面向高校园区综合能源系统评估方法技术方案

本发明专利技术涉及一种面向高校园区综合能源系统评估方法，依据高校园区的综合能源系统的经济、能耗、环境、能源四个环节建立指标体系，并按各个体系侧重点建立二级指标，采用主观网络分析法和客观熵权法结合的综合赋权方法获取二级指标的耦合权重；依据德尔菲方法和最小二乘法建立系统评分函数，得到各个环节评估的总得分。多目标评价指标从多个角度分析综合能源系统的性能；本发明专利技术设置的评估指标在兼顾热力学第一定律的基础上，提出将热力学第二定律引入综合能源系统的评价体系，主要为提出考虑

Evaluation method of comprehensive energy system for University Park

【技术实现步骤摘要】
面向高校园区综合能源系统评估方法
本专利技术涉及一种能源管理技术，特别涉及一种面向高校园区综合能源系统评估方法。
技术介绍
目前，关于综合能源系统的评价指标主要分为物理学、经济学以及两者结合的评价方法。物理学评价方法可以分为热力学第一定律和第二定律两种评价方法。热力学第一定律评价法是以焓平衡为基础计算能源系统的最终产出与投入之比,方法通常只考虑能源消费的总量,不区分能源的品位和质量,代表性指标有一次能源利用率或一次能源节能率等；热力学第二定律评价方法侧重于体现一次能源转化过程的最大做功能力,代表性指标为效率。这类指标能够体现温度对口、梯级利用的用能理念。经济学评价指标主要包括单要素能源效率和全要素能源利用效率两种。单要素法被定义为一个经济体有效产出与能源投入的比值,常用的指标有国内生产总值(GDP)能耗、产品单耗等。全要素法是指企业综合能源系统中各个要素的综合生产率,例如技术进步率、劳动增长率等,主要方法包括随机前沿分析法(SFA)、数据包络分析法(DEA)等。这类指标只能在宏观层面对企业生产效率进行估算,难以促进系统运行优化。
技术实现思路
本专利技术是针对综合能源系统的评价方法存在的问题，提出了一种面向高校园区综合能源系统评估方法，使得评估更合理准确。本专利技术的技术方案为：一种面向高校园区综合能源系统评估方法，具体包括如下步骤：1)依据高校园区的综合能源系统的经济、能耗、环境、能源四个环节建立指标体系，并将此四个环节作为评估一级指标；2)步骤1)所述的经济环节下设设备投资成本、运行维护成本、能源外购成本三个二级指标；能耗环节下设综合能源系统利用率、效率两个二级指标；环境环节下设清洁能源占比一个二级指标，即清洁能源消耗量占项目总能源消耗量的比例；能源环节下设电储能效率、热冷效率两个二级指标；并对上述各项二级指标建立数学模型；3)采用主观网络分析法和客观熵权法结合的综合赋权方法获取步骤2)所述二级指标的耦合权重；4)根据能源系统对象对应采集各二级指标的实际数据，按照德尔菲方法分别判断指标数值与其评估得分的对应关系，采用最小二乘法将指标值与评分的对应关系拟合成为评分函数。将各项二级指标值代入评分函数即可求得该项指标值的评估得分，最后把各个环节的二级指标评估得分与其对应的综合权重相乘并求和得到各个环节评估的总得分。所述步骤3)耦合权重获取方法如下：第i个二级指标的耦合权重其中，ωi为第i个二级指标通过网络分析法所得权重，μi为第i个二级指标通过熵权法所得权重，αi、βi为第i个二级中间变量。本专利技术的有益效果在于：本专利技术面向高校园区综合能源系统评估方法，与以往单一目标评价不同，多目标评价指标从多个角度分析综合能源系统的性能；本专利技术设置的评估指标在兼顾热力学第一定律的基础上，提出将热力学第二定律引入综合能源系统的评价体系，主要为提出考虑效率的能耗指标；本专利技术在赋权方法的改进上也与以往赋权方法有改善，提出主观方法与客观方法相结合的主客观赋权方法，此法赋权方法结合了两种方法的不足，比起单一的主观方法和单一的客观方法更加合理。附图说明图1为本专利技术对高校园区综合能源系统能效评估方法的流程图；图2为本专利技术对高校园区综合能源系统能效评估设置的评价指标体系图。具体实施方式面向高校园区综合能源系统评估方法，如图1所示具体包括以下步骤：S1、依据高校园区的综合能源系统的经济、能耗、环境、能源四个环节建立指标体系，并将此四个环节作为评估一级指标。S2、如图2所示评价指标体系图步骤S1所述的经济环节下设设备投资成本、运行维护成本、能源外购成本三个二级指标；能耗环节下设综合能源系统利用率、效率两个二级指标；环境环节下设清洁能源占比一个二级指标；能源环节下设电储能效率、热(冷)效率两个二级指标；对上述各项二级指标建立数学模型。