垃圾發(fā)電可行性評價指標(biāo)體系及方法研究
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【關(guān)鍵詞】方法,研究,評價,發(fā)電,可行性,垃
垃圾是人類生產(chǎn)和生活活動的伴生物，有人類的活動就會有垃圾的產(chǎn)生。過去人們把垃圾直接排入自然環(huán)境中，但由于環(huán)境容量的有限性，這種選擇已經(jīng)不合時宜。今天，生活垃圾被很多人認為是最具開發(fā)潛力的、永不枯竭的“城市礦藏”和“放錯地方的資源”。我國的城市垃圾產(chǎn)量巨大，但垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)處于起步階段。由于垃圾發(fā)電對于節(jié)約資源、保護環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的意義重大，因此對垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)進行客觀、全面、深入的可行性評價非常必要。
1城市垃圾發(fā)電項目可行性評價指標(biāo)體系
1．1建立指標(biāo)體系的原則
(1) 可靠性：各項指標(biāo)的確定要有一定的現(xiàn)實依據(jù)，真實可靠。
(２) 整體性：全面考慮對垃圾發(fā)電項目可行性有影響的所有因素，力求指標(biāo)之間能夠形成一個完整的體系。
(3) 可操作性：選擇具有代表性的指標(biāo)，以便能較為及時、準(zhǔn)確地取得相關(guān)數(shù)據(jù)。
(4) 定性與定量相結(jié)合：選擇課量化的指標(biāo)，以保證衡量結(jié)果的科學(xué)性和合理性。對于一些必須進行反映，而又難以量化的指標(biāo)，可以用定性指標(biāo)來描述和評議。
1．2可行性指標(biāo)體系的建立
對垃圾發(fā)電項目可行性的影響因素繁多，根據(jù)建立指標(biāo)體系的原則，綜合各種因素后主要從垃圾資源條件、技術(shù)實力、環(huán)境影響和經(jīng)濟性四方面考慮。
(1) 垃圾資源條件
垃圾資源因素因城市的不同而不同，但總體可從以下幾個方面分析：垃圾日產(chǎn)量、垃圾的特性指標(biāo)和垃圾運輸條件。
(2) 技術(shù)實力
由于我國垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)起步不久，因此技術(shù)因素是決定垃圾發(fā)電項目是否可行的重要方面。垃圾電廠的建設(shè)水平、可靠性和人員技術(shù)水平是技術(shù)因素的三大組成部分。
(3) 環(huán)境影響
總體來說，垃圾發(fā)電對改善城市衛(wèi)生條件，保護環(huán)境都是有很大作用的。但垃圾發(fā)電的環(huán)境特性也并非十全十美，其二次污染對電廠周邊地區(qū)也會產(chǎn)生不利的影響。因此，垃圾發(fā)電的環(huán)境因素主要從總體環(huán)境效益和局部環(huán)境影響來考慮。
(4) 經(jīng)濟性
與其他發(fā)電方式不同，由于垃圾發(fā)電對資源及環(huán)境方面的價值較高，其經(jīng)濟效益的重要程度便有所下降，但也是必須考慮的要素之一。垃圾發(fā)電經(jīng)濟方面的因素主要有投資、成本回收時間及經(jīng)濟潛力。
根據(jù)上面的分析，我們可以得到如圖1所示的垃圾發(fā)電可行性評價的指標(biāo)體系。
2垃圾發(fā)電項目可行性評價方法與過程
2．1各指標(biāo)權(quán)重分析
