李 旻，杜 英，焦 杰，何璞玉，王 超，蹇亞玲

（國(guó)網(wǎng)四川省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，四川 成都 610041）

在“雙碳”目標(biāo)下，國(guó)家對(duì)于能源消耗與碳排放問題管控嚴(yán)格，也更加關(guān)注[1]。2018年，我國(guó)碳排放量高達(dá)100億t，其中建筑群的供熱供冷等排放量占比約60%。因此，供冷供熱系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保問題日益受到關(guān)注[2]。熱泵（heat pump，HP）系統(tǒng)節(jié)能效益與運(yùn)行效率高，運(yùn)行安全可靠，能夠消耗一次能源與電力，并將低品位能量轉(zhuǎn)化成高品位能量，從而替代常規(guī)能源進(jìn)行供能[3]。而蓄能系統(tǒng)（energy storage system，ESS）能夠?qū)⒛芰績(jī)?chǔ)存在某種介質(zhì)中，實(shí)現(xiàn)能量在時(shí)間上的轉(zhuǎn)移，削峰填谷，因此，將熱泵系統(tǒng)與蓄能系統(tǒng)進(jìn)行耦合可實(shí)現(xiàn)能量在不同時(shí)間與品位上的轉(zhuǎn)移，是提高效率的重要途經(jīng)。進(jìn)一步地，將HP-ESS與配電網(wǎng)（distribution network，DN）系統(tǒng)進(jìn)行耦合，形成配電網(wǎng)-熱泵蓄能（DN-HP-ESS）系統(tǒng)，能夠?yàn)橛脩艄╇?、供熱、供冷等多元供能服?wù)。如何合理評(píng)價(jià)熱泵系統(tǒng)與蓄能系統(tǒng)的綜合效果是目前亟待研究的內(nèi)容。

關(guān)于系統(tǒng)評(píng)價(jià)，指標(biāo)的無(wú)量綱處理、賦權(quán)模型與評(píng)價(jià)方法的選擇是重要方面。文獻(xiàn)[4]提出了無(wú)量綱處理的3個(gè)基本原則，即穩(wěn)定性、差異性和變異性原則；文獻(xiàn)[5]從效率性、變異性、分布特征3方面提出了無(wú)量綱處理的有效性檢驗(yàn)方法；文獻(xiàn)[6]運(yùn)用t檢驗(yàn)分析了無(wú)量綱方法的有效性。除了對(duì)無(wú)量綱方法的選擇進(jìn)行研究，也有學(xué)者提出新的無(wú)量綱處理方法：文獻(xiàn)[7]基于評(píng)價(jià)指標(biāo)值中的異常值，提出考慮異常值的無(wú)量綱處理法；文獻(xiàn)[8]在傳統(tǒng)無(wú)量綱處理方法的基礎(chǔ)上，提出一種改進(jìn)的歸一化處理方法?，F(xiàn)有無(wú)量綱處理方法均是靜態(tài)的無(wú)量綱處理法，對(duì)于需要?jiǎng)討B(tài)考慮時(shí)間維度的無(wú)量綱處理方法的研究鮮有報(bào)導(dǎo)。

針對(duì)賦權(quán)模型的研究，現(xiàn)有賦權(quán)方法主要分為主觀[9]與客觀賦權(quán)[10]法，但是主觀賦權(quán)容易受到專家以及打分者主觀經(jīng)驗(yàn)的影響，客觀賦權(quán)法通用性差、計(jì)算復(fù)雜，為了降低賦權(quán)誤差，大部分學(xué)者在進(jìn)行賦權(quán)時(shí)，采用主客觀相結(jié)合的方法。文獻(xiàn)[11]運(yùn)用熵權(quán)法與層次分析法進(jìn)行增量配電網(wǎng)的指標(biāo)賦權(quán)；文獻(xiàn)[12]則對(duì)傳統(tǒng)的層次分析法進(jìn)行改進(jìn)，構(gòu)建了組合改進(jìn)的層次分析法與最小二乘法的賦權(quán)模型；除了采用2種賦權(quán)方法進(jìn)行賦權(quán)，文獻(xiàn)[13]結(jié)合熵權(quán)法、序關(guān)系分析法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)3種賦權(quán)方法，并運(yùn)用3種賦權(quán)方法賦權(quán)結(jié)果偏差最小確定最終賦權(quán)結(jié)果；文獻(xiàn)[14]將多個(gè)賦權(quán)結(jié)果的信息進(jìn)行融合，生成三角模糊數(shù)得到最終賦權(quán)結(jié)果?，F(xiàn)有研究能夠組合多種賦權(quán)方法以降低賦權(quán)結(jié)果的誤差，但是大部分賦權(quán)模型是靜態(tài)的，對(duì)于某些評(píng)價(jià)對(duì)象，受時(shí)間影響，其各類指標(biāo)值動(dòng)態(tài)變化，靜態(tài)賦權(quán)方法并不適用。

