[发明专利]一种基于熵值法的清洁能源技术环境效益评价方法

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种基于熵值法的清洁能源技术环境效益评价方法，属于清洁能源评价领域。

背景技术

我国能源结构以煤炭、石油、天然气等化石能源为主，高碳能源的大量使用，带来了严重的环境污染，给我国环境造成极大的压力。以清洁能源替代常规能源供能可有效减少二氧化硫等污染物以及二氧化碳等温室气体的排放，有效的保护生态环境，具有明显的环境效益。科学、客观、定量的分析清洁能源技术应用所带来的环境效益，为能源技术的比选提供了依据，对清洁能源技术的推广具有重要的意义。

目前，相关机构以及学者从不同角度对能源评价尤其是清洁能源评价进行了相关的研究，但是已有的研究成果对能源评价方面的研究多是集中在能源安全、能源利用效率等方面，研究视角相对较为宏观，关于清洁能源技术环境效益评价的研究尚未形成体系。

发明内容

本发明目的是解决当前能源评价视角过于宏观的问题，提供一种基于熵值法的清洁能源技术环境效益评价方法。对不同能源技术的环境效益进行综合评价，可量化分析清洁能源技术替代传统能源供应方式的环境效益，同时也可用于对比不同清洁能源技术间的效益值，从而服务于清洁供能技术的推广与比选。

本发明提供的基于熵值法的清洁能源技术环境效益评价方法的实施步骤如下：

步骤一：从能源、环境两方面构建清洁能源技术环境效益评价指标体系，所述评价指标体系分为目标层评价指标、准则层评价指标和指标层评价指标；

所述目标层评价指标为清洁能源技术环境效益；

所述准则层评价指标包括能源消耗、污染排放2项；

所述指标层评价指标包括8项，分别是：

能源消耗准则中评价指标2项，包括单位供能能源输入量和能源服务强度；

污染排放准则中评价指标6项，包括单位供能CO₂排放量、单位供能烟尘排放量、单位供能SO₂排放量、单位供能NO_x排放量、单位供能CO排放量和污染排放强度。

步骤二：分析各清洁能源技术，得到计算步骤一中评价指标所需数据；

所述指标值计算所需数据包括输入能源量、总供能量、服务面积、CO₂排放量、烟尘排放量、SO₂排放量、NO_x排放量、CO排放量。

步骤三：根据步骤二所得数据，计算评价指标体系中各指标值；

8项评价指标的指标值计算公式如下：

单位供能能源输入量＝输入能源量/总供能量；

能源服务强度＝输入能源量/服务面积；

单位供能CO₂排放量＝CO₂排放量/总供能量；

单位供能烟尘排放量＝烟尘排放量/总供能量；

单位供能SO₂排放量＝SO₂排放量/总供能量；

单位供能NO_x排放量＝NO_x排放量/总供能量；

单位供能CO排放量＝CO排放量/总供能量；

污染排放强度＝(CO₂排放量+烟尘排放量+SO₂排放量+NO_x排放量+CO排放量)/服务面积。

步骤四：基于极差变换法对各指标值进行标准化处理，并应用熵值法确定各指标权重；

具体包括以下步骤：

4-1对所述指标值的原始数值进行标准化处理，得到标准化处理后的数值Y_ij；

指标值越大，表明能源技术环境效益越好，则该项指标为正向指标；指标值越小，表明能源技术环境效益越好，则该项指标为逆向指标。

极差变换法处理各指标值的计算公式为：

正向指标：

逆向指标：

式中，m，n分别表示被评价的清洁能源技术的数目和评价指标的数目，Y_ij为第i个清洁能源技术的第j项指标值标准化处理后的数值；x_ij为第i个清洁能源技术的第j项原始指标值；和分别为所有能源技术的第j项指标的最小值和最大值。

4-2根据Y_ij计算第i个清洁能源技术的第j项评价指标的贡献度：

4-3根据贡献度p_ij计算第j项评价指标的信息熵值：