對垃圾發(fā)電可行性的影響因素指標(biāo)分析采用層次分析法。層次分析法（AHP）的基本思想是把復(fù)雜問題分解成幾個組成因素，并將這些因素按支配關(guān)系分組，使之形成有序的遞階層次結(jié)構(gòu)。通過兩兩比較方式，確定層次中諸元素相對重要性進行排序。AHP法將決策過程中定性和定量分析相結(jié)合，將選擇方案優(yōu)劣的直接判斷轉(zhuǎn)變成以權(quán)向量表示的各方案優(yōu)劣的判斷。其對結(jié)果的評價比憑經(jīng)驗的直接確定更為準(zhǔn)確。
層次分析法的步驟如下：
(1) 建立層次結(jié)構(gòu)模型。由1.2得到的評價指標(biāo)，可以得到一個層次結(jié)構(gòu)模型。
(2) 構(gòu)造判斷矩陣。判斷矩陣是以模型中上層某個因素為準(zhǔn)則，下層若干要素兩兩比較所得。給判斷矩陣的要素賦值時，采用1-9標(biāo)度法。
(3) 層次單排序和一致性檢驗。根據(jù)判斷矩陣來計算下層因素相對于上層某個因素的相對重要性，即相對權(quán)重。為評價判斷矩陣的可靠性，需要進行一致性檢驗。一般認為，當(dāng)隨機一致性指標(biāo)CR＜0.1時，判斷矩陣具有一致性，否則需要對判斷矩陣進行調(diào)整，直到通過一致性檢驗為止。
(4) 層次總排序。層次總排序是利用層次單排序的結(jié)果，計算同一層次所有要素對于最高層要素的優(yōu)先順序。
通過以上4步，可以得到各指標(biāo)權(quán)重向量W=(W1,W2,…Wn)T。
2.2各項指標(biāo)評分
在影響垃圾發(fā)電可行性的諸多因素中，既有可進行定量分析的指標(biāo)，如垃圾產(chǎn)量、垃圾物理成分等，也有只能進行定性分析的指標(biāo)，如人員技術(shù)水平、預(yù)期經(jīng)濟效益等。
對于只能定性分析的指標(biāo)，采用專家打分法。專家打分法通過匿名方式征詢有關(guān)專家的意見，對專家意見進行統(tǒng)計、處理、分析和歸納，客觀地綜合多數(shù)專家經(jīng)驗與主觀判斷，對大量難以采用技術(shù)方法進行定量分析的因素做出合理估算。為了對各指標(biāo)進行科學(xué)合理的評分，需要征集相當(dāng)數(shù)量的專家進行綜合評分，為方便計數(shù)，可把評分范圍定在0～1之間。最后把去掉最高分與最低分后的平均分作為該指標(biāo)最終得分。具體公式如下：
式中:Pi——第i個指標(biāo)的最終得分；
m——參與評分的專家數(shù)；
Pj——第j個專家的評分；
Pmax和Pmin——最高分和最低分。
對于可以定量分析的指標(biāo)，則可采用直接取值與專家打分相結(jié)合的方式。首先通過實際統(tǒng)計或定量計算得到某指標(biāo)的實際數(shù)值，比如某城市一段時間內(nèi)的垃圾產(chǎn)量，然后再由應(yīng)用專家打分法分析，最終得到該項指標(biāo)0～1之間的評分。
通過上面的分析，可以得到指標(biāo)評分向量：
P＝(P１，P２，…Pn)
2.3可行性評價
通過2.1和2.2兩部分，可以得到指標(biāo)權(quán)重向量W=(W1,W2,…Wn)T和指標(biāo)評分向量P＝(P１，P２，…Pn)，進而可以得到垃圾發(fā)電項目的可行性評分：
G=PW=(P１，P２，…Pn)(W1,W2,…Wn)T
通過對G值的分析，可以得到一個垃圾發(fā)電項目是否可行的客觀結(jié)論。如果同時有多個項目設(shè)計同時存在，則可以通過上面的公式得到每個項目的可行性評分。通過對結(jié)果的比較，可以得到可行性最高的設(shè)計方案。
3實例分析
考慮到將所有指標(biāo)都考慮的復(fù)雜性，這里僅選取其中四個指標(biāo)(RI=0.89)進行計算，其中包括垃圾日產(chǎn)量、總體人員技術(shù)水平、總體環(huán)境效益和投資。
首先對B層各指標(biāo)權(quán)重進行計算，通過Matlab編程，得到如表1的數(shù)據(jù)。