基于此，本文構(gòu)建DN-HP-ESS的動(dòng)態(tài)綜合評(píng)價(jià)模型，并以上海某示范工程為例進(jìn)行實(shí)證分析。

1 DN-HP-ESS運(yùn)行原理及運(yùn)行模式

1.1 運(yùn)行原理

DN-HP-ESS耦合系統(tǒng)運(yùn)行框架如圖1所示。

圖1 DN-HP-ESS系統(tǒng)運(yùn)行框架Fig.1 Operation framework of the DN-HP-ESS system

熱泵技術(shù)包括水源熱泵、地源熱泵、空氣熱泵。由于地源熱泵受環(huán)境溫度影響較小，全年運(yùn)行比較穩(wěn)定，能效比高，所以本文的熱泵特指地源熱泵。關(guān)于熱能和冷能的供應(yīng)，在冬季，能量采集系統(tǒng)采集土壤中的低品位熱能，通過能量提升系統(tǒng)的熱泵技術(shù)將低品位熱能轉(zhuǎn)化為高品位熱能并將其供給至能量釋放系統(tǒng)的廠房、研發(fā)樓和生活區(qū)使用。

轉(zhuǎn)化過程中需要消耗電能，電能由配電網(wǎng)經(jīng)過配電柜的轉(zhuǎn)化以及廠房、研發(fā)樓、生活區(qū)的屋頂光伏發(fā)電供應(yīng)，在電價(jià)低谷啟動(dòng)熱泵系統(tǒng)，將熱量存儲(chǔ)在蓄能系統(tǒng)中，在白天電價(jià)高峰時(shí)段利用蓄能系統(tǒng)進(jìn)行供熱。

在夏季，熱泵機(jī)組將廠房、研發(fā)樓、生活區(qū)的熱量吸收轉(zhuǎn)移至地下水中，實(shí)現(xiàn)對(duì)廠房、研發(fā)樓、生活區(qū)的降溫，并利用電價(jià)低谷時(shí)期，將冷量存儲(chǔ)在蓄能系統(tǒng)中，在電價(jià)高峰時(shí)期，由蓄能系統(tǒng)供冷。廠房、研發(fā)樓、生活區(qū)的電能供應(yīng)由配電網(wǎng)、蓄電池、屋頂光伏進(jìn)行。

1.2 運(yùn)行模式

基于上述運(yùn)行原理，DN-HP-ESS進(jìn)行廠房、研發(fā)樓、生活區(qū)的供電、供熱、供冷，其運(yùn)行模式為在滿足供冷、供電、供熱能量平衡約束下實(shí)現(xiàn)運(yùn)行成本最小。

2 DN-HP-ESS動(dòng)態(tài)綜合評(píng)價(jià)模型

基于在滿足供冷、供電、供熱能量平衡約束下實(shí)現(xiàn)運(yùn)行成本最小的最優(yōu)運(yùn)行模式，構(gòu)建DN-HPESS的評(píng)價(jià)模型。

2.1 靜態(tài)綜合評(píng)價(jià)模型

2.1.1 綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

結(jié)合DN-HP-ESS的評(píng)價(jià)分析目標(biāo)，基于文獻(xiàn)閱讀與專家咨詢，構(gòu)建DN-HP-ESS的四級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如圖2所示。

圖2 DN-HP-ESS四級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Fig.2 The four-level evaluation index system of the DN-HP-ES

2.1.2 指標(biāo)計(jì)算

1）技術(shù)性指標(biāo)

