一种分布式光伏项目综合效益评价方法

1.本发明属于电子、电力、通信技术领域，具体涉及一种分布式光伏项目综合效益评价方法。

背景技术：

2.光伏电站作为一种新兴的可再生能源发电项目，在我国能源消费结构优化进程中发挥着重要作用；现在，光伏发电作为经济可行的发电方式，已经具备大规模应用的条件，可以逐步替代传统能源，是全球发展可再生能源的重要方式，基于此背景下，十分有必要对光伏发电项目的投资效益进行综合分析，通过梳理国内外学者针对分布式光伏发电的相关研究，不难发现，现有研究重点在于分布式光伏项目的经济效益领域，主要包括收益成本分析，但缺乏从综合、全面的维度对分布式光伏项目综合效益的分析；分布式光伏的发展不仅会对投资者自身产生影响，还会对社会、环境、健康方面产生影响；因此，需要通过构建全面、多维度的指标体系，构建相关方法对分布式光伏项目的综合效益进行评价；因此，提供一种多维度分析综合效益、构建综合效益评价指标体系、准确核算项目效益的一种分布式光伏项目综合效益评价方法是非常有必要的。

技术实现要素：

3.本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种多维度分析综合效益、构建综合效益评价指标体系、准确核算项目效益的一种分布式光伏项目综合效益评价方法。
4.本发明的目的是这样实现的：一种分布式光伏项目综合效益评价方法，选取n个分布式光伏项目作为评价对象，对其综合效益进行评价排序，进而选出具有最大综合效益的分布式光伏项目，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：
5.步骤1：构建分布式光伏项目综合效益评价指标体系，并进行指标的计算；
6.步骤2：基于熵权法确定分布式光伏项目综合效益评价指标权重；
7.步骤3：构建分布式光伏项目综合效益灰关联投影模型，并进行综合效益评价。
8.所述的步骤1中构建分布式光伏项目综合效益评价指标体系具体为：构建包含目标层、准则层和指标层的三层分布式光伏项目综合效益评价指标库。
9.所述的目标层为分布式光伏项目综合效益；所述的准则层包括经济效益、社会效益、环境效益；所述的经济效益包括投资回收期和财务内部收益率，所述的社会效益包括财政收入贡献率和新增就业人数，所述的环境效益包括项目生命周期co2减排量、项目生命周期so2减排量和项目生命周期nox减排量。
10.所述的投资回收期具体为：投资回收期是指在分布式光伏项目建设开始到通过这个项目获取的经济收益达到初始投资总额时所需要的时间；一般情况下，项目的投资者希望在尽量短的时间内收回项目的投资并获取收益，项目的投资回收期越短，则证明项目的盈利能力越强，从而可以认为项目抗风险能力越强，项目越具有投资性，投资回收期为：
其中，p表示包括建设期的分布式光伏项目投资回收期；n
year
表示累计净现金流量第一次出现正值的年份；i
x
表示该年初尚未回收的投资；l表示该年净现金流量；
11.所述的财务内部收益率即irr具体为：财务内部收益率是一个动态指标，它主要用于反映项目的实际收益率；通常情况下，当项目的财务内部收益率大于或等于同类型项目的基准收益率时，认为项目是可行的，财务内部收益率为：其中，ci表示分布式光伏项目现金的流入量；co表示现金的流出量；(ci-co)
t
表示第t年的现金流量；
12.所述的财政收入贡献率具体为：财税收入贡献率为分布式光伏项目年均纳税额占项目总投资的比例，其计算公式为：其中，cm表示财税收入贡献率；my表示年均纳税额；t表示分布式光伏项目总投资；
13.所述的新增就业人数具体为：分布式光伏项目在建成投运后，需要部分专业人员在项目现场进行运营维护；可以根据项目运营维护的具体需求确定项目25年的生命周期内增加的就业人数，增就业人数为：r＝θ