综合能源系统从规划设计到运营投入的全过程中需要考虑设备投资成本、运行维护成本和每年的能源外购成本。通过不同类型的系统方案构建，可以得到不同的系统总成本。设备投资成本CI：系统设备的采购与安置费用，其表达式为：CI＝FGB+FMT+FDG(1)式中：FGB为系统燃气锅炉的购置费用；FMT为系统燃气微燃机的购置费用；FDG为系统制冷设备溴化锂机组的购置费用。运行维护成本CII：可以分为固定成本和可变成本。固定成本是相对稳定的人员费用和保证机制平稳运行的管理费用，而可变成本考虑了可再生能源自身的不确定性、发电及储能设备的不确定性。式中：i为系统中设备的数量；Ki为系统中单位容量的可变成本；Qi为系统中单位容量的固定成本；Pi为系统中设备的安装容量。能源外购成本CIII：主要指系统需要从外电网购买的园区电量缺额以及正常工作所需的燃气及燃料费用，其表达式为:式中：Knet为从大电网购买电量的单位电价，Pnet为系统所需的外部电量；Kw为系统购买单位燃气费用；Pwi为系统中第i个机组所需的燃气。综合能源系统利用率：基于热力学第一定律的综合能源系统利用率，其定义是系统输出的冷、热、电量与系统输入的总能量之比：ηies＝3600∑P0+∑Qh+∑Qc/3600∑Pi+VQL式中：P0为系统净输出电量；Qh为系统输出热量；Qc为系统输出冷量；V为天然气消耗量；QL为天然气低热值；Pi为系统净输入电量。效率：基于热力学第二定律所提出的评价指标，将不同品位的能源转化为同质的能源进行分析。电能的品位最高，因此将各种形式的能源统一转换成电能会令统计分析更加合理。效率ηex定义为：ηex＝3600∑P0+∑AhQh+∑AcQc/3600∑Pi+AVQL式中：Ah、Ac、A分别为热能、冷能和天然气的能质系数，定义为能源理论上最大程度可转换为电能的能力。由于综合能源系统应朝着以清洁能源为主的方向发展，所以各类绿色低碳能源规划中清洁能源占比是必不可少的评价指标，其定义是清洁能源消耗量占项目总能源消耗量的比例，即：式中，Ei为各类可再生能源消耗量，包括太阳能、风能。电储能效率ηe：定义为蓄电元件输出电量与输入电量之比热(冷)效率：式中：Vh(c)为消耗的用于发热(制冷)的天然气量；Ph(c)为热泵(制冷机)所消耗的电量。S3、采用主-客观结合的方法对S2中各项二级指标进行赋权，其中主观方法为网络分析法，客观方法为熵权法。考虑采用网络分析法和熵权法结合的综合赋权方法获取第i的二级指标的主客观耦合权重Pi,则有：其中，ωi为第i个二级指标通过网络分析法所得权重，μi为第i个二级指标通过熵权法所得权重，αi、βi为第i个二级中间变量。S4、根据能源系统对象对应采集各二级指标的实际数据，按照德尔菲方法分别判断指标数值与其评估得分的对应关系，采用最小二乘法将指标值与评分的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向高校园区综合能源系统评估方法，其特征在于，具体包括如下步骤：/n1)依据高校园区的综合能源系统的经济、能耗、环境、能源四个环节建立指标体系，并将此四个环节作为评估一级指标；/n2)步骤1)所述的经济环节下设设备投资成本、运行维护成本、能源外购成本三个二级指标；能耗环节下设综合能源系统利用率、

【技术特征摘要】
1.一种面向高校园区综合能源系统评估方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
1)依据高校园区的综合能源系统的经济、能耗、环境、能源四个环节建立指标体系，并将此四个环节作为评估一级指标；
2)步骤1)所述的经济环节下设设备投资成本、运行维护成本、能源外购成本三个二级指标；能耗环节下设综合能源系统利用率、效率两个二级指标；环境环节下设清洁能源占比一个二级指标，即清洁能源消耗量占项目总能源消耗量的比例；能源环节下设电储能效率、热冷效率两个二级指标；并对上述各项二级指标建立数学模型；
3)采用主观网络分析法和客观熵权法结合的综合赋权方法获取步骤2)所述二级指标的耦合权重；
4)根据能源系统对象对...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏翔，王楠，周喜超，丛琳，朱海锋，李娜，杨秀，张美霞，李阳，杨云蔚，陈斌超，刘方，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，国网节能服务有限公司，上海电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11