基于網(wǎng)絡(luò)層次分析法的平價(jià)上網(wǎng)光伏電站站址優(yōu)選的決策研究

王恒田，楊曉龍,2*

(1.華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，北京 102206；2.東北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，吉林 132012)

0 引言

隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和對能源消費(fèi)的日益增加，能源供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境污染問題已經(jīng)成為國家和社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。光伏發(fā)電作為一種新興的清潔能源，由于其具有良好的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，受到政府、企業(yè)和社會(huì)公眾的廣泛重視[1]，并且《太陽能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確提出，在“十三五”期間，太陽能發(fā)電規(guī)模要達(dá)到1.1 億kW 以上的目標(biāo)[2]。

為推動(dòng)可再生能源的發(fā)展，我國于2006 年1 月1 日頒布實(shí)施了《中華人民共和國可再生能源法》，并于2011 年頒布了《國家發(fā)展改革委關(guān)于完善太陽能光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)政策的通知》(發(fā)改價(jià)格[2011]1594 號)，由此，中國開啟了光伏發(fā)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)政策(feed in tariff，F(xiàn)IT)的時(shí)代，國內(nèi)光伏發(fā)電每年的新增裝機(jī)容量呈較快上升趨勢。2008～2019 年中國及全球光伏發(fā)電新增裝機(jī)容量統(tǒng)計(jì)[3]如圖1 所示。

然而，光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展是通過政府對各類光伏電站實(shí)施的補(bǔ)貼政策促進(jìn)的[4]，因此，光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的根本是基于對財(cái)政補(bǔ)貼(fiscal subsidy)的過度依賴，而在中國這種發(fā)展模式造成了國家財(cái)政支付的困難。至2018 年6 月，可再生能源發(fā)電補(bǔ)貼缺口累計(jì)達(dá)1200 億元[5]，盡管中國政府未公布當(dāng)前具體的補(bǔ)貼拖欠金額，但預(yù)計(jì)到2019 年年底補(bǔ)貼資金的缺口約達(dá)3000 億元。補(bǔ)貼的不及時(shí)支付嚴(yán)重影響了投資光伏電站的企業(yè)的現(xiàn)金流。

為加快推進(jìn)中國光伏產(chǎn)業(yè)的升級和技術(shù)進(jìn)步，以降低光伏發(fā)電的度電成本(LCOE)，國家能源局于2015 年6 月19 日頒布了《國家能源局關(guān)于同意山西大同采煤沉陷區(qū)建設(shè)國家先進(jìn)技術(shù)光伏基地的復(fù)函》(國能新能[2015]222 號)，支持建設(shè)山西大同采煤沉陷區(qū)國家先進(jìn)技術(shù)光伏發(fā)電示范基地，試點(diǎn)建設(shè)第1 批太陽能光伏發(fā)電“領(lǐng)跑者”計(jì)劃項(xiàng)目，為光伏發(fā)電向平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代的邁進(jìn)做準(zhǔn)備[6]。隨后，國家能源局在2016、2017年分別頒布實(shí)施了第2 批、第3 批光伏發(fā)電“領(lǐng)跑者”計(jì)劃。

光伏發(fā)電“領(lǐng)跑者”計(jì)劃的實(shí)施結(jié)果表明，隨著光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步及單體光伏電站規(guī)模的擴(kuò)大，光伏發(fā)電的度電成本快速下降。2017年第3 批光伏發(fā)電“領(lǐng)跑者”計(jì)劃中青海格爾木基地出現(xiàn)了0.316 元/kWh 的光伏發(fā)電中標(biāo)電價(jià)，低于該地燃煤發(fā)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)的0.3247元/kWh；第3 批光伏發(fā)電“領(lǐng)跑者”基地的整體中標(biāo)電價(jià)平均下降了0.244 元/kWh，降幅達(dá)36.42%。第3 批光伏發(fā)電“領(lǐng)跑者”基地的各類電價(jià)的對比如圖2 所示。

在補(bǔ)貼缺口加大及“領(lǐng)跑者”計(jì)劃實(shí)施的雙重背景下，國家發(fā)展和改革委員會(huì)、國家能源局于2019 年1 月9 日頒布了《國家發(fā)展改革委 國家能源局關(guān)于積極推進(jìn)風(fēng)電、光伏發(fā)電無補(bǔ)貼平價(jià)上網(wǎng)有關(guān)工作的通知》(發(fā)改能源[2019]19 號)，鼓勵(lì)企業(yè)投資不需要財(cái)政補(bǔ)貼的平價(jià)上網(wǎng)(gridparity)的風(fēng)電、光伏發(fā)電項(xiàng)目。

