垃圾發電可行性評價指標體系及方法研究
General 更新 2024年05月29日
【關鍵詞】方法,研究,評價,發電,可行性,垃
垃圾是人類生產和生活活動的伴生物，有人類的活動就會有垃圾的產生。過去人們把垃圾直接排入自然環境中，但由於環境容量的有限性，這種選擇已經不合時宜。今天，生活垃圾被很多人認為是最具開發潛力的、永不枯竭的“城市礦藏”和“放錯地方的資源”。我國的城市垃圾產量巨大，但垃圾發電產業處於起步階段。由於垃圾發電對於節約資源、保護環境和可持續發展的意義重大，因此對垃圾發電產業進行客觀、全面、深入的可行性評價非常必要。
1城市垃圾發電專案可行性評價指標體系
1．1建立指標體系的原則
***1*** 可靠性：各項指標的確定要有一定的現實依據，真實可靠。
***3*** 可操作性：選擇具有代表性的指標，以便能較為及時、準確地取得相關資料。
***4*** 定性與定量相結合：選擇課量化的指標，以保證衡量結果的科學性和合理性。對於一些必須進行反映，而又難以量化的指標，可以用定性指標來描述和評議。
1．2可行性指標體系的建立
對垃圾發電專案可行性的影響因素繁多，根據建立指標體系的原則，綜合各種因素後主要從垃圾資源條件、技術實力、環境影響和經濟性四方面考慮。
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：垃圾日產量、垃圾的特性指標和垃圾運輸條件。
***2*** 技術實力
由於我國垃圾發電產業起步不久，因此技術因素是決定垃圾發電專案是否可行的重要方面。垃圾電廠的建設水平、可靠性和人員技術水平是技術因素的三大組成部分。
***3*** 環境影響
總體來說，垃圾發電對改善城市衛生條件，保護環境都是有很大作用的。但垃圾發電的環境特性也並非十全十美，其二次汙染對電廠周邊地區也會產生不利的影響。因此，垃圾發電的環境因素主要從總體環境效益和區域性環境影響來考慮。
***4*** 經濟性
與其他發電方式不同，由於垃圾發電對資源及環境方面的價值較高，其經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。垃圾發電經濟方面的因素主要有投資、成本回收時間及經濟潛力。
根據上面的分析，我們可以得到如圖1所示的垃圾發電可行性評價的指標體系。
2垃圾發電專案可行性評價方法與過程
2．1各指標權重分析
對垃圾發電可行性的影響因素指標分析採用層次分析法。層次分析法（AHP）的基本思想是把複雜問題分解成幾個組成因素，並將這些因素按支配關係分組，使之形成有序的遞階層次結構。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合，將選擇方案優劣的直接判斷轉變成以權向量表示的各方案優劣的判斷。其對結果的評價比憑經驗的直接確定更為準確。
層次分析法的步驟如下：
***1*** 建立層次結構模型。由1.2得到的評價指標，可以得到一個層次結構模型。
***2*** 構造判斷矩陣。判斷矩陣是以模型中上層某個因素為準則，下層若干要素兩兩比較所得。給判斷矩陣的要素賦值時，採用1-9標度法。
***3*** 層次單排序和一致性檢驗。根據判斷矩陣來計算下層因素相對於上層某個因素的相對重要性，即相對權重。為評價判斷矩陣的可靠性，需要進行一致性檢驗。一般認為，當隨機一致性指標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果，計算同一層次所有要素對於最高層要素的優先順序。
通過以上4步，可以得到各指標權重向量W=***W1,W2,…Wn***T。
2.2各項指標評分
在影響垃圾發電可行性的諸多因素中，既有可進行定量分析的指標，如垃圾產量、垃圾物理成分等，也有隻能進行定性分析的指標，如人員技術水平、預期經濟效益等。
對於只能定性分析的指標，採用專家打分法。專家打分法通過匿名方式徵詢有關專家的意見，對專家意見進行統計、處理、分析和歸納，客觀地綜合多數專家經驗與主觀判斷，對大量難以採用技術方法進行定量分析的因素做出合理估算。為了對各指標進行科學合理的評分，需要徵集相當數量的專家進行綜合評分，為方便計數，可把評分範圍定在0～1之間。最後把去掉最高分與最低分後的平均分作為該指標最終得分。具體公式如下：
式中:Pi——第i個指標的最終得分；
m——參與評分的專家數；
Pj——第j個專家的評分；
Pmax和Pmin——最高分和最低分。
對於可以定量分析的指標，則可採用直接取值與專家打分相結合的方式。首先通過實際統計或定量計算得到某指標的實際數值，比如某城市一段時間內的垃圾產量，然後再由應用專家打分法分析，最終得到該項指標0～1之間的評分。
通過上面的分析，可以得到指標評分向量：
