海上风电节能减排指标体系的构建论文_余晓阳

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摘要:风力发电是我国目前主要获取电力能源的方式之一,而由于海上蕴含的风力能源丰富,海上风电逐渐成为了我国电力资源发展的重要目标。本文以整体海上风电的生命周期进行着眼,重点挑选了节能减排十项重要的指标,构建了海上风电节能减排指标体系,并对这些指标的权重进行计算和分析。

关键词:海上风电;节能减排;指标体系;生命周期;构建

1海上风电整体生命周期的探析

虽然海上风电在利用的过程中是一种非常清洁,并且还是一种可以再生的能源,但是在其发电的过程中仍需要一定的机械设备作为技术上的支持,而对这些设备的原料进行开采的过程中需要对一些能量进行消耗,与此同时,对污染物的排放也因此产生。不仅如此,这些机械设备的运输、建造安装以及定期维护也都存在着能量的消耗与污染物的排放,所以对海上风电节能减排指标的体系进行构建,必须对其整体的生命周期进行探析。而海上风电整体生命周期主要包含6个部分,以下将对其进行简要阐述。

1.1风机设备原料的采炼以及加工

风机的具体结构一般来说是由发电机、变流器、叶片、基础性结构以及齿轮箱等部分有机组成,目前我国风机的发电机主要以永磁发电机和双馈发电机为主,而构成叶片的主要材料为碳纤维及玻璃纤维,它具有重量轻、强度大等特点,本次对海上风电的研究主要以近海风电为主,其基础性结构主要是以钢混结构为主。

1.2原料的输送

原料是风机设备制造的重要组成部分,所以需要将原料直接输送到风机设备的制造地,各种原料在输送距离上都是等同的,输送的主要交通工具为载重货车。

1.3风机的输送

风机的输送方式主要包含两种,其一为陆路运输,其二为海上运输,陆路运输主要是从风机制造厂运往风电场,主要的交通工具为载重货车;海上运输主要是从风电场的岸边到目的地,主要的交通工具为大型作业船。

1.4风电场的建造

风电场的建造的内容主要包含变电站以及集控中心等厂房的建造,其主要建造的材料以铁、钢等金属以及水泥为主,主要的运输工具为载重货车。

1.5对风电设备的维护

对风电设备进行维护主要是对风机的零部件进行及时的更换工作,因零部件自身的特点比较轻小,并且对其运输存在间断性,所以对其进行运送主要使用的交通工具为中型货车。

1.6风电场设备的报废

这一阶段主要是将风电场中报废的设备进行运回至风机厂,在运送的过程中使用的交通工具为载重货车。

2海上风电节能减排指标体系的构建

根据海上风电的整体生命周期中各阶段的能源使用情况以及相应的排放,可从中得出4项能耗以及6项排放物,这10项指标构成了节能减排指标体系的重要因素,为了评价海上风电节能减排的实际效益,应该对节能减排中的各项指标进行权重评价,并采取熵权法进行对其确定。具体的流程如下:

2.1数据的标准化

根据存在a个评价的指标以及b个评价的对象的情况下,能够得出相关的原始矩阵如下:

3指标体系的定量分析

以上主要对熵权法进行说明,并确立了节能减排的指标体系。以下将通过熵权法对指标体系进行分析。

3.1对数据进行标准化处理

经过前文所述,评价指标的数量值为a(a=10),评价的对象为b(b=1),可以根据公式②及公式③中的min(xd)以及max(xd)的数值分别取值为0及这项指标的常规数值,这项指标的经典域便由此构成。经过相关的调研工作以及有关专家所给出的意见,可得出各项评价指标的经典域如下:

由于本次研究只针对指标中的一组进行指标评估,所以将各项指标的经典域中的边界值当成原矩阵中的增广列,经过进行扩展,其矩阵a为10,而评价的对象有所改变,由原来的1改变为3。根据公式③、公式④以及公式⑤进行相关计算,可得出节能减排指标体系中各项指标的标准化值以及权重,详细数据见表一。

根据表一中所得的各项指标的标准化值以及权重,对其加权求和,由此可知,此项海上风电项目的总体节能减排产生效益的指标值为0.9849。如果节能减排体系中的各项目的能耗与排放是理想值0,那么其综合值即为1;如果节能减排体系中的各项目的能耗与排放是常规值,那么其综合治即为0。需要进行注意的是,本次研究中各项目的指标权重的求值对其相对应各项目的指标常规值比较依赖,但这仅仅适用于本次研究。

4结束语

通过研究的结果表明,海上风电节能减排指标体系的构建具有一定的可行性与合理性,这种对海上风电效益评价的方法也可以广泛运用到其它海上风电节能减排效益的评价,本次研究将对海上风电的筹划提供理论基础。

参考文献:

[1]李龙君,马晓茜,等.风力发电系统的全生命周期分析[J].风机技术,2015,57(2):191-192.

[2]刘秋华,冯奕.海上风电节能减排指标体系的构建[J].统计与决策,2017,7(03):61-63.

论文作者:余晓阳

论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期

论文发表时间:2017/10/9

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海上风电节能减排指标体系的构建论文_余晓阳
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