技術(shù)性指標(biāo)中的土壤溫度與土質(zhì)水平為定性評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用專家評(píng)分進(jìn)行定量化處理，其中土壤溫度劃分為非常合適、合適、一般、不合適、非常不合適5個(gè)等級(jí)，土質(zhì)水平劃分為非常好、好、一般、差、非常差5個(gè)等級(jí)。技術(shù)性方面的其余指標(biāo)計(jì)算如下。

系統(tǒng)的能源利用效率ηue指能源的投入量與產(chǎn)出量的比值：

式中：Finput、Foutput分別為能源的投入量與產(chǎn)出量。

熱泵的利用效率ηhp指消耗的電能與產(chǎn)出的熱能與冷能的比值：

式中：Ehp,t、Hhp,t、Qhp,t分別為t時(shí)刻熱泵提供的電能、熱能與冷能。

2）環(huán)保性指標(biāo)

環(huán)保性指標(biāo)的環(huán)境噪聲指標(biāo)為定性指標(biāo)，采用專家打分與實(shí)地調(diào)研相結(jié)合的方法，分為影響非常小、影響較小、一般、影響較大、影響非常大5個(gè)等級(jí)。其余指標(biāo)計(jì)算公式如下。

二氧化碳、二氧化硫減排率可統(tǒng)一為：

式中：λj、ΔMj分別為第j種污染物的減排率、減排量，j∈(CO2,SO2)。

能耗變化率λec指DN-HP-ESS供能系統(tǒng)與傳統(tǒng)供能系統(tǒng)相比耗能總量的變化情況：

3）經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)

系統(tǒng)運(yùn)行成本由最優(yōu)運(yùn)行模式得到，凈現(xiàn)值與投資回收期的計(jì)算公式較常見[15]，在此不贅述，其余經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算公式如下。

初始投資Iinv：

供能收入Rsale：

式中：Hre,t、Hrb,t、Hws,t分別為t時(shí)刻廠房、研發(fā)樓、生態(tài)區(qū)的熱能需求量；Qre,t、Qrb,t、Qws,t、、分別為t時(shí)刻廠房、研發(fā)樓、生態(tài)區(qū)的冷能需求量；ptheat、old分別為供熱與供冷單價(jià)。

可再生能源的補(bǔ)貼收入Rsub：

式中：usub為單位可再生能源發(fā)電的補(bǔ)貼。

2.1.3 指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理

由于在DN-HP-ESS的指標(biāo)體系中，既有定性型指標(biāo)也有定量型指標(biāo)，指標(biāo)之間的數(shù)量級(jí)、量綱均存在差異，需要對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。C1、C2、C4、C5、C8、C9、C10、C14、C15、C17為效益型指標(biāo)，C3、C11、C12、C13、C14、C16為成本型指標(biāo)，C6、C7為適中型指標(biāo)，各類型指標(biāo)處理方法參考文獻(xiàn)[16-17]。

2.1.4 指標(biāo)賦權(quán)模型

現(xiàn)有賦權(quán)方法包括主觀賦權(quán)法與客觀賦權(quán)法，單一的主觀賦權(quán)法與客觀賦權(quán)法均存在缺陷，因此本文采用主客觀相結(jié)合的方法進(jìn)行賦權(quán)。主觀賦權(quán)法采用改進(jìn)的九標(biāo)度層次分析法進(jìn)行賦權(quán)[18]，客觀賦權(quán)法采用熵權(quán)法與離差最大化法進(jìn)行賦權(quán)，但由于傳統(tǒng)熵權(quán)法對(duì)指標(biāo)差異非常敏感，導(dǎo)致權(quán)重結(jié)果容易出現(xiàn)過大或者過小的情況，因此采用反熵權(quán)法進(jìn)行修正，具體模型參考文獻(xiàn)[19-20]。

基于層次分析法、反熵權(quán)法、離差最大化法得到組合權(quán)重ωj,zh：

式中：ωsj為第s種賦權(quán)方法對(duì)第j個(gè)指標(biāo)的賦權(quán)結(jié)果；vs為組合系數(shù)。

組合系數(shù)的確定需要考慮2方面：評(píng)價(jià)指標(biāo)的加權(quán)值與理想點(diǎn)的距離最小，如式(12)所示；賦權(quán)結(jié)果一致性最高，如式(13)所示：

