（技术经济及管理专业论文）北京市电力可持续发展综合评价系统研究.pdf

华北电力大学硕士学位论文摘要 摘要 北京市电力可持续发展关系到首都北京经济、社会的协调发展，关系到首都北 京的环境保护，也关系到电力行业自身的持续发展。研究首都电力可持续发展意义 重大。 论文在充分调研北京市电力工业现状的基础上，广泛参考国内外可持续发展研 究的成果，根据综合评价的原理和可持续发展的内涵，给出了电力可持续发展的定 义：建立了电力可持续发展指标体系；运用一种简化的a h p 和模糊层次综合评价法 分别对北京市电力可持续发展进行评价，将两个评价结果相比较，得出一致的结论； 建立了灰色g m ( 1 ，1 ) 模型、折扣因子时间序列模型以及一种基于离差平方根的智能 组合优选模型，实现了对电力可持续发展的趋势预狈4 ；编制了电力工业可持续发展 综合评价软件，实现了综合评价功能和可持续发展趋势预测功能。 关键词：可持续发展，综合评价，电力，层次分析法，预测 a b s t r a c t b e i j i n gp o w e rs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n tc o n c e r n st h es o c i e t yo ft h ec a p i t a l ，t h e d e v e l o p m e n t o ft h e s o c i e t y ，t h e e n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o n ，a n d t h es u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t o f p o w e ri n d u s t r y i t s e l f s o r e s e a r c h i n g o nt h e p o w e r s u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n to fb e i j i n gh a s a g r e a ts i g n i f i c a n c e i nt h i sp a p e r , b a s e do nt h er e s e a r c h e so ft h ec u r r e n ts i t u a t i o no f p o w e ri n d u s t r yi n b e i j i n g ，r e f e r r i n g t ot h er e s u l t so fi n s i d ea n do u t s i d er e s e a r c h e s c o n c e r n e d ，a n d a c c o r d i n gt o t h e c o m p r e h e n s i v ea s s e s s m e n tt h e o r y a n dt h ec o n n o t a t i o n ，t h e p o w e r s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ti sd e f i n e d ，a n dt h ei n d e xs y s t e mi ss e tu p t h e s i m p l i f i e da h p a n dt h em e t h o do f f u z z ya h pc o m p r e h e n s i v ea s s e s s m e n ta r eu s e dt oe v a l u a t et h ep o w e r s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ti nb e i j i n g r e s p e c t i v e l y ；t h et w o r e s u l t sa r ec o m p a r e d ，a n dt h e n c o m e st h ec o n s i s t e n tc o n c l u s i o n s u b s e q u e n t l y , t h eg m ( 1 ，1 ) t h ed i s c o u n tf a c t o rt i m e s e g e sa n dt h ea p t i t u d ec o m b i n e d o p t i m u m m o d e l b a s i n go nb i a ss q u a r er o o ta r es e tu pt o r e a l i z et h e f o r e c a s t i n g o ft h e p o w e rs u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t ，t h ec o m p r e h e n s i v e a s s e s s m e n