之后對C層指標(biāo)權(quán)重進行計算，此時需要針對B1、B2、B3、B4分別進行計算，其中針對B1計算可得表2。
針對B2、B3、B4的計算與B1相似，這里省略。
接下來對各指標(biāo)的總體權(quán)重進行計算，如表3所示。
假設(shè)通過定量分析和專家打分法得到的各項指標(biāo)分數(shù)為：垃圾日產(chǎn)量0.80、總體人員技術(shù)水平0.73、總體環(huán)境效益0.91和投資0.69，則通過公式可得最終的可行性評價分數(shù)為：
G=PW=(0.8,0.73,0.91,0.69)(0.1663,0.3925,0.2549,0.1863)T=0.7801
該綜合得分是一個明確直觀、定量的結(jié)果，從整體的角度反映了此垃圾發(fā)電項目方案的可行性水平。若是對于多個項目方案進行對比評選，那么利用各方案的指標(biāo)數(shù)據(jù)和指標(biāo)權(quán)重進行綜合評價，能夠更加有效地突顯各方案之間的相對效果。
4結(jié)束語
我國的垃圾發(fā)電盡管剛剛起步，但前景樂觀，因此對其進行科學(xué)合理的可行性評價有著重要的意義。在實際應(yīng)用中，指標(biāo)體系可能還需要進行補充和豐富，指標(biāo)數(shù)據(jù)處理和權(quán)重計算的方法可能也有更多的選擇。應(yīng)把握因地制宜、因時制宜的原則，根據(jù)垃圾發(fā)電項目方案的實際情況來確定符合自身需求的可行性綜合評價指標(biāo)體系和方法。
5參考文獻
[1]劉會金，陳荔，陳格桓．垃圾發(fā)電的開發(fā)利用[J]．電工電能新技術(shù)，2005，24(4)：47-50．
[2]劉海東．江蘇沿海風(fēng)電開發(fā)的可行性分析[D]．北京：華北電力大學(xué)，2006．
[3]李軍.層次分析法在綜合財務(wù)分析中的應(yīng)用[J]．財務(wù)分析．2008.1．
[4]王鶴．電力市場環(huán)境下的獨立發(fā)電企業(yè)新評價指標(biāo)體系研究[J]．華東電力，2007，35(2)：32-36．
[5]許樹柏．層次分析法原理[M]．天津：天津大學(xué)出版社，1998．
垃圾是人類生產(chǎn)和生活活動的伴生物，有人類的活動就會有垃圾的產(chǎn)生。過去人們把垃圾直接排入自然環(huán)境中，但由于環(huán)境容量的有限性，這種選擇已經(jīng)不合時宜。今天，生活垃圾被很多人認為是最具開發(fā)潛力的、永不枯竭的“城市礦藏”和“放錯地方的資源”。我國的城市垃圾產(chǎn)量巨大，但垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)處于起步階段。由于垃圾發(fā)電對于節(jié)約資源、保護環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的意義重大，因此對垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)進行客觀、全面、深入的可行性評價非常必要。
1城市垃圾發(fā)電項目可行性評價指標(biāo)體系
1．1建立指標(biāo)體系的原則
(1) 可靠性：各項指標(biāo)的確定要有一定的現(xiàn)實依據(jù)，真實可靠。
(２) 整體性：全面考慮對垃圾發(fā)電項目可行性有影響的所有因素，力求指標(biāo)之間能夠形成一個完整的體系。
(3) 可操作性：選擇具有代表性的指標(biāo)，以便能較為及時、準(zhǔn)確地取得相關(guān)數(shù)據(jù)。
(4) 定性與定量相結(jié)合：選擇課量化的指標(biāo)，以保證衡量結(jié)果的科學(xué)性和合理性。對于一些必須進行反映，而又難以量化的指標(biāo)，可以用定性指標(biāo)來描述和評議。