綜合式(12)、(13)得到雙目標(biāo)優(yōu)化模型：

2.1.5 重心法修正的模糊綜合評(píng)價(jià)法

模糊綜合評(píng)價(jià)法通常選取最大隸屬度原則判斷綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，但有時(shí)會(huì)忽略其他隸屬度等級(jí)上的結(jié)果。對(duì)此，本文引入重心法進(jìn)行修正。設(shè)定評(píng)價(jià)等級(jí)R={R1,R2, …,Re,Rk}，評(píng)價(jià)指標(biāo)X={X1,X2, …,Xj, …,Xm}，評(píng)價(jià)對(duì)象O={o1,o2, …,oi, …,om}，Xj為下一級(jí)指標(biāo)。參考文獻(xiàn)[21]，采用隸屬度方法，得到評(píng)價(jià)矩陣U（式(15)），其中uje為指標(biāo)Xj關(guān)于評(píng)價(jià)等級(jí)Re的隸屬度。

進(jìn)一步根據(jù)評(píng)價(jià)矩陣及最優(yōu)權(quán)重向量得到評(píng)價(jià)向量P=ωopU，接著構(gòu)建差異矩陣H，如式(16)所示，差異矩陣即為不同評(píng)價(jià)對(duì)象下不同指標(biāo)重心值組成的矩陣，重心值計(jì)算如式(17)所示：

將差異化矩陣與權(quán)重向量相乘，所得結(jié)果代入式(15)，即可得到中心法下的評(píng)價(jià)結(jié)果。

2.2 動(dòng)態(tài)綜合評(píng)價(jià)模型

由于DN-HP-ESS系統(tǒng)中負(fù)荷、供能量都在動(dòng)態(tài)變化，所以傳統(tǒng)的靜態(tài)評(píng)價(jià)模型可能會(huì)對(duì)DNHP-ESS系統(tǒng)評(píng)估造成差異，對(duì)此，本節(jié)在2.1節(jié)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建動(dòng)態(tài)綜合評(píng)價(jià)模型。

2.2.1 動(dòng)態(tài)無(wú)量綱處理法

在2.1節(jié)靜態(tài)無(wú)量綱處理技術(shù)上，考慮時(shí)間因素，提出動(dòng)態(tài)無(wú)量綱處理法，步驟如下：

1）進(jìn)行逆向指標(biāo)正向化，具體見式(18)，處理后的指標(biāo)值仍記為xij(t)。

2）對(duì)負(fù)指標(biāo)進(jìn)行非負(fù)處理，見式(19)，處理后的指標(biāo)值仍記為xij(t)。

3）歸一化處理。正向指標(biāo)的歸一化處理公式見式(20)，逆向指標(biāo)的歸一化處理見式(21)。

2.2.2 動(dòng)態(tài)賦權(quán)模型

由于DN-HP-ESS在運(yùn)行過程中各類能源需求以及光伏均動(dòng)態(tài)變化，所以需要對(duì)指標(biāo)賦權(quán)結(jié)果進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。技術(shù)性指標(biāo)方面，DN-HP-ESS投入的運(yùn)行設(shè)備越多，系統(tǒng)整體運(yùn)行效率越高，則技術(shù)性指標(biāo)對(duì)系統(tǒng)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響越大，所以運(yùn)用式(22)對(duì)2.1節(jié)得到的靜態(tài)賦權(quán)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整；經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)方面，系統(tǒng)越接近滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，消納的清潔能源越多，則經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)對(duì)系統(tǒng)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響越大，采用式(23)進(jìn)行調(diào)整；環(huán)保性指標(biāo)方面，光伏出力越多，排放物越少，此時(shí)環(huán)保性指標(biāo)對(duì)系統(tǒng)評(píng)價(jià)結(jié)果影響越大，采用式(24)進(jìn)行調(diào)整。

式中：Etotal,t、Htotal,t、Qtotal,t分別為t時(shí)刻的總供電量、供熱量與供冷量；φtech(t)、φeco(t)、φenv(t)分別為技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保方面的調(diào)整系數(shù)；Eax為光伏電池板的裝機(jī)容量。

基于式(22)—(24)對(duì)指標(biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，得到經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的最終權(quán)重如式(25)所示，技術(shù)性、環(huán)保性指標(biāo)的計(jì)算與經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)相同。

根據(jù)最終賦權(quán)結(jié)果，采用2.1節(jié)提出的方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到最終評(píng)價(jià)結(jié)果。