ts o f t w a r ea r e p r o g r a m m e d ，a n df i n a l l y t h e c o m p r e h e n s i v e a s s e s s m e n t f u n c t i o na n dt h es u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t f o r e c a s t i n g a r ei m p l e m e n t e d r e n f e n g ( t e c h n o l o g ye c o n o m y a n dm a n a g e m e n t ) d i r e c t e db y p r o f n i ud o n g x i a o k e yw o r d s ：s u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t ，s y n t h e t i ce v a l u a t i o n ，e l e c t r i c p o w e l a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s ( a h p ) ，f o r e c a s t i n g 声明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文北京市电力可持续发展综合评价系统 研究，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工作和取 得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位 或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：日期：2 匹垒! 蛩! ! 璺 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保管、 并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或其它复制手 段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为 目的，复制赠送和交换学位论文；同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学 位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名 日期 华北电力大学硕士学位论文 1 1 本课题研究的背景 第一章绪论 实现可持续发展是2 1 世纪人类经济社会发展的共同目标。2 0 世纪6 0 年代初， 人类开始面i 瞄人口、资源、能源、粮食和环境等危机。以寂静的春天、增长的 极限等著作为代表，人类开始审视自己走过的路。1 9 7 2 年6 月联台国人类环境会 议发表的人类环境宣言宣告“保护和改善人类环境已经成为人类个迫切的任 务”。人类已经深刻认识到环境问题是制约经济发展的一个重要问题，环境保护已 经成为社会经济发展过程中一个不可忽视的内容。同时人们也发现社会经济的高速 增长，产品分配的不均已经直接威胁到自然环境的质量和自然资源的可持续利用， 这反过来使社会经济的继续发展受到制约。1 9 9 2 年6 月，联合国在巴西里约热内卢 召开环境与发展大会，期望在全球范围内，采取协调一致的行动，有效解决环境与 发展的问题，制定并实施既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需求构成危害 的全球可持续发展战略。会议充分体现了人类社会可持续发展的新思想。以1 9 9 2 年联合国环境与发展大会通过的( 2 1 世纪议程为标志，人类对可持续发展的认识 已经超出理论和定义讨论的范畴，而把可持续发展推向人类共同追求的目标。2 1 世纪议程已经成为指导世界各国制定和实施可持续发展战略的纲领性文件，为2 l 世纪人和自然的发展，为人口、资源、环境以及经济和社会的协调发展指明了正确 的方向。 中国率先响应联合国呼吁，制定了自己的2 1 世纪议程，把可持续发展战略 作为中国经济社会发展的根本战略，中国今后的发展要走可持续发展之路。电力行 业是国民经济的基础行业，电力是经济发展的“先行官”。电力作为能源发展战略 的中心，对国民经济的发展起着先导和支撑作用。电力发展水平也是衡量经济发达 程度、能源利用效率和综合国力强弱的主要标志之一。因此中国实施可持续发展 战略，就不能不研究电力工业的可持续发展问题。 首都北京是我国经济、政治、文化中，心，是我国人口最集中的地区之一，北京 的可持续发展具有重要的意义。建国以后北京的电力工业蓬勃发展，为首都的经济 建设，社会稳定做出了贡献。随着改革开放的加快，北京市电力工业受到前所未有 的挑战。北京的电力工业能否担当好“首都经济发展先行官”的角色，能否成为经 济的巨大增长点，能否为首都的全面建设贡献新的力量，都需要我们探索一种新的 发展战略。