綜合以上因素，在光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代，建立一套科學(xué)的、基于平價(jià)上網(wǎng)的光伏電站選址方法，以提高企業(yè)在光伏電站選址決策中的科學(xué)性和可操作性，是光伏發(fā)電企業(yè)的現(xiàn)實(shí)需要。本文采用網(wǎng)絡(luò)層次分析法(ANP)評價(jià)了在平價(jià)上網(wǎng)背景下不同地區(qū)光伏電站站址優(yōu)選的決策方法，構(gòu)建了系統(tǒng)的評價(jià)指標(biāo)體系，分析了指標(biāo)之間的相互影響和關(guān)系，并運(yùn)用ANP 建立了一套科學(xué)的平價(jià)上網(wǎng)光伏電站選址評價(jià)方法。

1 評價(jià)方法的選擇

1.1 評價(jià)方法回顧

隨著社會(huì)各界對光伏發(fā)電的重視，學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界對光伏電站的選址方法進(jìn)行了有益的探討。CARRIóN 等[7]主要運(yùn)用地理信息系統(tǒng)(GIS)對光伏電站的選址進(jìn)行了研究，以提高光伏電站的發(fā)電管理和運(yùn)營的便捷性；武國安[8]主要從光照資源方面對光伏電站的選址進(jìn)行了分析；張乾等[9]運(yùn)用遙感數(shù)據(jù)和多因子評價(jià)法從太陽能輻射的角度建立了一套光伏電站選址評價(jià)方法；王卉等[10]從光照資源、氣象因素、地形地貌、水文地質(zhì)、電網(wǎng)情況等方面對光伏電站的選址進(jìn)行了研究；吳曉平[11]采用分析法對光伏電站選址時(shí)的日照資源、氣候(象)因素、地形地貌、水文地質(zhì)、電網(wǎng)情況進(jìn)行了綜合研究分析；徐振興等[12]從光照資源、土地、邊界條件、環(huán)境要素、地方政府等各方面進(jìn)行分析，首次將政府要素考慮進(jìn)光伏電站選址評價(jià)體系；胡華友等[13]從土地性質(zhì)、自然條件、污染源、水文資料、接入情況等方面對地面光伏電站的選址要點(diǎn)進(jìn)行了綜合分析和探討；羅劍英等[14]從用電類型、地理位置、水文、交通運(yùn)輸?shù)榷喾矫鎸Ψ植际焦夥娬镜倪x址進(jìn)行了探討；BORAN 等[15]運(yùn)用多指標(biāo)系統(tǒng)(multi-criteria axiomatic design approach)從光照時(shí)間、太陽輻照度、氣候溫度、地形地貌等因素對位于土耳其的并網(wǎng)光伏電站選址進(jìn)行了探討；UYAN[16]分別運(yùn)用地理因素分析法和模糊網(wǎng)絡(luò)層次分析法對光伏電站的選址進(jìn)行了探討；SUURONEN 等[17]運(yùn)用多維決策系統(tǒng)(multicriteria decision analyses)進(jìn)行光伏電站選址，以確定光伏電站建設(shè)在最佳太陽輻照度、最少環(huán)境影響和最小社會(huì)影響的區(qū)域，多維決策系統(tǒng)的方法中包括了層次分析法(AHP)和GIS 方法。

然而，光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)背景下的光伏電站選址要綜合考慮自然資源、土地狀況、電網(wǎng)情況、政策環(huán)境及財(cái)務(wù)指標(biāo)等多方面因素，既要采取定性分析的方法，也要考慮定量分析的方法，既要考慮站址選擇方法的通用性，也要考慮光伏發(fā)電的專業(yè)性。本研究在國內(nèi)外學(xué)者研究的基礎(chǔ)上，以ANP 為理論方法，設(shè)計(jì)了一套既考慮定性分析和定量分析，又考慮通用方法和專業(yè)方法的光伏電站站址優(yōu)選與決策方法。

