(fā)電量占比二級(jí)指標(biāo)；

16、所述電力供需緊張程度一級(jí)指標(biāo)，包括一個(gè)二級(jí)指標(biāo)，為電力自給率二級(jí)指標(biāo)；

17、所述社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平一級(jí)指標(biāo)，包括兩個(gè)二級(jí)指標(biāo)，分別為：人口集聚度限制系數(shù)二級(jí)指標(biāo)和地均gdp限制系數(shù)二級(jí)指標(biāo)；

18、所述土地資源保障度一級(jí)指標(biāo)，包括一個(gè)二級(jí)指標(biāo)，為國(guó)土開(kāi)發(fā)強(qiáng)度二級(jí)指標(biāo)；

19、所述可再生能源電力消納水平一級(jí)指標(biāo)，包括兩個(gè)二級(jí)指標(biāo)，分別為：可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重完成情況二級(jí)指標(biāo)和可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重預(yù)期目標(biāo)二級(jí)指標(biāo)；

20、所述社會(huì)文化偏好一級(jí)指標(biāo)，包括一個(gè)二級(jí)指標(biāo)，為：社會(huì)學(xué)系數(shù)二級(jí)指標(biāo)。

21、優(yōu)選的，所述二級(jí)指標(biāo)層中各二級(jí)指標(biāo)的指標(biāo)值計(jì)算模型為：

22、①風(fēng)電光伏開(kāi)發(fā)比例二級(jí)指標(biāo)、風(fēng)電光伏裝機(jī)占比二級(jí)指標(biāo)和風(fēng)電光伏發(fā)電量占比二級(jí)指標(biāo)的計(jì)算子模型，分別如公式（1）、（2）和（3）所示：

23、

24、其中：

25、pw&r,d為風(fēng)電光伏開(kāi)發(fā)比例；aw&r,d為風(fēng)電光伏已開(kāi)發(fā)利用面積；au為可用于風(fēng)電光伏開(kāi)發(fā)的土地面積；

26、pw&r,cap為風(fēng)電光伏裝機(jī)占比；capw&r為風(fēng)電光伏裝機(jī)容量；cap為電源總裝機(jī)容量；

27、pw&r,pow為風(fēng)電光伏發(fā)電量占比；poww&r為風(fēng)電光伏發(fā)電量；pow為全社會(huì)發(fā)電量；

28、②火電裝機(jī)占比二級(jí)指標(biāo)和火電發(fā)電量占比二級(jí)指標(biāo)的計(jì)算子模型，分別如公式（4）和（5）所示：

29、

30、其中：

31、pc,cap為火電裝機(jī)占比；capc為火電裝機(jī)容量；cap為電源總裝機(jī)容量；

32、pc,pow為火電發(fā)電量占比；powc為火電發(fā)電量；pow為全社會(huì)發(fā)電量；

33、③電力自給率二級(jí)指標(biāo)的計(jì)算子模型，如公式（6）所示：

34、（6）

35、其中：

36、ec為全社會(huì)用電量；

37、④人口集聚度限制系數(shù)二級(jí)指標(biāo)和地均gdp限制系數(shù)二級(jí)指標(biāo)的計(jì)算子模型，分別如公式（7）和（8）所示：

38、（7）

39、（8）

40、其中：

41、lcpd為人口集聚度限制系數(shù)；pd為人口密度；

42、lcgdp為地均gdp限制系數(shù)；algdp為地均gdp;

43、⑤國(guó)土開(kāi)發(fā)強(qiáng)度二級(jí)指標(biāo)、可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重完成情況二級(jí)指標(biāo)、可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重預(yù)期目標(biāo)二級(jí)指標(biāo)、社會(huì)學(xué)系數(shù)二級(jí)指標(biāo)的計(jì)算子模型為：讀取當(dāng)前相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)并分析獲得。

44、優(yōu)選的，步驟s4，對(duì)每個(gè)一級(jí)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的各二級(jí)指標(biāo)的指標(biāo)值進(jìn)行幾何平均，得到所述評(píng)價(jià)區(qū)域的每個(gè)一級(jí)指標(biāo)的指標(biāo)值，具體為：

45、設(shè)一級(jí)指標(biāo)層包括個(gè)一級(jí)指標(biāo)，表示為：一級(jí)指標(biāo)；

46、對(duì)于每個(gè)一級(jí)指標(biāo)，，具有個(gè)二級(jí)指標(biāo)，表示為：；

47、一級(jí)指標(biāo)的指標(biāo)值，采用公式（9）計(jì)算：

48、（9）

49、其中：，分別表示二級(jí)指標(biāo)的指標(biāo)值。

50、優(yōu)選的，所述區(qū)域類型評(píng)價(jià)模型為：

51、①在所述一級(jí)指標(biāo)層的一級(jí)指標(biāo)中，選取代表性一級(jí)指標(biāo)：能源轉(zhuǎn)型壓力一級(jí)指標(biāo)、電力供需緊張程度一級(jí)指標(biāo)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平一級(jí)指標(biāo)；