3 DN-HP-ESS動(dòng)態(tài)綜合評(píng)價(jià)模型有效性檢驗(yàn)

從相似性與變異程度角度對(duì)提出的DN-HPESS綜合評(píng)價(jià)模型進(jìn)行有效性檢驗(yàn)。其中，相似度采用Spearman相關(guān)系數(shù)衡量：

式中：Lfy為第f種評(píng)價(jià)模型與第y種評(píng)價(jià)模型的相關(guān)系數(shù)；di為針對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象i第f種評(píng)價(jià)模型與第y種評(píng)價(jià)模型得到的評(píng)價(jià)結(jié)果的位次差；fif、fiy分別為評(píng)價(jià)對(duì)象i在第f種評(píng)價(jià)模型與第y種評(píng)價(jià)模型中的排列次序。

根據(jù)式(26)得到平均相關(guān)系數(shù)：

式中：f=1, 2, …,z，y=1, 2, …,z，f≠y。

變異程度采用差異度σu衡量：

由于相關(guān)系數(shù)是正向指標(biāo)，差異度是逆向指標(biāo)，對(duì)相關(guān)系數(shù)與差異度進(jìn)行無(wú)量綱處理，分別為L(zhǎng)'f與σu'，得到有效性檢驗(yàn)的最終結(jié)果為L(zhǎng)'f+σu' 。

4 算例分析

4.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

以上海某光伏+熱泵蓄能系統(tǒng)示范案例進(jìn)行實(shí)證分析，該案例主要滿足試點(diǎn)中廠房、研發(fā)樓和生活區(qū)的能源需求，集熱面積為200 m2，共有8根U型地埋管，熱泵型號(hào)為61XW370A2（配備5臺(tái)），最大制熱、制冷量分別為1 400 kW，同時(shí)分別建設(shè)1臺(tái)蓄熱、蓄冷設(shè)備，最大蓄水量均為4 000 m3，最大蓄熱、蓄冷量分別為3.0×104、2.3×104kW·h。系統(tǒng)中廠房與研發(fā)樓的能源需求為供熱、供冷與供電，生活區(qū)的能源需求是供熱、供冷、生活熱水與供電。同時(shí)，系統(tǒng)實(shí)行峰谷分時(shí)電價(jià)政策[22]。

廠房、研發(fā)樓和生活區(qū)的冷、熱、電負(fù)荷需求如圖3所示[22]，其余各類投資成本與運(yùn)行成本參數(shù)參考文獻(xiàn)[23]。

圖3 各類負(fù)荷需求Fig.3 Various types of load requirements

4.2 算例結(jié)果

4.2.1 DN-HP-ESS系統(tǒng)運(yùn)行模式優(yōu)化結(jié)果

運(yùn)行優(yōu)化對(duì)象選取夏季、冬季中的2個(gè)典型日。根據(jù)構(gòu)建的DN-HP-ESS運(yùn)行優(yōu)化模型，得到進(jìn)行優(yōu)化與不進(jìn)行優(yōu)化情況下DN-HP-ESS各部分的電力曲線，如圖4所示。

圖4 夏季、冬季2個(gè)典型日DN-HP-ESS各部分電力曲線Fig.4 The load curves of the DN-HP-ESS in two typical days in summer and winter

由圖4可知，夏季未進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，熱泵的電力需求集中于10:00—16:00，在此時(shí)間段電力需求大于2 000 kW，由峰谷平時(shí)段劃分來(lái)看，此時(shí)剛好處于電力需求的峰時(shí)段，DN-HP-ESS中向配電網(wǎng)的購(gòu)電呈雙峰狀，其中第1個(gè)高峰為14:00，第2個(gè)高峰為20:00，剛好為電力高峰時(shí)段。而采用本文優(yōu)化模型進(jìn)行優(yōu)化后：一方面，熱泵的電力需求高峰由10:00—16:00調(diào)整至05:00—07:00與20:00—22:00，且相對(duì)優(yōu)化前，熱泵的電力需求曲線更均衡，電力高峰時(shí)段熱泵電力需求下降至1 500 kW左右；另一方面，向配電網(wǎng)購(gòu)電的高峰也調(diào)整了，第1個(gè)高峰為08:00，此時(shí)為電力平時(shí)段，第2個(gè)高峰雖然也在20:00左右，但是向配電網(wǎng)的購(gòu)電量從9 000 kW左右下降至7 000 kW左右，降幅很大。在向配電網(wǎng)的總購(gòu)電量與熱泵總電力需求量一定的情況下，峰谷平分時(shí)電價(jià)的實(shí)施，優(yōu)化后的DN-HP-ESS相比優(yōu)化前能夠降低向配電網(wǎng)的購(gòu)電成本與熱泵的運(yùn)行成本，同時(shí)提高新能源消納量。