1.2 ANP 介紹

ANP 是由美國匹茨堡大學(xué)教授薩蒂于1996年在AHP 的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出的，是一種適應(yīng)非獨(dú)立遞階的層次結(jié)構(gòu)[18]。ANP 的原理與AHP基本相同，二者的區(qū)別主要在于：AHP 建立的模型是一種層次結(jié)構(gòu)模型，而ANP 建立的模型是屬于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型，且該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型在權(quán)重合成方面運(yùn)用了許多更加高級的數(shù)學(xué)知識(shí)[19]。由于ANP 考慮了元素間的相互影響與支配，所以其能更加準(zhǔn)確地描述現(xiàn)實(shí)決策活動(dòng)中客觀事物之間的聯(lián)系，以便作出的決策更具客觀性、科學(xué)性和可操作性。

1.3 ANP 的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型

ANP 的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)將系統(tǒng)元素分為2 個(gè)層次：第1 層為控制層，即需要解決的問題及決策準(zhǔn)則；第2 層為網(wǎng)絡(luò)層，該層的所有元素都受控制層支配，且該層的元素之間存在相互影響的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。ANP 的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)示意圖[20]如圖3 所示。

1.4 指標(biāo)和指標(biāo)體系的建立

指標(biāo)及指標(biāo)體系建立的是否科學(xué)合理，直接關(guān)系到評價(jià)結(jié)果是否具有合理性、科學(xué)性和可操作性。因此平價(jià)上網(wǎng)背景下，在考慮光伏電站選址的綜合性和專業(yè)性的基礎(chǔ)上，指標(biāo)和指標(biāo)體系的建立應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則[21]：

1)遵循定性分析和定量分析相結(jié)合，以定量分析為主，定性分析為輔的原則；

2)遵循通用指標(biāo)與專用指標(biāo)相結(jié)合，按光伏發(fā)電特點(diǎn)，進(jìn)行分別考慮的原則；

3)遵循單項(xiàng)分析與綜合分析相結(jié)合，以綜合分析為最終參考依據(jù)的原則。

1.5 ANP 的實(shí)施步驟

1)ANP 的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建：首先對需要評價(jià)的對象進(jìn)行系統(tǒng)分析，并準(zhǔn)確區(qū)分出控制層及網(wǎng)絡(luò)層；然后系統(tǒng)分析各個(gè)元素的相互關(guān)系；最后構(gòu)建ANP 網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型。

2)確定控制層的準(zhǔn)則權(quán)重：控制層權(quán)重的確定方式有2 種。一種是直接優(yōu)勢度方法，即在元素之間相互獨(dú)立的情況下，確定一個(gè)準(zhǔn)則，比較哪些元素對于這個(gè)準(zhǔn)則更重要。另一種是間接優(yōu)勢度方法，即在給定一個(gè)準(zhǔn)則的前提下，比較2個(gè)元素中哪個(gè)元素對于獨(dú)立的第3 個(gè)元素的影響較大；通常情況下采用1～9 標(biāo)度法，通過相互比較分析出彼此之間的相互重要性，并計(jì)算出不同元素在分析要素中的權(quán)重。

3)超級矩陣的構(gòu)建：設(shè)控制層的準(zhǔn)則層包含P1、P2、P3、…、PN，網(wǎng)絡(luò)層元素集為C1、C2、C3、…、CN，其中，Ci包括元素Ci1、Ci2、Ci3、…、CiN(i=1,2,3,…,N)。以控制層的Ps為準(zhǔn)則，以Cj元素中的Cj1為次準(zhǔn)則，按1～9 標(biāo)度法的原則進(jìn)行彼此之間的比較并構(gòu)建判斷矩陣，可以得到歸一特征向量(Wi1,Wi2,Wi3,…,WiN)T，即為網(wǎng)絡(luò)層元素的排序向量；對排序向量進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，只有一致性比例CR＜0.1 才通過檢驗(yàn)，否則該判斷矩陣元素的取值就需要進(jìn)行調(diào)整，直到通過一致性檢驗(yàn)。同理，相對于其他元素的向量也可以通過計(jì)算得到超級矩陣，記為Wij，即：

在此，Wij中j 的列向量就是Ci中的元素C1、C2、C3、…、CN。假設(shè)Ci中的元素不能影響Cj中的元素，則記Wij=0，因此超級矩陣可在準(zhǔn)則Ps下獲得，一般記為W；同理，可以獲得控制層的其他元素的超級矩陣。