P＝***P１，P２，…Pn***
2.3可行性評價
通過2.1和2.2兩部分，可以得到指標權重向量W=***W1,W2,…Wn***T和指標評分向量P＝***P１，P２，…Pn***，進而可以得到垃圾發電專案的可行性評分：
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電專案是否可行的客觀結論。如果同時有多個專案設計同時存在，則可以通過上面的公式得到每個專案的可行性評分。通過對結果的比較，可以得到可行性最高的設計方案。
3例項分析
考慮到將所有指標都考慮的複雜性，這裡僅選取其中四個指標***RI=0.89***進行計算，其中包括垃圾日產量、總體人員技術水平、總體環境效益和投資。
首先對B層各指標權重進行計算，通過Matlab程式設計，得到如表1的資料。
之後對C層指標權重進行計算，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，這裡省略。
接下來對各指標的總體權重進行計算，如表3所示。
假設通過定量分析和專家打分法得到的各項指標分數為：垃圾日產量0.80、總體人員技術水平0.73、總體環境效益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、定量的結果，從整體的角度反映了此垃圾發電專案方案的可行性水平。若是對於多個專案方案進行對比評選，那麼利用各方案的指標資料和指標權重進行綜合評價，能夠更加有效地突顯各方案之間的相對效果。
4結束語
我國的垃圾發電儘管剛剛起步，但前景樂觀，因此對其進行科學合理的可行性評價有著重要的意義。在實際應用中，指標體系可能還需要進行補充和豐富，指標資料處理和權重計算的方法可能也有更多的選擇。應把握因地制宜、因時制宜的原則，根據垃圾發電專案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體系和方法。
5參考文獻
[1]劉會金，陳荔，陳格桓．垃圾發電的開發利用[J]．電工電能新技術，2005，24***4***：47-50．
[2]劉海東．江蘇沿海風電開發的可行性分析[D]．北京：華北電力大學，2006．
[3]李軍.層次分析法在綜合財務分析中的應用[J]．財務分析．2008.1．
[4]王鶴．電力市場環境下的獨立發電企業新評價指標體系研究[J]．華東電力，2007，35***2***：32-36．
[5]許樹柏．層次分析法原理[M]．天津：天津大學出版社，1998．
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垃圾是人類生產和生活活動的伴生物，有人類的活動就會有垃圾的產生。過去人們把垃圾直接排入自然環境中，但由於環境容量的有限性，這種選擇已經不合時宜。今天，生活垃圾被很多人認為是最具開發潛力的、永不枯竭的“城市礦藏”和“放錯地方的資源”。我國的城市垃圾產量巨大，但垃圾發電產業處於起步階段。由於垃圾發電對於節約資源、保護環境和可持續發展的意義重大，因此對垃圾發電產業進行客觀、全面、深入的可行性評價非常必要。
1城市垃圾發電專案可行性評價指標體系
1．1建立指標體系的原則
***1*** 可靠性：各項指標的確定要有一定的現實依據，真實可靠。
***3*** 可操作性：選擇具有代表性的指標，以便能較為及時、準確地取得相關資料。
***4*** 定性與定量相結合：選擇課量化的指標，以保證衡量結果的科學性和合理性。對於一些必須進行反映，而又難以量化的指標，可以用定性指標來描述和評議。
1．2可行性指標體系的建立
對垃圾發電專案可行性的影響因素繁多，根據建立指標體系的原則，綜合各種因素後主要從垃圾資源條件、技術實力、環境影響和經濟性四方面考慮。
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：垃圾日產量、垃圾的特性指標和垃圾運輸條件。
***2*** 技術實力
由於我國垃圾發電產業起步不久，因此技術因素是決定垃圾發電專案是否可行的重要方面。垃圾電廠的建設水平、可靠性和人員技術水平是技術因素的三大組成部分。
***3*** 環境影響
總體來說，垃圾發電對改善城市衛生條件，保護環境都是有很大作用的。但垃圾發電的環境特性也並非十全十美，其二次汙染對電廠周邊地區也會產生不利的影響。因此，垃圾發電的環境因素主要從總體環境效益和區域性環境影響來考慮。
***4*** 經濟性
與其他發電方式不同，由於垃圾發電對資源及環境方面的價值較高，其經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。垃圾發電經濟方面的因素主要有投資、成本回收時間及經濟潛力。