相比夏季，冬季熱泵的電力需求量減少，但是冬季未進(jìn)行優(yōu)化與進(jìn)行優(yōu)化后帶來(lái)的效用與夏季一致，冬季未進(jìn)行優(yōu)化的配電網(wǎng)購(gòu)電高峰為14:00與20:00，優(yōu)化后高峰時(shí)段未變，但是峰時(shí)段的購(gòu)電量下降，谷時(shí)段的購(gòu)電量提高，熱泵的電力需求也呈峰時(shí)段下降、谷時(shí)段提升。

4.2.2 動(dòng)態(tài)賦權(quán)模型的有效性分析

基于DN-HP-ESS運(yùn)行模式優(yōu)化結(jié)果，進(jìn)一步對(duì)提出的DN-HP-ESS的動(dòng)態(tài)綜合評(píng)價(jià)模型進(jìn)行驗(yàn)證分析。為了驗(yàn)證DN-HP-ESS系統(tǒng)耦合效用，評(píng)價(jià)對(duì)象選取DN-HP-ESS（即本文系統(tǒng)）、配電網(wǎng)+地源熱泵+儲(chǔ)能、配電網(wǎng)+地源熱泵+光伏和配電網(wǎng)+地源熱泵+空調(diào)，分別記為O1、O2、O3、O4。

為驗(yàn)證本文所提賦權(quán)模型的有效性，分別采用單一的層次分析法、單一的反熵權(quán)法、單一的離差最大化法、組合靜態(tài)的層次分析法-反熵權(quán)法-離差最大化法、組合動(dòng)態(tài)的層次分析法-反熵權(quán)法-離差最大化法進(jìn)行賦權(quán)，然后對(duì)比分析各種賦權(quán)方法的賦權(quán)結(jié)果，如圖5所示。由圖5可知，單一的反熵權(quán)法的賦權(quán)結(jié)果在各指標(biāo)之間比較均勻，其中指標(biāo)C1—C8的賦權(quán)結(jié)果均維持在0.058 0左右，差異不大，因此無(wú)法體現(xiàn)不同時(shí)間各指標(biāo)的差異性。而從單一的層次分析法與單一的離差最大化的賦權(quán)結(jié)果來(lái)看，兩者的賦權(quán)結(jié)果差異較大，層次分析賦權(quán)結(jié)果中權(quán)重最大的指標(biāo)是C5（0.089 2），而單一的離差化最大賦權(quán)結(jié)果中權(quán)重最大的是C16（0.189 3）。各指標(biāo)賦權(quán)結(jié)果差異過大，若使用單一賦權(quán)則會(huì)造成結(jié)果誤差過大，降低評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性。靜態(tài)組合法與動(dòng)態(tài)賦權(quán)法結(jié)果差異較小，但是動(dòng)態(tài)組合法針對(duì)不同時(shí)間點(diǎn)各指標(biāo)的重要程度進(jìn)行賦權(quán)，更能反應(yīng)DN-HP-ESS運(yùn)行特性。因此，本文提出的動(dòng)態(tài)賦權(quán)模型不但能夠減小賦權(quán)誤差，還能夠反應(yīng)系統(tǒng)特性。

圖5 賦權(quán)結(jié)果Fig.5 Empowerment results

4.2.3 不同評(píng)價(jià)對(duì)象的評(píng)價(jià)結(jié)果

1）綜合評(píng)價(jià)方法有效性驗(yàn)證

在計(jì)算不同評(píng)價(jià)對(duì)象的評(píng)價(jià)結(jié)果之前，先對(duì)本文提出的引入重心法修正的模糊綜合評(píng)價(jià)方法進(jìn)行有效性驗(yàn)證，采用模糊綜合評(píng)價(jià)法、單一的層次分析法、單一的反熵權(quán)法、單一的離差最大化法、靜態(tài)的層次分析法-反熵權(quán)法-離差最大化法5種評(píng)價(jià)方法進(jìn)行對(duì)比分析，5種評(píng)價(jià)方法分別記為J1、J2、J3、J4、J5。結(jié)合式(26)—(28)計(jì)算不同評(píng)價(jià)方法的相似度與差異度。由于本文評(píng)價(jià)方法為動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)，因此選取01:00、12:00、24:00的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行分析，見表1。