×
x，其中，r表示新增就业人数；θ为就业因子，表示单位装机带来的就业量；x为分布式光伏装机容量。
14.所述的项目生命周期co2、so2、no
x
减排量具体为：1)本指标体系中分布式光伏项目生命周期co2减排量是产生相同单位的电能时，燃煤发电产生co2与考虑分布式光伏生产、运输、回收阶段所产生co2的差值，co2减排量为：其中，表示co2减排量；表示燃煤发电产生co2；分别表示分布式光伏生产、运输、回收阶段所产生co2；
15.2)本指标体系中分布式光伏项目生命周期so2减排量是产生相同单位的电能时，燃煤发电产生so2与考虑分布式光伏生产、运输、回收阶段所产生so2的差值，so2减排量为：其中，表示so2减排量；表示燃煤发电产生so2；分别表示分布式光伏生产、运输、回收阶段所产生so2；
16.3)本指标体系中分布式光伏项目生命周期no
x
减排量是产生相同单位的电能时，燃煤发电产生no
x
与考虑分布式光伏生产、运输、回收阶段所产生no
x
的差值,no
x
减排量为：其中，表示no
x
减排量；表示燃煤发电产生no
x
；分别表示分布式光伏生产、运输、回收阶段所产生no
x
。
17.所述的步骤2中基于熵权法确定分布式光伏项目综合效益评价指标权重具体为：熵权法在分布式光伏项目评价指标赋权时的计算过程为：
18.(1)n个参评的分布式光伏项目，m个评价指标，则x
ij
,i＝1,...,n；j＝1,...,n为第i个分布式光伏项目的第j个评价指标的数值；
19.(2)对n个参评的分布式光伏项目的m个评价指标进行归一化处理，即对异质指标
同质化，正向指标为：逆向指标为：
20.(3)运用公式，计算第j项评价指标下第i个参评分布式光伏项目的指标数据占该指标的比重：
21.(4)运用公式，计算第项评价指标的熵值：其中，k＝1/ln(n)＞0，满足ej≥0；
22.(5)运用公式，计算信息熵亢余度：dj＝1-ej；
23.(6)运用公式，计算得出分布式光伏项目综合效益评价指标的权重：
24.所述的步骤3中构建分布式光伏项目综合效益灰关联投影模型具体为：通过灰关联模型对所选分布式光伏项目综合效益评价模型进行构建，包括以下步骤：
25.(1)构造分布式光伏项目决策集合与评价指标集合：分布式光伏项目决策域集合：{参评项目1,
…
，参评项目n}＝{u1,u1,
…
，un}；分布式光伏项目综合效益评价指标集合：v＝{指标1,
…
，指标m}＝{v1,v1,...，vn}；分布式光伏项目ui对应的评价指标vi的指标值为：y
ij
(i＝1,...，n；j＝1,...，n)；
26.(2)构建分布式光伏项目评价决策矩阵：称u0为理想方案，如果u0＝(u
01
,u
02
,...，u
0m
)，当因素指标u
ij
为正向指标时，u
0j
＝max{u
1j
,u
2j
,...，u
nj
}；当因素指标u
ij
为逆向指标时，u
0j
＝min{u
1j
,u
2j
,...，u
nj
}；方案集u对指标集v的决策矩阵为：y＝(y
ij
)
(n+1)
×m，即
27.(3)数据序列的初值化：
28.(4)计算分布式光伏项目不同评价指标值的关联系数：记r
ij
为子因素y
′
ij
关于母因素y
′
0j
的关联度，则：通常取λ＝0.5；
29.(5)构建分布式光伏项目评价方案灰关联度判断矩阵r：分布式光伏项目评价方案灰关联判断矩阵r由(n+1)*m的矩阵r组成：
30.(6)构建加权灰关联决策矩阵：设分布式光伏项目评价指标间的加权向量为w＝(w1,w2,...,wm)
t
，灰关联度判断矩阵加权后可以得到加权灰关联决策矩阵：