52、②對(duì)各代表性一級(jí)指標(biāo)進(jìn)行分級(jí)：

53、對(duì)于能源轉(zhuǎn)型壓力一級(jí)指標(biāo)，區(qū)分為能源轉(zhuǎn)型壓力高和能源轉(zhuǎn)型壓力低兩個(gè)等級(jí)；

54、對(duì)于電力供需緊張程度一級(jí)指標(biāo)，區(qū)分為電力供應(yīng)緊張、電力供需平衡、電力供應(yīng)充裕三個(gè)等級(jí)，對(duì)應(yīng)代表電力供需緊張程度高、中等、低；

55、對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平一級(jí)指標(biāo)，區(qū)分為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平程度低和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平程度高兩個(gè)等級(jí)；

56、③建立區(qū)域類型與各代表性一級(jí)指標(biāo)等級(jí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到所述區(qū)域類型評(píng)價(jià)模型：

57、第一類區(qū)域：電力供應(yīng)緊張，同時(shí)，能源轉(zhuǎn)型壓力高；

58、第二類區(qū)域：電力供應(yīng)緊張，同時(shí)，能源轉(zhuǎn)型壓力低；

59、第三類區(qū)域：電力供需平衡，同時(shí)，能源轉(zhuǎn)型壓力高；第四類區(qū)域：?電力供需平衡，同時(shí)，能源轉(zhuǎn)型壓力低；

60、第五類區(qū)域：電力供應(yīng)充裕，同時(shí)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平程度低；第六類區(qū)域：電力供應(yīng)充裕，同時(shí)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平程度高。

61、優(yōu)選的，各代表性一級(jí)指標(biāo)的各等級(jí)指標(biāo)值范圍為：

62、對(duì)于能源轉(zhuǎn)型壓力一級(jí)指標(biāo)，其指標(biāo)值時(shí)，為能源轉(zhuǎn)型壓力高；其指標(biāo)值時(shí)，為能源轉(zhuǎn)型壓力低；

63、對(duì)于電力供需緊張程度一級(jí)指標(biāo)，其指標(biāo)值時(shí)，為電力供應(yīng)充裕；其指標(biāo)值時(shí)，為電力供需平衡；其指標(biāo)值時(shí)，為電力供應(yīng)緊張；

64、對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平一級(jí)指標(biāo)，其指標(biāo)值時(shí)，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平程度低；其指標(biāo)值時(shí)，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平程度高。

65、優(yōu)選的，采用一級(jí)指標(biāo)權(quán)重確定算法，確定所述評(píng)價(jià)區(qū)域的各一級(jí)指標(biāo)權(quán)重，具體為：

66、步驟s5.1，確定所述一級(jí)指標(biāo)層中兩兩指標(biāo)間重要度的評(píng)分規(guī)則；

67、步驟s5.2，根據(jù)所述評(píng)分規(guī)則，對(duì)所述評(píng)價(jià)區(qū)域的重要度矩陣進(jìn)行賦值，得到賦值后的所述評(píng)價(jià)區(qū)域的重要度矩陣，表示為：

68、（10）

69、?其中：代表重要度矩陣；代表一級(jí)指標(biāo)層中具有的一級(jí)指標(biāo)數(shù)量；代表一級(jí)指標(biāo)相對(duì)于一級(jí)指標(biāo)的相對(duì)重要程度，其中，，；

70、的值滿足以下關(guān)系：

71、（11）

72、步驟s5.3，采用公式（11），得到一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重：

73、（12）

74、其中：代表一級(jí)指標(biāo)的相對(duì)重要度。

75、優(yōu)選的，所述一級(jí)指標(biāo)層中兩兩指標(biāo)間重要度的評(píng)分規(guī)則下表：

76、表：兩兩指標(biāo)間重要度的評(píng)分規(guī)則

77、

78、為1~9標(biāo)度法。

79、優(yōu)選的，步驟s6具體為：

80、采用公式（13），得到所述評(píng)價(jià)區(qū)域的風(fēng)電光伏開(kāi)發(fā)可承載力系數(shù)：

81、（13）

82、其中：為一級(jí)指標(biāo)的指標(biāo)值；為風(fēng)電光伏開(kāi)發(fā)可承載力系數(shù)。

83、本發(fā)明提供的一種多要素約束下的風(fēng)電光伏開(kāi)發(fā)可承載力系數(shù)評(píng)估方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

84、本發(fā)明提出一種多要素約束下的風(fēng)電光伏開(kāi)發(fā)可承載力系數(shù)評(píng)估方法，該方法考慮了地區(qū)新能源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展現(xiàn)狀、電力供需緊張程度、土地資源保障度等多要素約束影響，基于層次分析法和幾何平均法，進(jìn)行各地區(qū)風(fēng)電光伏開(kāi)發(fā)可承載力系數(shù)評(píng)估，為一種定量的風(fēng)電光伏開(kāi)發(fā)可承載力系數(shù)評(píng)估方法，有效提高評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性和合理性；另外，本發(fā)明考慮地區(qū)差異性，劃分不同類型區(qū)域，分區(qū)進(jìn)行算法構(gòu)建，從而可提高對(duì)各個(gè)區(qū)域進(jìn)行風(fēng)電光伏開(kāi)發(fā)可承載力系數(shù)評(píng)估的效率。