4)超級加權(quán)矩陣的構(gòu)建：在準(zhǔn)則Ps下，對Cj(j=1,2,3,…,N)中的元素對準(zhǔn)則的重要度進(jìn)行相互對比，得到歸一化的排序列向量：(a1j,a2j,a3j,…,aNj)，進(jìn)而得到一個(gè)加權(quán)矩陣，即：

5)極限超級矩陣的計(jì)算：為了更好地反映各元素之間的相互依存關(guān)系，需要對超級加權(quán)矩陣進(jìn)行穩(wěn)定處理，即計(jì)算極限相對排序向量[22]。如果計(jì)算結(jié)果顯示這個(gè)極限是收斂而且是唯一的，則W∞的第j 列就是準(zhǔn)則Ps下網(wǎng)絡(luò)層中各元素對于j 的極限相對權(quán)重向量，即各個(gè)元素對于最高目標(biāo)的最終權(quán)重值。

6)局部權(quán)重和全部權(quán)重：依據(jù)上述算法步驟，即可獲得最后的結(jié)果，超級矩陣對應(yīng)的是各元素組群的局部權(quán)重，而超級加權(quán)矩陣對應(yīng)的是每個(gè)元素的全部權(quán)重。

若ANP 采用人工計(jì)算的方式會(huì)異常繁雜，因此在實(shí)際操作中經(jīng)常使用Super Decision 軟件進(jìn)行計(jì)算，以便于快速獲得所需要的計(jì)算結(jié)果。

2 評價(jià)指標(biāo)體系的實(shí)證研究

平價(jià)上網(wǎng)背景下光伏電站站址選擇的主要目的是在不需要國家補(bǔ)貼的前提下光伏電站仍具備經(jīng)濟(jì)性。本研究采用的前提條件是光伏電站所生產(chǎn)的電量按燃煤發(fā)電基準(zhǔn)電價(jià)(標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià))售賣給電網(wǎng)，以獲得以燃煤發(fā)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)為交易對價(jià)的銷售收入，且售電所產(chǎn)生的收益可以滿足企業(yè)對投資項(xiàng)目的基本收益要求。

對本文提出的評價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行實(shí)證研究。選取新疆維吾爾自治區(qū)博樂市(下文簡稱“a”)、內(nèi)蒙古自治區(qū)巴林右旗(下文簡稱“b”)、黑龍江省大慶市(下文簡稱“c”)、遼寧省朝陽縣(下文簡稱“d”)、河北省康?？h(下文簡稱“e”)、河南省林州市(下文簡稱“f”)、山西省靈石縣(下文簡稱“g”)等7 個(gè)地區(qū)作為光伏電站站址備選地，以ANP 為分析方法，運(yùn)用Super Decisions 2.8軟件進(jìn)行計(jì)算，優(yōu)化選出較適合在平價(jià)上網(wǎng)背景下建設(shè)光伏電站的站址。

2.1 評價(jià)指標(biāo)和評價(jià)指標(biāo)體系的建立

2.1.1 評價(jià)指標(biāo)及評價(jià)指標(biāo)體系

評價(jià)指標(biāo)體系分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層3 層。

1)目標(biāo)層，即對備選站址進(jìn)行綜合評價(jià)，選出最優(yōu)站址。

2)準(zhǔn)則層，共分為5 個(gè)層面，即自然資源、土地情況、電網(wǎng)情況、政策環(huán)境、財(cái)務(wù)指標(biāo)。

3)指標(biāo)層，即分布在5 個(gè)層面的共15 個(gè)評價(jià)指標(biāo)，即光照資源、交通狀況、地形地貌、土地性質(zhì)、土地權(quán)屬、土地租金、網(wǎng)架健全、接入距離、燃煤電價(jià)、政策支持、辦事效率、優(yōu)惠政策、融資利率、投資回收期、內(nèi)部收益率。

基于上述原則建立平價(jià)上網(wǎng)背景下的光伏電站選址的評價(jià)指標(biāo)體系，具體如圖4 所示。

2.1.2 評價(jià)指標(biāo)說明

1)自然資源(N)：是指備選光伏電站站址的基礎(chǔ)資源情況。

該準(zhǔn)則層主要包括3 個(gè)指標(biāo)：①光照資源(N1)，光伏發(fā)電是基于半導(dǎo)體的“光生伏特效應(yīng)”原理，將太陽輻射能通過太陽電池直接轉(zhuǎn)化成直流電的一種能量轉(zhuǎn)化過程[23]，因此太陽輻射強(qiáng)度直接決定了光伏電站發(fā)電量的多少。②交通狀況(N2)，指備選站址是否有便利的交通，施工所需的設(shè)備和原材料是否可以直接運(yùn)輸?shù)秸局?；若不具備運(yùn)輸條件，則需要重新修建進(jìn)場道路，如此一來投資成本會(huì)相應(yīng)增加。③地形地貌(N3)，是指考慮備選站址的實(shí)際地表情況，若地形為平地，則投資最少；若為丘陵和山地，則投資成本會(huì)有不同程度的增加，且最終會(huì)影響項(xiàng)目的投資效果。

