一种地区电力降碳成效综合评估指标体系及方法

技术领域

本发明涉及电力系统评估指标技术领域，更确切地说，它涉及一种地区电力降碳成效综合评估指标体系及方法。

背景技术

大量新能源接入的电力系统的降碳成效和减碳能力如何评估是需要解决的问题，因此需要建立一套完善的评价指标体系去评估某地区整体的电力系统降碳成效和减碳能力，来确定电力系统在地区减碳环节中所作的贡献和扮演的角色。

现阶段关于电力系统降碳评价体系研究大多集中于对一些细节指标的构建和评估，站在地区整体的角度去构建的关于电力系统降碳成效的宏观性评价指标体系较少，评估指标的过分细化导致评估的内容不够全面，指标体系缺少全局性。并且，现阶段关于电力系统降碳评估指标体系在构建过程中主要考虑的是地区内部的相关降碳指标而没有考虑到地区内部电力系统与外部电力系统的电力交易的相关指标，而实际情况中，某些地区的本地自发电量并不足以支撑本地用电量，需要从外部购电来满足本地用电量的电量缺额，因此外部购电量的清洁程度也会对本地电力系统降碳成效造成影响。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供了一种地区电力降碳成效综合评估指标体系及方法。

第一方面，提供了一种地区电力降碳成效综合评估指标体系及方法，包括：

步骤1、构建地区电力降碳成效综合评估指标体系；所述地区电力降碳成效综合评估指标体系从上到下分别为目标层、价值层和指标层；

步骤2、采用熵权法对不同价值层指标对应的指标层指标进行赋权，并采用逼近理想解排序法对指标层指标进行评估；

步骤3、采用层次分析法对价值层指标进行赋权，并采用逼近理想解排序法对价值层指标进行评估；

步骤4、采用逼近理想解排序法对目标层指标进行评估，得到电力降碳成效评估结果。

作为优选，步骤1中，所述目标层包括地区电力系统降碳成效，是电力系统降碳成效评估体系的总指标，表明了待评估电力系统的整体降碳成效。

作为优选，步骤1中，所述价值层包括：电力生产清洁化、能源消费电气化、电网运行灵活化、用能配置高效化和外部购电低碳化；

所述电力生产清洁化，是表明电力系统电能生产侧对降碳贡献程度的指标；

所述能源消费电气化，是表明电力能源消费侧对降碳贡献程度的指标；

所述电网运行灵活化，是表明电力系统电网运行侧对降碳贡献程度的指标；

所述用能配置高效化，是表明电力系统储能用能侧对降碳贡献程度的指标；

所述外部购电低碳化，是表明电力系统从外部购电侧对降碳贡献程度的指标。

作为优选，步骤1中，所述电力生产清洁化、能源消费电气化、电网运行灵活化、用能配置高效化是表示地区内部电力系统降碳成效的指标；所述外部购电低碳化是考虑地区外部对地区电力系统降碳成效影响的指标。

作为优选，步骤1中，

发电碳排放因子，新能源装机容量占比，新能源装机容量占比增长率，新能源发电量占比，新能源发电量占比增长率，为电力生产清洁化下属的指标层指标，表示电力生产侧的清洁化程度和清洁化速度；

电力能源消费占比，电力能源消费占比增长率，地区全社会用电量，地区全社会用电量增长率，全域电能替代量，全域电能替代量增长率为能源消费电气化下属的指标层指标，表示电力能源消费的比重和增长速度；

电网损耗碳排量，电网损耗碳排量降低率，年平均停电时间，年平均停电时间降低率，网损率，线路动态增容量是电网运行灵活化下属的指标层指标，表示电网运行的可靠性和经济性；

需求侧响应负荷量，需求侧响应负荷量增长率，储能配置容量，储能配置容量增长率是用能配置高效化下属的指标层指标，表示储能和调度的灵活性；

外来电碳排放因子，外来电碳排放量，外来电碳排放量降低率，外来电占比，外来电占比降低率，为外部购电低碳化下属的指标层指标，表示外来电的清洁程度和对外来电的依赖程度。

作为优选，步骤3中，根据指标层数据结合熵权法，采用逼近理想解排序法得到价值层评估结果；步骤4中，根据价值层的评估结果结合层次分析法，采用逼近理想解排序法得到目标层评估结果。

第二方面，提供了一种地区电力降碳成效综合评估装置，用于执行第一方面任一所述的一种地区电力降碳成效综合评估指标体系及方法，包括：

构建模块，用于构建地区电力降碳成效综合评估指标体系；所述地区电力降碳成效综合评估指标体系从上到下分别为目标层、价值层和指标层；

第一评估模块，用于采用熵权法对不同价值层指标对应的指标层指标进行赋权，并采用逼近理想解排序法对指标层指标进行评估；

第二评估模块，用于采用层次分析法对价值层指标进行赋权，并采用逼近理想解排序法对价值层指标进行评估；

第三评估模块，用于采用逼近理想解排序法对目标层指标进行评估，得到电力降碳成效评估结果。

第三方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质内存储有计算机程序；所述计算机程序在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面任一所述的一种地区电力降碳成效综合评估指标体系及方法。