1．2可行性指標(biāo)體系的建立
對垃圾發(fā)電項目可行性的影響因素繁多，根據(jù)建立指標(biāo)體系的原則，綜合各種因素后主要從垃圾資源條件、技術(shù)實力、環(huán)境影響和經(jīng)濟性四方面考慮。
(1) 垃圾資源條件
垃圾資源因素因城市的不同而不同，但總體可從以下幾個方面分析：垃圾日產(chǎn)量、垃圾的特性指標(biāo)和垃圾運輸條件。
(2) 技術(shù)實力
由于我國垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)起步不久，因此技術(shù)因素是決定垃圾發(fā)電項目是否可行的重要方面。垃圾電廠的建設(shè)水平、可靠性和人員技術(shù)水平是技術(shù)因素的三大組成部分。
(3) 環(huán)境影響
總體來說，垃圾發(fā)電對改善城市衛(wèi)生條件，保護環(huán)境都是有很大作用的。但垃圾發(fā)電的環(huán)境特性也并非十全十美，其二次污染對電廠周邊地區(qū)也會產(chǎn)生不利的影響。因此，垃圾發(fā)電的環(huán)境因素主要從總體環(huán)境效益和局部環(huán)境影響來考慮。
(4) 經(jīng)濟性
與其他發(fā)電方式不同，由于垃圾發(fā)電對資源及環(huán)境方面的價值較高，其經(jīng)濟效益的重要程度便有所下降，但也是必須考慮的要素之一。垃圾發(fā)電經(jīng)濟方面的因素主要有投資、成本回收時間及經(jīng)濟潛力。
根據(jù)上面的分析，我們可以得到如圖1所示的垃圾發(fā)電可行性評價的指標(biāo)體系。
2垃圾發(fā)電項目可行性評價方法與過程
2．1各指標(biāo)權(quán)重分析
對垃圾發(fā)電可行性的影響因素指標(biāo)分析采用層次分析法。層次分析法（AHP）的基本思想是把復(fù)雜問題分解成幾個組成因素，并將這些因素按支配關(guān)系分組，使之形成有序的遞階層次結(jié)構(gòu)。通過兩兩比較方式，確定層次中諸元素相對重要性進行排序。AHP法將決策過程中定性和定量分析相結(jié)合，將選擇方案優(yōu)劣的直接判斷轉(zhuǎn)變成以權(quán)向量表示的各方案優(yōu)劣的判斷。其對結(jié)果的評價比憑經(jīng)驗的直接確定更為準(zhǔn)確。
層次分析法的步驟如下：
(1) 建立層次結(jié)構(gòu)模型。由1.2得到的評價指標(biāo)，可以得到一個層次結(jié)構(gòu)模型。
(2) 構(gòu)造判斷矩陣。判斷矩陣是以模型中上層某個因素為準(zhǔn)則，下層若干要素兩兩比較所得。給判斷矩陣的要素賦值時，采用1-9標(biāo)度法。
(3) 層次單排序和一致性檢驗。根據(jù)判斷矩陣來計算下層因素相對于上層某個因素的相對重要性，即相對權(quán)重。為評價判斷矩陣的可靠性，需要進行一致性檢驗。一般認為，當(dāng)隨機一致性指標(biāo)CR＜0.1時，判斷矩陣具有一致性，否則需要對判斷矩陣進行調(diào)整，直到通過一致性檢驗為止。
(4) 層次總排序。層次總排序是利用層次單排序的結(jié)果，計算同一層次所有要素對于最高層要素的優(yōu)先順序。
通過以上4步，可以得到各指標(biāo)權(quán)重向量W=(W1,W2,…Wn)T。
2.2各項指標(biāo)評分
在影響垃圾發(fā)電可行性的諸多因素中，既有可進行定量分析的指標(biāo)，如垃圾產(chǎn)量、垃圾物理成分等，也有只能進行定性分析的指標(biāo)，如人員技術(shù)水平、預(yù)期經(jīng)濟效益等。