2)土地情況(L)：是否具備可以實(shí)施光伏發(fā)電項(xiàng)目的土地是建設(shè)光伏電站的基礎(chǔ)。

該準(zhǔn)則層主要包括3 個(gè)指標(biāo)：①土地性質(zhì)(L1)，是指根據(jù)第2 次全國土地調(diào)查的分類結(jié)果確定的土地性質(zhì)，其中，國有未利用土地、宜林地、灘涂水面、鹽堿地等可以用于光伏電站的建設(shè)。②土地權(quán)屬(L2)，是指土地所有者或合法使用者的情況，土地權(quán)屬不清晰容易造成土地糾紛，會(huì)影響光伏電站建設(shè)或容易在電站運(yùn)行過程中產(chǎn)生糾紛。③土地租金(L3)，是指土地的使用成本，直接影響項(xiàng)目的投資效果。

3)電網(wǎng)情況(E)：由于大型光伏電站建成后都要并入國家電網(wǎng)，電網(wǎng)的狀況直接決定了光伏電站所生產(chǎn)的電量是否可以直接賣給國家電網(wǎng)進(jìn)行交易，從而獲得銷售收入，因此電網(wǎng)情況十分重要。

該準(zhǔn)則層主要包括3 個(gè)指標(biāo)：①網(wǎng)架健全(E1)，指當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是否健全，是否具有足夠的接入和消納能力。②接入距離(E2)，指備選站址到擬接入變電站的距離，接入距離關(guān)系到外送線路的投資成本及未來電力輸送的線損，最終會(huì)影響項(xiàng)目的投資效果。③燃煤電價(jià)(E3)，指當(dāng)?shù)氐娜济喊l(fā)電標(biāo)桿上網(wǎng)結(jié)算電價(jià)，由于建設(shè)平價(jià)上網(wǎng)背景下光伏電站的目的是將發(fā)電量全部賣給電網(wǎng)，因此電量的收購價(jià)格將影響光伏電站未來的銷售收入。

4)政策環(huán)境(G)：光伏電站的建設(shè)要選取某些條件合適的行政區(qū)域，且光伏電站建設(shè)需要經(jīng)過政府多個(gè)職能部門的審批與配合，因此備選站址所在地的地方政府是否支持與光伏電站能否成功建設(shè)有極大關(guān)系。

該準(zhǔn)則層主要包括3 個(gè)指標(biāo)：①政策支持(G1)，指政府各相關(guān)部門有明確政策和態(tài)度支持光伏電站的建設(shè)，能公開透明、及時(shí)高效地處理企業(yè)的各類事務(wù)。②辦事效率(G2)，指政府各相關(guān)部門能否積極配合企業(yè)的各類正常需求，并協(xié)助處理在投資、建設(shè)或生產(chǎn)經(jīng)營過程中遇到的各類突發(fā)事件。③優(yōu)惠政策(G3)，可再生能源項(xiàng)目一般享受一定的稅收優(yōu)惠政策，個(gè)別地區(qū)還享有特殊政策，如內(nèi)蒙古自治區(qū)和新疆維吾爾自治區(qū)的“西部大開發(fā)”企業(yè)可享受所得稅率15%的優(yōu)惠。

5)財(cái)務(wù)指標(biāo)(F)：企業(yè)進(jìn)行投資活動(dòng)的目的是獲取一定的經(jīng)濟(jì)收益。

該準(zhǔn)則層主要包括3 個(gè)指標(biāo)：①融資利率(F1)，指企業(yè)使用金融機(jī)構(gòu)資金進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè)的資金成本，不同融資途徑的融資成本不同。②投資回收期(F2)，指從項(xiàng)目投建之日起，根據(jù)項(xiàng)目各年的凈收入將全部投資收回所需的期限[24]，是一種簡單的評價(jià)項(xiàng)目投資效果的靜態(tài)財(cái)務(wù)指標(biāo)。③內(nèi)部收益率(F3)，指項(xiàng)目凈現(xiàn)值NPV=0 時(shí)的折現(xiàn)率，是一個(gè)相對數(shù)指標(biāo)，是一種動(dòng)態(tài)評價(jià)方法[25]。

