我国城市能源评价体系探讨

中图分类号：TK01 文献标识码：A

内容摘要：为揭示不同能源在使用过程中存在的优点和缺点，应建立一套切实可行的能源评价指标体系。本文在广泛征求有关专家、学者及相关部门意见的基础上，经过调研得出原始数据，并且通过层次分析法，确定各评价指标的权重。然后通过灰色综合评价法针对现在主流的八种不同能源类型进行分析比较，以期为我国能源发展提供可行性的建议。

关键词：能源评价 层次分析法 灰色综合评价法

城市作为国家能源系统的宏观消费单元，其正常运转需要巨大能源资源的支持来实现。充足、廉价的能源供应是城市从农业经济到现代工业、直至服务性社会转型的关键。城市能源系统作为城市系统中的一个重要元素, 是以各类能源的消耗与转化为主要特征的流动过程，而随着煤炭，石油，天然气等化石能源的大量消耗，传统的能源储量急剧下降，要使社会可持续发展，新能源的开发和使用变得越来越重要，由于新能源种类很多，建立能够有效评价能源指标的能源评价体系显得尤为重要，通过对能源效益的综合评价，确定哪些能源优先开发研究，哪些能源在当前的科技条件下不适宜开发。笔者在梳理了能源可持续发展的研究现状后，在大量数据的基础上，确立了一套切实可行的能源评价体系，为我国能源的可持续发展提供新思路。

评价方法

本文将层次分析法与灰色综合评价法结合起来，建立多层次灰色相对关联度分析综合评估法，以保证对能源评价的准确性，使结果更加接近真实。

（一）层次分析法

1.构造判断矩阵。在广泛征求有关专家学者和相关部门专家的意见基础上，得出判断矩阵A（见表1）。

矩阵B各元素bij表示横向指标ci对于各列指标cj的相对重要程度的两两比较值。bij用常数1、2、3、4、5、6、7、8、9或其倒数表示，其含义如下：

1表示ci与cj两者一样重要；3表示ci 比cj稍重要；5表示ci比cj明显重要；7表示ci比cj强烈重要；9表示ci比cj极端重要。2、4、6、8取上述两相邻判断的中间值。1-9各数字的倒数与上述数字意义相反。

2.确定权重。由矩阵理论知道，对判断矩阵B求特征向量和最大特征根，可通过求解BW=λmaxW获得排序值，其中λmax是矩阵B的最大正特征根，W为排序矢量。其计算过程是：

分别计算判断矩阵B的每一行元素的积Mi。计算公式为：

分别计算各行Mi的n次方根值。计算公式为：

对向量W=（W1，W2，…，Wn）T作归一化处理。计算公式为：

Wi=

其中Wi就是所求各指标的权重系数值。

（二）基于灰色关联度分析的灰色综合评价法

基于灰色关联度分析的灰色综合评价方法主要是先选出各方案中的最优值或者是评估者公认的最优值，然后判断各评价对象与最优值的关联度。通过关联度的大小，判断各评价对象的优劣次序。具体步骤如下：

1.确定比较数列（评价对象）和参考数列（评价标准）。设评价对象为m个，评价指标为n个，比较数列为：

Xi={Xi(R)│R=1，2，......n｝，(i=1，2，......m)

参考数列为：X0={X0(R)│R=1，2，......n}

2.确定各指标值对应的权重（利用层次分析法）。W={XR(R)│R=1，2，......n}，其中WR为第R个评价指标体系对应的权重。

3.计算灰色关联系数。εi(R)=，其中，ε(R)为比较数列Xi与参考数列X0在第i个评价指标上的相对差值。

4.计算灰色加权关联度，建立灰色关联度。Ri=

5.评价分析。根据灰色加权关联度的大小，对各评价对象进行排序，关联度越大说明其评估结果越好。

评价体系建立

对政府而言，能源的选择开发主要考虑经济、环境、社会以及技术。通过向有关专家广泛咨询后，并结合3E评价理论，同时引入技术评价，本文给出清洁能源评价的指标体系，如表2所示。

评价过程

根据判断矩阵中指标两两比较的特点，通过问卷调查，在广泛征求有关专家学者和相关部门专家意见的基础上，就层次分析中各种因素进行两两比较，并按标度赋值，得出如表3、表4、表5、表6、表7所示的判断矩阵。

通过上述比较矩阵得出评价指标权重，并通过综合专家打分得出表8。

通过灰色综合评价法得出的各能源在不同层次上与最优指标的关联度，并进行排序，如表9所示。

结论

经过分析此评价体系对煤炭、石油、天然气、风能、水能、原子能、太阳能、生物能的在当前技术条件下进行评价，得出结论，传统的化石能源虽然具有很高的经济效益，但当引入环境因素和其本身的不可再生性，导致其在综合效益的排名上分列后三位。而新能源中的太阳能虽然经济效益排名第四，但由于其环境友好性和技术具有开发的潜力，使得其在总排名中为首位。在开发新能源的过程中，应优先开发太阳能和风能，而同为能源的原子能由于其在社会效益中的数值过低，应考虑等群众接受原子能后再开发。

本文关于评价能源的指标体系和评价模型具有可操作性，根据本模型得到的最终评测结果可以把清洁能源方案进行比较科学的总体评价，并根据评价结果做出优劣评判，对决策者而言具有一定参考价值。

通过对评估方法的选择分析，明确了清洁能源的评价指标及其评价因子，采用层次分析法结合灰色综合评价法建立了清洁能源的评价体系结构模型。通过此模型对清洁能源进行评价，可以得到具体条件下被评价清洁能源方案的优劣情况，为政府清洁能源方案选择提供依据。

合理的城市能源系统评价体系研究成果对于城市规划的作用是不可忽视的。将节能与改善城市能源结构相结合，将节能与资源节约相结合，建立城市节能型产业，使之成为城市新的经济增长点，对改善城市规划与能源利用，推行生态设计在城市可持续发展方面的建设具有巨大的推动作用，可为城市经济社会的可持续发展提供理论依据和建设性意见。

参考文献：

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