垃圾发电可行性评价指标体系及方法研究

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　　【关键词】方法,研究,评价,发电,可行性,垃

　　垃圾是人类生产和生活活动的伴生物，有人类的活动就会有垃圾的产生。过去人们把垃圾直接排入自然环境中，但由于环境容量的有限性，这种选择已经不合时宜。今天，生活垃圾被很多人认为是最具开发潜力的、永不枯竭的“城市矿藏”和“放错地方的资源”。我国的城市垃圾产量巨大，但垃圾发电产业处于起步阶段。由于垃圾发电对于节约资源、保护环境和可持续发展的意义重大，因此对垃圾发电产业进行客观、全面、深入的可行性评价非常必要。
　　
　　1城市垃圾发电项目可行性评价指标体系
　　
　　1．1建立指标体系的原则
　　(1) 可靠性：各项指标的确定要有一定的现实依据，真实可靠。
　　(２) 整体性：全面考虑对垃圾发电项目可行性有影响的所有因素，力求指标之间能够形成一个完整的体系。
　　(3) 可操作性：选择具有代表性的指标，以便能较为及时、准确地取得相关数据。
　　(4) 定性与定量相结合：选择课量化的指标，以保证衡量结果的科学性和合理性。对于一些必须进行反映，而又难以量化的指标，可以用定性指标来描述和评议。
　　1．2可行性指标体系的建立
　　对垃圾发电项目可行性的影响因素繁多，根据建立指标体系的原则，综合各种因素后主要从垃圾资源条件、技术实力、环境影响和经济性四方面考虑。
　　(1) 垃圾资源条件
　　垃圾资源因素因城市的不同而不同，但总体可从以下几个方面分析：垃圾日产量、垃圾的特性指标和垃圾运输条件。
　　(2) 技术实力
　　由于我国垃圾发电产业起步不久，因此技术因素是决定垃圾发电项目是否可行的重要方面。垃圾电厂的建设水平、可靠性和人员技术水平是技术因素的三大组成部分。
　　(3) 环境影响
　　总体来说，垃圾发电对改善城市卫生条件，保护环境都是有很大作用的。但垃圾发电的环境特性也并非十全十美，其二次污染对电厂周边地区也会产生不利的影响。因此，垃圾发电的环境因素主要从总体环境效益和局部环境影响来考虑。
　　(4) 经济性
　　与其他发电方式不同，由于垃圾发电对资源及环境方面的价值较高，其经济效益的重要程度便有所下降，但也是必须考虑的要素之一。垃圾发电经济方面的因素主要有投资、成本回收时间及经济潜力。
　　根据上面的分析，我们可以得到如图1所示的垃圾发电可行性评价的指标体系。
　　
　　2垃圾发电项目可行性评价方法与过程
　　
　　2．1各指标权重分析
　　对垃圾发电可行性的影响因素指标分析采用层次分析法。层次分析法（AHP）的基本思想是把复杂问题分解成几个组成因素，并将这些因素按支配关系分组，使之形成有序的递阶层次结构。通过两两比较方式，确定层次中诸元素相对重要性进行排序。AHP法将决策过程中定性和定量分析相结合，将选择方案优劣的直接判断转变成以权向量表示的各方案优劣的判断。其对结果的评价比凭经验的直接确定更为准确。
　　层次分析法的步骤如下：
　　(1) 建立层次结构模型。由1.2得到的评价指标，可以得到一个层次结构模型。
　　(2) 构造判断矩阵。判断矩阵是以模型中上层某个因素为准则，下层若干要素两两比较所得。给判断矩阵的要素赋值时，采用1-9标度法。
　　(3) 层次单排序和一致性检验。根据判断矩阵来计算下层因素相对于上层某个因素的相对重要性，即相对权重。为评价判断矩阵的可靠性，需要进行一致性检验。一般认为，当随机一致性指标CR＜0.1时，判断矩阵具有一致性，否则需要对判断矩阵进行调整，直到通过一致性检验为止。
　　(4) 层次总排序。层次总排序是利用层次单排序的结果，计算同一层次所有要素对于最高层要素的优先顺序。
　　通过以上4步，可以得到各指标权重向量W=(W1,W2,…Wn)T。
　　2.2各项指标评分
　　在影响垃圾发电可行性的诸多因素中，既有可进行定量分析的指标，如垃圾产量、垃圾物理成分等，也有只能进行定性分析的指标，如人员技术水平、预期经济效益等。
　　对于只能定性分析的指标，采用专家打分法。专家打分法通过匿名方式征询有关专家的意见，对专家意见进行统计、处理、分析和归纳，客观地综合多数专家经验与主观判断，对大量难以采用技术方法进行定量分析的因素做出合理估算。为了对各指标进行科学合理的评分，需要征集相当数量的专家进行综合评分，为方便计数，可把评分范围定在0～1之间。最后把去掉最高分与最低分后的平均分作为该指标最终得分。具体公式如下：
　　式中:Pi——第i个指标的最终得分；
　　m——参与评分的专家数；
　　Pj——第j个专家的评分；
　　Pmax和Pmin——最高分和最低分。
　　对于可以定量分析的指标，则可采用直接取值与专家打分相结合的方式。首先通过实际统计或定量计算得到某指标的实际数值，比如某城市一段时间内的垃圾产量，然后再由应用专家打分法分析，最终得到该项指标0～1之间的评分。
　　通过上面的分析，可以得到指标评分向量：
　　P＝(P１，P２，…Pn)
　　2.3可行性评价
　　通过2.1和2.2两部分，可以得到指标权重向量W=(W1,W2,…Wn)T和指标评分向量P＝(P１，P２，…Pn)，进而可以得到垃圾发电项目的可行性评分：
　　 G=PW=(P１，P２，…Pn)(W1,W2,…Wn)T
　　通过对G值的分析，可以得到一个垃圾发电项目是否可行的客观结论。如果同时有多个项目设计同时存在，则可以通过上面的公式得到每个项目的可行性评分。通过对结果的比较，可以得到可行性最高的设计方案。
　　
　　3实例分析
　　
　　考虑到将所有指标都考虑的复杂性，这里仅选取其中四个指标(RI=0.89)进行计算，其中包括垃圾日产量、总体人员技术水平、总体环境效益和投资。
　　首先对B层各指标权重进行计算，通过Matlab编程，得到如表1的数据。
　　之后对C层指标权重进行计算，此时需要针对B1、B2、B3、B4分别进行计算，其中针对B1计算可得表2。
　　针对B2、B3、B4的计算与B1相似，这里省略。
　　接下来对各指标的总体权重进行计算，如表3所示。
　　假设通过定量分析和专家打分法得到的各项指标分数为：垃圾日产量0.80、总体人员技术水平0.73、总体环境效益0.91和投资0.69，则通过公式可得最终的可行性评价分数为：
　　G=PW=(0.8,0.73,0.91,0.69)(0.1663,0.3925,0.2549,0.1863)T=0.7801
　　该综合得分是一个明确直观、定量的结果，从整体的角度反映了此垃圾发电项目方案的可行性水平。若是对于多个项目方案进行对比评选，那么利用各方案的指标数据和指标权重进行综合评价，能够更加有效地突显各方案之间的相对效果。
　　
　　4结束语
　　
　　我国的垃圾发电尽管刚刚起步，但前景乐观，因此对其进行科学合理的可行性评价有着重要的意义。在实际应用中，指标体系可能还需要进行补充和丰富，指标数据处理和权重计算的方法可能也有更多的选择。应把握因地制宜、因时制宜的原则，根据垃圾发电项目方案的实际情况来确定符合自身需求的可行性综合评价指标体系和方法。
　　
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