本发明的有益效果是：本发明构建了一套站在地区整体的角度构建的兼顾了外部购电影响的电力系统降碳成效综合评估指标体系，并且在评估流程方面，本发明针对不同层次的指标特点采用了不同的赋权方法和评估方法得到对该指标体系的整体评估结果。

附图说明

图1为本发明所构建的地区电力系统降碳成效综合评估指标体系结构和具体指标示意图；

图2为本发明针对地区电力系统降碳成效综合评估指标体系所采用的评估流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

实施例1：

图1所示即为本发明提供的地区电力系统降碳成效综合评估指标体系，指标体系分三层构建，从上到下分别为目标层，价值层和指标层，目标层为地区电力系统降碳成效，其下属五个价值层指标，这五个价值层指标立足于电力系统内部和外部两个方面，内部方面为电力生产清洁化，能源消费电气化，电网运行灵活化，用能配置高效化，外部方面为外部购电低碳化，每个价值层指标站在地区的角度从宏观层面选取对应的指标层指标。

指标选取如下所示：

1)顶层指标包括：

地区电力系统降碳成效，是地区电力系统降碳成效评估体系的总指标，表明了待评估电力系统的整体降碳成效。

2)中间层指标包括：

名称为电力生产清洁化，是表明电力系统电能生产侧对降碳贡献程度的指标；

名称为能源消费电气化，是表明电力能源消费侧对降碳贡献程度的指标；

名称为电网运行灵活化，是表明电力系统电网运行侧对降碳贡献程度的指标；

名称为用能配置高效化，是表明电力系统储能用能侧对降碳贡献程度的指标；

名称为外部购电低碳化，是表明电力系统从外部购电侧对降碳贡献程度的指标。

3)底层指标包括：

3.1)电力生产清洁化下属的指标层指标包括：

发电碳排放因子，计算公式为：

其中，EF

新能源装机容量占比，新能源发电量占比，计算公式为：

其中A

新能源装机容量占比增长率，新能源发电量占比增长率计算公式为：

其中A

3.2)能源消费电气化下属的指标层指标包括：

电力能源消费占比计算公式为：

其中∑E为地区总能耗，E

全域电能替代量计算公式为：

其中，E

电力能源消费占比增长率，地区全社会用电量增长率，全域电能替代电量增长率计算公式与新能源装机容量占比增长率和新能源发电量占比增长率的计算公式相同。

3.3)电网运行灵活化下属的指标层指标包括：

电网损耗碳排量计算公式为：

E

年平均停电时间为地区统计数据；

网损率：

其中∑P

年平均停电时间和线路动态增容量为地区统计数据；

电网损耗碳排量降低率，年平均停电时间降低率计算公式为：

其中C

3.4)用能配置高效化下属的指标层指标包括：

需求侧响应负荷量和储能配置容量，为地区统计数据；

需求侧响应负荷量增长率和储能装置配置容量增长率计算公式与新能源装机容量占比增长率和新能源发电量占比增长率的计算公式相同。

3.5)外部购电低碳化下属的指标层指标包括：

外来电碳排放因子计算公式为：

其中EF

外来电碳排放量计算公式为：

C

外来电占比计算公式为：

其中E

外来电占比降低率，外来电碳排放量降低率计算公式与电网损耗碳排量降低率，年平均停电时间降低率相同。

实施例2：

图2所示即为针对本发明提供的电力系统降碳成效综合评估指标体系所采取的评估流程，其具体实施过程如下：

1)采用熵权法对不同价值层指标对应的指标层指标进行赋权

第一步：针对第k个价值层指标对应的n个样本，m个指标层指标的系统，其初始数据

根据公式

第二步：根据公式

第三步：根据公式

第四步：根据公式

2)采用层次分析法对价值层指标进行赋权

第一步：进行专家打分，确定每个价值层指标的相对重要关系，得到判断矩阵A，

第二步：由于矩阵A为正互反矩阵，因此存在唯一的正最大特征值λ

第三步：根据公式

第四步：若C

3)采用逼近理想解排序法对价值层指标进行评估

第一步：对于第k个价值层指标对应的指标层指标其包含n个样本，m个指标的数据，根据公式

第二步：根据公式

第三步：结合熵权法的权重计算结果根据公式

第四步：根据公式

4)采用逼近理想解排序法对目标层指标进行评估

第一步：针对n个样本，k个价值层指标的数据根据上述计算结果得到价值层评估矩阵C，

第二步：根据公式C

第三步：结合层次分析法计算的权重结果根据公式

第四步：根据公式