表1 不同評(píng)價(jià)方法的相似度與差異度Tab.1 The similarity and difference of different evaluation methods

由表1可知，01:00、12:00、24:00這3個(gè)時(shí)刻均呈現(xiàn)一致的規(guī)律：從相似度來(lái)看，J5>J1>J4>J3>J2，即J5與其他評(píng)價(jià)結(jié)果的相似度最高，而單一層次法的評(píng)價(jià)結(jié)果的相似度最差；從差異度來(lái)看，J5＜J1＜J4＜J3＜J2，即J5與其他評(píng)價(jià)結(jié)果差異程度最小；整體來(lái)看，J5的綜合值最高，以01:00時(shí)刻為例，其綜合值為1.848 1。所以，與其他方法相比，本文所提的動(dòng)態(tài)綜合評(píng)價(jià)方法既考慮了指標(biāo)原始數(shù)據(jù)間的差異程度，又考慮了不同時(shí)刻數(shù)據(jù)之間的差異程度，是相對(duì)科學(xué)客觀的評(píng)價(jià)方法。

2）評(píng)價(jià)結(jié)果分析

采用本文的預(yù)處理方法、賦權(quán)模型以及評(píng)價(jià)方法，對(duì)O1、O2、O3、O44個(gè)對(duì)象進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果如圖6所示。

圖6 技術(shù)性、環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)結(jié)果Fig.6 The technical, environmental and economic evaluation results

由圖6可知，評(píng)價(jià)對(duì)象O1，即本文構(gòu)建的DNHP-ESS耦合系統(tǒng)，無(wú)論從技術(shù)性還是經(jīng)濟(jì)性環(huán)保性方面，均優(yōu)于其他系統(tǒng)。環(huán)保性方面，評(píng)價(jià)對(duì)象O4最差，這是因?yàn)镺4系統(tǒng)未與光伏系統(tǒng)耦合，無(wú)法充分利用新能源，電力來(lái)源全部靠配電網(wǎng)供給，而配電網(wǎng)側(cè)的電力并非新能源，由此造成污染物排放與能耗增加。經(jīng)濟(jì)性方面，O3與O4系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性較差，這是因?yàn)槿鄙賰?chǔ)能系統(tǒng)，雖然能夠降低投資建設(shè)成本，但是無(wú)法利用峰谷分時(shí)電價(jià)進(jìn)行能量存儲(chǔ)，一方面會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行成本增加，供能收入減少，另一方面將會(huì)導(dǎo)致新能源消納減少。技術(shù)性方面，DN-HP-ESS耦合系統(tǒng)的技術(shù)性最強(qiáng)，這是因?yàn)橥ㄟ^耦合系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)供冷、供熱、供電等多能供給，同時(shí)屋頂鋪設(shè)光伏電池板，有效利用新能源，減低排放，給環(huán)境帶來(lái)效益，增加蓄能系統(tǒng)，有效峰谷分時(shí)電價(jià)機(jī)制，降低成本。

O1、O2、O3、O44個(gè)對(duì)象的綜合評(píng)價(jià)值見表2。

表2 4個(gè)對(duì)象的綜合評(píng)價(jià)值Tab.2 Comprehensive evaluation value of the four objects

5 結(jié) 論

1）考慮DN-HP-ESS運(yùn)行成本最小化的運(yùn)行優(yōu)化模型，能夠降低向配電網(wǎng)的購(gòu)電成本與熱泵的運(yùn)行成本，同時(shí)提高新能源的消納量。

2）本文提出的動(dòng)態(tài)賦權(quán)模型不僅能夠減小賦權(quán)誤差，還能反應(yīng)系統(tǒng)特性。

3）本文構(gòu)建的DN-HP-ESS耦合系統(tǒng)無(wú)論從技術(shù)性還是經(jīng)濟(jì)性環(huán)保性方面，均優(yōu)于其他系統(tǒng)。