31.(7)计算不同分布式光伏项目灰关联投影角：每个分布式光伏项目ui与理想方案u0之间的夹角为灰关联投影角，夹角余弦越大，表明分布式光伏项目ui与理想方案u0之间的变化方向愈一致，夹角余弦为：
32.(8)计算不同分布式光伏项目灰关联投影值：分布式光伏项目ui在理想方案u0上的投影值为灰关联di：
33.(9)计算不同分布式光伏项目灰关联投影权值矢量：为灰关联投影权值，则灰关联投影值为：
34.(10)对不同分布式光伏项目综合效益进行排序：分布式光伏项目灰关联投影值即为该项目的综合效益；依据投影值的大小对各分布式光伏项目的综合效益进行排序，投影值越大，表明该分布式光伏项目与理想方案越接近，该分布式光伏项目综合效益是最优的。
35.本发明的有益效果：本发明为一种分布式光伏项目综合效益评价方法，本发明具有以下优点：一、本发明在构建分布式光伏项目综合评价指标时，考虑到经济、环境以及效益三类指标，更为全面；二、本发明在构建分布式光伏项目综合效益评价模型，包括熵权法以及灰关联模型，该方法计算量小，对样本数量要求少且无典型分布规律要求，计算较为方便；本发明具有多维度分析综合效益、构建综合效益评价指标体系、准确核算项目效益的优点。
附图说明
36.图1为本发明的熵权法确定分布式光伏项目综合效益评价指标权重的流程图。
37.图2为本发明的灰关联模型用于分布式光伏项目综合效益评价的流程图。
具体实施方式
38.下面结合附图对本发明做进一步的说明。
39.实施例1
40.如图1-2所示，一种分布式光伏项目综合效益评价方法，选取n个分布式光伏项目作为评价对象，对其综合效益进行评价排序，进而选出具有最大综合效益的分布式光伏项目，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：
41.步骤1：构建分布式光伏项目综合效益评价指标体系，并进行指标的计算；
42.步骤2：基于熵权法确定分布式光伏项目综合效益评价指标权重；
43.步骤3：构建分布式光伏项目综合效益灰关联投影模型，并进行综合效益评价。
44.本发明为一种分布式光伏项目综合效益评价方法，本发明具有以下优点：一、本发明在构建分布式光伏项目综合评价指标时，考虑到经济、环境以及效益三类指标，更为全面；二、本发明在构建分布式光伏项目综合效益评价模型，包括熵权法以及灰关联模型，该方法计算量小，对样本数量要求少且无典型分布规律要求，计算较为方便；本发明具有多维度分析综合效益、构建综合效益评价指标体系、准确核算项目效益的优点。
45.实施例2
46.如图1-2所示，一种分布式光伏项目综合效益评价方法，选取n个分布式光伏项目作为评价对象，对其综合效益进行评价排序，进而选出具有最大综合效益的分布式光伏项目，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：
47.步骤1：构建分布式光伏项目综合效益评价指标体系，并进行指标的计算；
48.步骤2：基于熵权法确定分布式光伏项目综合效益评价指标权重；
49.步骤3：构建分布式光伏项目综合效益灰关联投影模型，并进行综合效益评价。
50.所述的步骤1中构建分布式光伏项目综合效益评价指标体系具体为：构建包含目标层、准则层和指标层的三层分布式光伏项目综合效益评价指标库。
51.所述的目标层为分布式光伏项目综合效益；所述的准则层包括经济效益、社会效益、环境效益；所述的经济效益包括投资回收期和财务内部收益率，所述的社会效益包括财政收入贡献率和新增就业人数，所述的环境效益包括项目生命周期co2减排量、项目生命周期so2减排量和项目生命周期nox减排量。
52.在本实施例中，具体指标体系如表1所示：
53.表1分布式光伏发展电网投资综合效益评价指标体系
[0054][0055][0056]