2.2 光伏電站選址專項(xiàng)實(shí)證

2.2.1 Super Decesion 2.8 軟件的計(jì)算過程

1)首先在Super Decisions 2.8 軟件中建立3個(gè)“Cluster”，第1 個(gè)Cluster 為目標(biāo)層(Goal)、第2 個(gè)Cluster 為 準(zhǔn) 則 層(Principle)、第3 個(gè)Cluster 為指標(biāo)層(index)。然后在第1 個(gè)Cluster加入1 個(gè)交叉點(diǎn)，即“光伏電站選址評價(jià)”，在第2 個(gè)Cluster 中建立5 個(gè)指標(biāo)，即自然資源(N)、土地情況(L)、電網(wǎng)情況(E)、政策環(huán)境(G)、財(cái)務(wù)指標(biāo)(F)；在自然資源(N)輸入3 個(gè)交叉點(diǎn)，分別為光照資源、交通狀況、地形地貌；在土地情況(L)輸入3 個(gè)交叉點(diǎn)，分別為土地性質(zhì)、土地權(quán)屬、土地租金；在電網(wǎng)情況(E)輸入3 個(gè)交叉點(diǎn)，分別為網(wǎng)架健全、接入距離、燃煤電價(jià)；在政策環(huán)境(G)輸入3 個(gè)交叉點(diǎn)，分別為政策支持、辦事效率、優(yōu)惠政策；在財(cái)務(wù)指標(biāo)(F)輸入3 個(gè)交叉點(diǎn)，分別為融資利率、投資回收期、內(nèi)部收益率。全部指標(biāo)的連接如圖5 所示。

2)根據(jù)研究需要，選取12 位從事光伏電站開發(fā)5 年以上的業(yè)內(nèi)專家對各指標(biāo)進(jìn)行打分(采取10 分制)；統(tǒng)計(jì)結(jié)果時(shí)去掉1 個(gè)最高分和1 個(gè)最低分，剩下10 位專家的分值取算數(shù)平均值作為最終參考結(jié)果；最后將專家問卷調(diào)查的數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)，根據(jù)1～9 標(biāo)度法得出評價(jià)指標(biāo)的重要性如圖6 所示。

3)利用軟件進(jìn)行計(jì)算，得出準(zhǔn)則層5 個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，即自然資源與土地情況、電網(wǎng)情況、政策環(huán)境及財(cái)務(wù)指標(biāo)的權(quán)重比為0.22331∶0.30315∶0.22331∶0.04167∶0.20856。

以此類推，利用軟件計(jì)算各準(zhǔn)則層下各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重比值，即：

①自然資源準(zhǔn)則層下，光照資源與交通狀況及地形地貌的權(quán)重比為0.55907∶0.08875∶0.35219。

②土地情況準(zhǔn)則層下，土地性質(zhì)與土地權(quán)屬及土地租金的權(quán)重比為0.75311∶0.18397∶0.06292。

③電網(wǎng)情況準(zhǔn)則層下，網(wǎng)架健全與接入距離及燃煤電價(jià)的權(quán)重比為0.20984∶0.24021∶0.54995。

④政策環(huán)境準(zhǔn)則層下，政策支持與辦事效率及優(yōu)惠政策的權(quán)重比為0.16553∶0.22466∶0.60981。

⑤財(cái)務(wù)指標(biāo)準(zhǔn)則層下，融資利率與投資回收期及內(nèi)部收益率的權(quán)重比為0.06577∶0.21717∶0.71707。