對于只能定性分析的指標(biāo)，采用專家打分法。專家打分法通過匿名方式征詢有關(guān)專家的意見，對專家意見進行統(tǒng)計、處理、分析和歸納，客觀地綜合多數(shù)專家經(jīng)驗與主觀判斷，對大量難以采用技術(shù)方法進行定量分析的因素做出合理估算。為了對各指標(biāo)進行科學(xué)合理的評分，需要征集相當(dāng)數(shù)量的專家進行綜合評分，為方便計數(shù)，可把評分范圍定在0～1之間。最后把去掉最高分與最低分后的平均分作為該指標(biāo)最終得分。具體公式如下：
式中:Pi——第i個指標(biāo)的最終得分；
m——參與評分的專家數(shù)；
Pj——第j個專家的評分；
Pmax和Pmin——最高分和最低分。
對于可以定量分析的指標(biāo)，則可采用直接取值與專家打分相結(jié)合的方式。首先通過實際統(tǒng)計或定量計算得到某指標(biāo)的實際數(shù)值，比如某城市一段時間內(nèi)的垃圾產(chǎn)量，然后再由應(yīng)用專家打分法分析，最終得到該項指標(biāo)0～1之間的評分。
通過上面的分析，可以得到指標(biāo)評分向量：
P＝(P１，P２，…Pn)
2.3可行性評價
通過2.1和2.2兩部分，可以得到指標(biāo)權(quán)重向量W=(W1,W2,…Wn)T和指標(biāo)評分向量P＝(P１，P２，…Pn)，進而可以得到垃圾發(fā)電項目的可行性評分：
G=PW=(P１，P２，…Pn)(W1,W2,…Wn)T
通過對G值的分析，可以得到一個垃圾發(fā)電項目是否可行的客觀結(jié)論。如果同時有多個項目設(shè)計同時存在，則可以通過上面的公式得到每個項目的可行性評分。通過對結(jié)果的比較，可以得到可行性最高的設(shè)計方案。
3實例分析
考慮到將所有指標(biāo)都考慮的復(fù)雜性，這里僅選取其中四個指標(biāo)(RI=0.89)進行計算，其中包括垃圾日產(chǎn)量、總體人員技術(shù)水平、總體環(huán)境效益和投資。
首先對B層各指標(biāo)權(quán)重進行計算，通過Matlab編程，得到如表1的數(shù)據(jù)。
之后對C層指標(biāo)權(quán)重進行計算，此時需要針對B1、B2、B3、B4分別進行計算，其中針對B1計算可得表2。
針對B2、B3、B4的計算與B1相似，這里省略。
接下來對各指標(biāo)的總體權(quán)重進行計算，如表3所示。
假設(shè)通過定量分析和專家打分法得到的各項指標(biāo)分數(shù)為：垃圾日產(chǎn)量0.80、總體人員技術(shù)水平0.73、總體環(huán)境效益0.91和投資0.69，則通過公式可得最終的可行性評價分數(shù)為：
G=PW=(0.8,0.73,0.91,0.69)(0.1663,0.3925,0.2549,0.1863)T=0.7801
該綜合得分是一個明確直觀、定量的結(jié)果，從整體的角度反映了此垃圾發(fā)電項目方案的可行性水平。若是對于多個項目方案進行對比評選，那么利用各方案的指標(biāo)數(shù)據(jù)和指標(biāo)權(quán)重進行綜合評價，能夠更加有效地突顯各方案之間的相對效果。
4結(jié)束語
我國的垃圾發(fā)電盡管剛剛起步，但前景樂觀，因此對其進行科學(xué)合理的可行性評價有著重要的意義。在實際應(yīng)用中，指標(biāo)體系可能還需要進行補充和豐富，指標(biāo)數(shù)據(jù)處理和權(quán)重計算的方法可能也有更多的選擇。應(yīng)把握因地制宜、因時制宜的原則，根據(jù)垃圾發(fā)電項目方案的實際情況來確定符合自身需求的可行性綜合評價指標(biāo)體系和方法。
5參考文獻
[1]劉會金，陳荔，陳格桓．垃圾發(fā)電的開發(fā)利用[J]．電工電能新技術(shù)，2005，24(4)：47-50．
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[5]許樹柏．層次分析法原理[M]．天津：天津大學(xué)出版社，1998．