所述的投资回收期具体为：投资回收期是指在分布式光伏项目建设开始到通过这个项目获取的经济收益达到初始投资总额时所需要的时间；一般情况下，项目的投资者希望在尽量短的时间内收回项目的投资并获取收益，项目的投资回收期越短，则证明项目的盈利能力越强，从而可以认为项目抗风险能力越强，项目越具有投资性，投资回收期为：其中，p表示包括建设期的分布式光伏项目投资回收期；n
year
表示累计净现金流量第一次出现正值的年份；i
x
表示该年初尚未回收的投资；l表示该年净现金流量；
[0057]
所述的财务内部收益率即irr具体为：财务内部收益率是一个动态指标，它主要用于反映项目的实际收益率；通常情况下，当项目的财务内部收益率大于或等于同类型项目的基准收益率时，认为项目是可行的，财务内部收益率为：其中，ci表示分布式光伏项目现金的流入量；co表示现金的流出量；(ci-co)
t
表示第t年的现金流量；ic表示基准内部收益率；n表示项目计算期；
[0058]
所述的财政收入贡献率具体为：财税收入贡献率为分布式光伏项目年均纳税额占项目总投资的比例，其计算公式为：其中，cm表示财税收入贡献率；my表示年均纳税额；t表示分布式光伏项目总投资；
[0059]
所述的新增就业人数具体为：分布式光伏项目在建成投运后，需要部分专业人员在项目现场进行运营维护；可以根据项目运营维护的具体需求确定项目25年的生命周期内增加的就业人数，增就业人数为：r＝θ
×
x，其中，r表示新增就业人数；θ为就业因子，表示单位装机带来的就业量；x为分布式光伏装机容量。
[0060]
所述的项目生命周期co2、so2、no
x
减排量具体为：1)本指标体系中分布式光伏项目生命周期co2减排量是产生相同单位的电能时，燃煤发电产生co2与考虑分布式光伏生产、运输、回收阶段所产生co2的差值，co2减排量为：其中，表
示co2减排量；表示燃煤发电产生co2；分别表示分布式光伏生产、运输、回收阶段所产生co2；
[0061]
3)本指标体系中分布式光伏项目生命周期so2减排量是产生相同单位的电能时，燃煤发电产生so2与考虑分布式光伏生产、运输、回收阶段所产生so2的差值，so2减排量为：其中，表示so2减排量；表示燃煤发电产生so2；分别表示分布式光伏生产、运输、回收阶段所产生so2；
[0062]
3)本指标体系中分布式光伏项目生命周期no
x
减排量是产生相同单位的电能时，燃煤发电产生no
x
与考虑分布式光伏生产、运输、回收阶段所产生no
x
的差值,no
x
减排量为：其中，表示no
x
减排量；表示燃煤发电产生no
x
；分别表示分布式光伏生产、运输、回收阶段所产生no
x
。
[0063]
所述的步骤2中基于熵权法确定分布式光伏项目综合效益评价指标权重具体为：熵权法在分布式光伏项目评价指标赋权时的计算过程为：
[0064]
(1)n个参评的分布式光伏项目，m个评价指标，则x
ij
,i＝1,...,n；j＝1,...,n为第i个分布式光伏项目的第j个评价指标的数值；
[0065]
(2)对n个参评的分布式光伏项目的m个评价指标进行归一化处理，即对异质指标同质化，正向指标为：逆向指标为：
[0066]
(3)运用公式，计算第j项评价指标下第i个参评分布式光伏项目的指标数据占该指标的比重：
[0067]
(4)运用公式，计算第项评价指标的熵值：其中，k＝1/ln(n)＞0，满足ej≥0；
[0068]
(5)运用公式，计算信息熵亢余度：dj＝1-ej；
[0069]
(6)运用公式，计算得出分布式光伏项目综合效益评价指标的权重：
[0070]
所述的步骤3中构建分布式光伏项目综合效益灰关联投影模型具体为：通过灰关联模型对所选分布式光伏项目综合效益评价模型进行构建，包括以下步骤：