根據(jù)上述數(shù)據(jù)，計(jì)算各指標(biāo)在光伏電站選址中的權(quán)重，結(jié)果如表1 所示。

表1 指標(biāo)權(quán)重表Table 1 Index weight table

2.2.2 Super Decisions 2.8 軟件的計(jì)算結(jié)果

前文選取了a～g 共7 個(gè)備選光伏電站站址，采取按地域?qū)?biāo)的原則進(jìn)行處理。如對于光照資源(N1)，從a～g 這7 個(gè)備選光伏電站站址的年均日照時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)(1600 h、1580 h、1460 h、1434 h、1580 h、1280 h、1350 h)中選出1 個(gè)最大數(shù)據(jù)1600 h，選出1 個(gè)最小數(shù)據(jù)1280 h，二者做差1600－1280=320 h，320/7=45.7 h；將1280～1600 h 共分成7 段，每段計(jì)1 分，數(shù)字最小的計(jì)1 分，最大的計(jì)7 分(若不滿1 分則按實(shí)際比值計(jì)算相應(yīng)分?jǐn)?shù))。

對于引起成本增加的逆向指標(biāo)依然采用7 段計(jì)分法進(jìn)行逆運(yùn)算，采取相反的處理方法。對所有15 個(gè)二級指標(biāo)都進(jìn)行同樣計(jì)算，得到7 個(gè)備選站址各指標(biāo)的分?jǐn)?shù)，如表2 所示。

表2 備選站址得分表Table 2 Score table of alternative sites

用得到的標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)乘以各指標(biāo)相應(yīng)的局部權(quán)重，最后得到綜合評價(jià)結(jié)果，如表3 所示。

從表3 中的排序結(jié)果可以看出，備選站址c的綜合值最高，則該地區(qū)最適合在平價(jià)上網(wǎng)背景下優(yōu)先建設(shè)光伏電站。

3 評價(jià)指標(biāo)體系模型修正

上述模型的計(jì)算結(jié)果有一定的科學(xué)性和可操作性，但在實(shí)踐中還需要考慮2 個(gè)非常規(guī)因素，即霧霾和局部地區(qū)限電對光伏電站站址選擇的影響。

根據(jù)生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的消息，f 地區(qū)屬于霧霾嚴(yán)重的地區(qū)，霧霾的出現(xiàn)嚴(yán)重影響了光伏電站的發(fā)電能力，造成電站發(fā)電量下降。該區(qū)域的環(huán)境在生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的2018 年1～12 月全國169 個(gè)重點(diǎn)城市排名(按空氣質(zhì)量從優(yōu)到差排名)中位列第164 位，暫按霧霾影響年度發(fā)電量的比例為5%計(jì)算。

表3 綜合評價(jià)結(jié)果表Table 3 Results of comprehensive evaluation

隨著近幾年中國可再生能源的迅速發(fā)展，風(fēng)電、光伏發(fā)電等可再生能源的上網(wǎng)電量受到當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)消納能力的影響，其中，新疆維吾爾自治區(qū)2018 年前3 季度的限電量占可發(fā)電量的比例平均為16%。

因此，若將霧霾和限電因素同時(shí)考慮進(jìn)模型，則光伏電站選址的優(yōu)次順序可能會(huì)出現(xiàn)變化。

根據(jù)上述分析，重新計(jì)算a～g 這7 個(gè)備選站址的得分情況，修正后的結(jié)果如表4 所示。

根據(jù)表4 中修正后的數(shù)據(jù)乘以各指標(biāo)相應(yīng)的局部權(quán)重，最后得到修正后的綜合評價(jià)結(jié)果，如表5 所示。

從表5 的排序結(jié)果可以看出，在考慮霧霾和限電因素的情況下，平價(jià)上網(wǎng)背景下的光伏電站選址的優(yōu)次順序發(fā)生了一定的變化。

表4 修正后的備選站址得分表Table 4 Revised score table of alternative sites

表5 修正后的綜合評價(jià)結(jié)果表Table 5 Revised results of comprehensive evaluation

4 結(jié)論

本文利用ANP 建立了一套平價(jià)上網(wǎng)背景下光伏電站選址的評價(jià)指標(biāo)體系，分析了各指標(biāo)之間的相互影響和關(guān)系，并驗(yàn)證了其有效性。分析得知，ANP 對平價(jià)上網(wǎng)背景下的光伏電站選址優(yōu)選決策有一定的指導(dǎo)作用，具備一定的合理性和可操作性，可以為平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代企業(yè)對不同地區(qū)光伏電站選址的決策提供參考。

隨著我國平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代的來臨，光伏電站建設(shè)步伐的加快，企業(yè)面臨的客觀環(huán)境會(huì)不斷變化，所需考慮的影響光伏電站選址的因素也會(huì)不斷發(fā)生變化，因此在使用本方法的過程中，需根據(jù)實(shí)際情況的變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。