根據上面的分析，我們可以得到如圖1所示的垃圾發電可行性評價的指標體系。
2垃圾發電專案可行性評價方法與過程
2．1各指標權重分析
對垃圾發電可行性的影響因素指標分析採用層次分析法。層次分析法（AHP）的基本思想是把複雜問題分解成幾個組成因素，並將這些因素按支配關係分組，使之形成有序的遞階層次結構。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合，將選擇方案優劣的直接判斷轉變成以權向量表示的各方案優劣的判斷。其對結果的評價比憑經驗的直接確定更為準確。
層次分析法的步驟如下：
***1*** 建立層次結構模型。由1.2得到的評價指標，可以得到一個層次結構模型。
***2*** 構造判斷矩陣。判斷矩陣是以模型中上層某個因素為準則，下層若干要素兩兩比較所得。給判斷矩陣的要素賦值時，採用1-9標度法。
***3*** 層次單排序和一致性檢驗。根據判斷矩陣來計算下層因素相對於上層某個因素的相對重要性，即相對權重。為評價判斷矩陣的可靠性，需要進行一致性檢驗。一般認為，當隨機一致性指標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果，計算同一層次所有要素對於最高層要素的優先順序。
通過以上4步，可以得到各指標權重向量W=***W1,W2,…Wn***T。
2.2各項指標評分
在影響垃圾發電可行性的諸多因素中，既有可進行定量分析的指標，如垃圾產量、垃圾物理成分等，也有隻能進行定性分析的指標，如人員技術水平、預期經濟效益等。
對於只能定性分析的指標，採用專家打分法。專家打分法通過匿名方式徵詢有關專家的意見，對專家意見進行統計、處理、分析和歸納，客觀地綜合多數專家經驗與主觀判斷，對大量難以採用技術方法進行定量分析的因素做出合理估算。為了對各指標進行科學合理的評分，需要徵集相當數量的專家進行綜合評分，為方便計數，可把評分範圍定在0～1之間。最後把去掉最高分與最低分後的平均分作為該指標最終得分。具體公式如下：
式中:Pi——第i個指標的最終得分；
m——參與評分的專家數；
Pj——第j個專家的評分；
Pmax和Pmin——最高分和最低分。
對於可以定量分析的指標，則可採用直接取值與專家打分相結合的方式。首先通過實際統計或定量計算得到某指標的實際數值，比如某城市一段時間內的垃圾產量，然後再由應用專家打分法分析，最終得到該項指標0～1之間的評分。
通過上面的分析，可以得到指標評分向量：
P＝***P１，P２，…Pn***
2.3可行性評價
通過2.1和2.2兩部分，可以得到指標權重向量W=***W1,W2,…Wn***T和指標評分向量P＝***P１，P２，…Pn***，進而可以得到垃圾發電專案的可行性評分：
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電專案是否可行的客觀結論。如果同時有多個專案設計同時存在，則可以通過上面的公式得到每個專案的可行性評分。通過對結果的比較，可以得到可行性最高的設計方案。
3例項分析
考慮到將所有指標都考慮的複雜性，這裡僅選取其中四個指標***RI=0.89***進行計算，其中包括垃圾日產量、總體人員技術水平、總體環境效益和投資。
首先對B層各指標權重進行計算，通過Matlab程式設計，得到如表1的資料。
之後對C層指標權重進行計算，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，這裡省略。
接下來對各指標的總體權重進行計算，如表3所示。
假設通過定量分析和專家打分法得到的各項指標分數為：垃圾日產量0.80、總體人員技術水平0.73、總體環境效益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、定量的結果，從整體的角度反映了此垃圾發電專案方案的可行性水平。若是對於多個專案方案進行對比評選，那麼利用各方案的指標資料和指標權重進行綜合評價，能夠更加有效地突顯各方案之間的相對效果。
4結束語
我國的垃圾發電儘管剛剛起步，但前景樂觀，因此對其進行科學合理的可行性評價有著重要的意義。在實際應用中，指標體系可能還需要進行補充和豐富，指標資料處理和權重計算的方法可能也有更多的選擇。應把握因地制宜、因時制宜的原則，根據垃圾發電專案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體系和方法。
5參考文獻
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[5]許樹柏．層次分析法原理[M]．天津：天津大學出版社，1998．
城市電網建設投融資機制研究