[0071]
(1)构造分布式光伏项目决策集合与评价指标集合：分布式光伏项目决策域集合：{参评项目1,...，参评项目n}＝{u1,u1,...，un}；分布式光伏项目综合效益评价指标集合：v＝{指标1,...，指标m}＝{v1,v1,...，vn}；分布式光伏项目ui对应的评价指标vi的指标值为：y
ij
(i＝1,
…
，n；j＝1,
…
，n)；
[0072]
(2)构建分布式光伏项目评价决策矩阵：称u0为理想方案，如果u0＝(u
01
,u
02
,
…
，u
0m
)，当因素指标u
ij
为正向指标时，u
0j
＝max{u
1j
,u
2j
,
…
，u
nj
}；当因素指标u
ij
为逆向指标时，u
0j
＝min{u
1j
,u
2j
,
…
，u
nj
}；方案集u对指标集v的决策矩阵为：y＝(y
ij
)
(n+1)
×m，即
[0073]
(3)数据序列的初值化：
[0074]
(4)计算分布式光伏项目不同评价指标值的关联系数：记r
ij
为子因素y
′
ij
关于母因素y
′
0j
的关联度，则：通常取λ＝0.5；
[0075]
(5)构建分布式光伏项目评价方案灰关联度判断矩阵r：分布式光伏项目评价方案灰关联判断矩阵r由(n+1)*m的矩阵r组成：
[0076]
(6)构建加权灰关联决策矩阵：设分布式光伏项目评价指标间的加权向量为w＝(w1,w2,...,wm)
t
，灰关联度判断矩阵加权后可以得到加权灰关联决策矩阵：
[0077]
(7)计算不同分布式光伏项目灰关联投影角：每个分布式光伏项目ui与理想方案u0之间的夹角为灰关联投影角，夹角余弦越大，表明分布式光伏项目ui与理想方案u0之间的变化方向愈一致，夹角余弦为：
[0078]
(8)计算不同分布式光伏项目灰关联投影值：分布式光伏项目ui在理想方案u0上的投影值为灰关联di：
[0079]
(9)计算不同分布式光伏项目灰关联投影权值矢量：为灰关联投影权值，则灰关联投影值为：
[0080]
(10)对不同分布式光伏项目综合效益进行排序：分布式光伏项目灰关联投影值即为该项目的综合效益；依据投影值的大小对各分布式光伏项目的综合效益进行排序，投影值越大，表明该分布式光伏项目与理想方案越接近，该分布式光伏项目综合效益是最优的。
[0081]
本发明为一种分布式光伏项目综合效益评价方法，本发明具有以下优点：一、本发明在构建分布式光伏项目综合评价指标时，考虑到经济、环境以及效益三类指标，更为全面；二、本发明在构建分布式光伏项目综合效益评价模型，包括熵权法以及灰关联模型，该方法计算量小，对样本数量要求少且无典型分布规律要求，计算较为方便；本发明具有多维度分析综合效益、构建综合效益评价指标体系、准确核算项目效益的优点。

技术特征：

与考虑分布式光伏生产、运输、回收阶段所产生co2的差值，co2减排量为：其中，表示co2减排量；表示燃煤发电产生co2；分别表示分布式光伏生产、运输、回收阶段所产生co2；2)本指标体系中分布式光伏项目生命周期so2减排量是产生相同单位的电能时，燃煤发电产生so2与考虑分布式光伏生产、运输、回收阶段所产生so2的差值，so2减排量为：其中，表示so2减排量；表示燃煤发电产生so2；分别表示分布式光伏生产、运输、回收阶段所产生so2；3)本指标体系中分布式光伏项目生命周期no
x
减排量是产生相同单位的电能时，燃煤发电产生no
x
与考虑分布式光伏生产、运输、回收阶段所产生no
x
的差值,no
x
减排量为：其中，表示no
x
减排量；表示燃煤发电产生no
x
；分别表示分布式光伏生产、运输、回收阶段所产生no
x
。6.如权利要求1所述的一种分布式光伏项目综合效益评价方法，其特征在于：所述的步骤2中基于熵权法确定分布式光伏项目综合效益评价指标权重具体为：熵权法在分布式光伏项目评价指标赋权时的计算过程为：(1)n个参评的分布式光伏项目，m个评价指标，则x
ij
,i＝1,...,n；j＝1,...,n为第i个分布式光伏项目的第j个评价指标的数值；(2)对n个参评的分布式光伏项目的m个评价指标进行归一化处理，即对异质指标同质化，正向指标为：逆向指标为：(3)运用公式，计算第j项评价指标下第i个参评分布式光伏项目的指标数据占该指标的比重：(4)运用公式，计算第项评价指标的熵值：其中，k＝1/ln(n)＞0，满足e
j
≥0；(5)运用公式，计算信息熵亢余度：d
j
＝1-e
j
；(6)运用公式，计算得出分布式光伏项目综合效益评价指标的权重：7.如权利要求1所述的一种分布式光伏项目综合效益评价方法，其特征在于：所述的步骤3中构建分布式光伏项目综合效益灰关联投影模型具体为：通过灰关联模型对所选分布式光伏项目综合效益评价模型进行构建，包括以下步骤：
(1)构造分布式光伏项目决策集合与评价指标集合：分布式光伏项目决策域集合：{参评项目1,...，参评项目n}＝{u1,u1,...，u
n
}；分布式光伏项目综合效益评价指标集合：v＝{指标1,
…
，指标m}＝{v1,v1,
…
，v
n
}；分布式光伏项目u
i
对应的评价指标v
i
的指标值为：y
ij
(i＝1,
…
，n；j＝1,
…
，n)；(2)构建分布式光伏项目评价决策矩阵：称u0为理想方案，如果u0＝(u
01
,u
02
,
…
，u
0m
)，当因素指标u
ij
为正向指标时，u
0j
＝max{u
1j
,u
2j
,
…
，u
nj
}；当因素指标u
ij
为逆向指标时，u
0j
＝min{u
1j
,u
2j
,
…
，u
nj
}；方案集u对指标集v的决策矩阵为：y＝(y
ij
)
(n+1)
×
m
，即(3)数据序列的初值化：(4)计算分布式光伏项目不同评价指标值的关联系数：记r
ij
为子因素y
′
ij
关于母因素y
′
0j
的关联度，则：通常取λ＝0.5；(5)构建分布式光伏项目评价方案灰关联度判断矩阵r：分布式光伏项目评价方案灰关联判断矩阵r由(n+1)*m的矩阵r组成：(6)构建加权灰关联决策矩阵：设分布式光伏项目评价指标间的加权向量为w＝(w1,w2,...,w
m
)
t
，灰关联度判断矩阵加权后可以得到加权灰关联决策矩阵：(7)计算不同分布式光伏项目灰关联投影角：每个分布式光伏项目u
i
与理想方案u0之间的夹角为灰关联投影角，夹角余弦越大，表明分布式光伏项目u
i
与理想方案u0之间的变化方向愈一致，夹角余弦为：
(8)计算不同分布式光伏项目灰关联投影值：分布式光伏项目u
i
在理想方案u0上的投影值为灰关联d
i
：(9)计算不同分布式光伏项目灰关联投影权值矢量：为灰关联投影权值，则灰关联投影值为：(10)对不同分布式光伏项目综合效益进行排序：分布式光伏项目灰关联投影值即为该项目的综合效益；依据投影值的大小对各分布式光伏项目的综合效益进行排序，投影值越大，表明该分布式光伏项目与理想方案越接近，该分布式光伏项目综合效益是最优的。

技术总结

本发明涉及一种分布式光伏项目综合效益评价方法，选取个分布式光伏项目作为评价对象，对其综合效益进行评价排序，进而选出具有最大综合效益的分布式光伏项目，所述的方法包括以下步骤：步骤1：构建分布式光伏项目综合效益评价指标体系，并进行指标的计算；步骤2：基于熵权法确定分布式光伏项目综合效益评价指标权重；步骤3：构建分布式光伏项目综合效益灰关联投影模型，并进行综合效益评价；本发明具有多维度分析综合效益、构建综合效益评价指标体系、准确核算项目效益的优点。准确核算项目效益的优点。准确核算项目效益的优点。