因此从可持续发展战略的高度为北京市电力工业的可持续发展提出定量 评判和对策建议，对于电力工业的自身发展，对于环境、资源的保护，对于首都经 济、社会的全面进步都具有非常重要的意义。 1 华北电力大学硕士学位论文 综上所述，可持续发展战略已为世界各国普遍接受，研究北京市电力工业可持 续发展是顺应时代发展要求之举，是北京电力工业发展的客观需要。它使我们站在 可持续发展理论研究的前沿，为进一步研究可持续发展问题开辟了更为广阔的研究 空间，同时也为其他类似问题的研究提供了参考和借鉴。 1 2 本课题研究的意义 1 2 1 理论意义 目前对可持续发展的研究在方法上，大多是以理论探讨、实际调查和资料分析 为主；研究对象大多是以区域性或某部门结合区域性研究为主，而以“行业”为 研究对象的还比较少，特别是对区域电力工业可持续发展问题的研究几乎空白。因 此采用定量研究方法对北京市电力行业可持续发展情况展开研究不仅弥补了可持 续发展研究中的空白，而且成果可以为其他区域电力工业可持续发展问题的研究所 借鉴。因此我们的研究具有极大的推广意义和广阔的研究空间，理论意义十分重大。 1 2 2 现实意义 首先，北京电力工业的可持续发展是一个牵涉面非常广的问题。北京电力工业 能否实现可持续发展直接关系到“持续首都”发展计划的实现，关系到北京的国际 化大都市发展目标的实现，关系到首都的长治久安、环境保护，关系到2 0 0 8 年奥 运会的胜利召开等各方面。 其次，北京电力工业的可持续发展是保证北京经济、社会协调发展的需要。目 前电力供应与经济发展要求的平循实际上是一种低水平状态下的平衡，日负荷、季 节负荷的调节能力都很低，随着北京现代化建设步伐的加快，必然会对电力工业发 展的质和量提出新的要求。同时电力工业本身就是一个巨大的经济增长点。电力工 业的可持续发展还能为就业问题、治安问题、公共事业建设等社会问题的解决做出 巨大贡献。 再次，北京电力工业的可持续发展也是电力工业自身发展的需要。目前北京市 电力工业的现状是一一内部现有电厂难以满足电力需求，6 0 以上的电力靠外部输 送；长距离线路输送使安全可靠性没有保障；新能源发电技术还不成熟，成本相当 高，也没有政策上的倾斜；现有电网老化，“线路走廊”不通畅，改造又困难重重。 要改变这种状况就必须调整发展战略。 最后，电力工业的可持续发展也是电力工业增强竞争能力、进一步开拓电力市 场的需要。在终端能源市场上，电力面临着石油、煤、天然气等诸多能源的激烈竞 争。由于价格等方面的原因，现有用电市场还面临被蚕食的危险。 2 华北电力大学硕士学位论文 1 3 本课题研究的内容和方法 ( 1 ) 分析北京市电力工业的现状，根据可持续发展的概念、内涵，结合电力行业 的实际情况，提出电力可持续发展的概念； ( 2 ) 研究如何建立一套评价北京市电力工业发展的，科学、有效、准确、全面的 评价指标体系； ( 3 ) 研究如何建立北京市的资源、经济和社会相互作用、相互制约、相互依赖关 系的定量描述模型； ( 4 ) 研究如何通过计算机编程开发出评价北京市电力工业可持续发展的综合评 价软件系统。 论文采用理论与实践相结合的研究方法。首先，明确可持续发展的内涵，广泛 参考数十年来可持续发展理论的研究成果，根据国际公认的可持续发展的定义，结 合电力行业的特点，给出电力工业可持续发展的定义。其次，广泛搜集北京市电力 工业的相关资料和数据，明确北京市电力工业发展的现状，建立评价北京市电力工 业可持续发展的评价指标体系。再次，结合所研究问题的实际情况根据指标体系的 特点，选择和改进现有评价方法。接着，通过计算机编程，开发出北京市电力工业 可持续发展综合评价系统软件，对所研究的问题进行实际评价，对得到的结果进行 分析。最后，根据评价结果，针对目前存在的问题给出对策建议。 即理论准备专搜集数据号分析实际问题专计算机编程专得出结论 专分析结论给出对策建议。 3 华北屯力大学硕士学位论文 第二章可持续发展及相关理论和方法 可持续发展是本世纪8 0 年代随着人们对全球环境与发展问题的广泛讨论而提 出的一个全新概念，是人们对传统发展模式进行长期深刻反思的结晶。1 9 9 2 年在里 约热内卢召开的联合国环境和发展大会( u n c e d ) 把可持续发展作为人类迈向2 1 世 纪的共同发展战略，在人类历史上第一次将可持续发展战略由概念落实为全球的行 动。 2 1 可持续发展的历史演进 人类历史经历的不同发展阶段具有特定的内涵，并表现出相应的特点。有专家 指出( n i ue ta l1 9 9 3 ) 人类的历史可以划分为四个发展阶段：前发展阶段、低发展 阶段、高发展阶段和可持续发展阶段，下表总结了每一个发展阶段的特点。 表2 - 1 人类历史演进 比较项目前发展阶段 低发展阶段高发展阶段可持续发展阶段 时间长度1 万年以前 农业革命之后工业革命之后信息革命之后 空间尺度个体或部落范围区域或国家范围国家或洲际范围洲际或全球范围 哲学思考无中心盲目状态追求“是什么”追求“为什么” 追求“将发生什么” 对自然的态度自然拜物主义天定胜人人定胜天天人互补协同 生产模式从手到口简单技术和工具复杂技术和体系智力转化和再循环 消费标志满足个体延续的需维持低水平的生维持高水平的发自然社会经济全面 要存需要展需要发展 经济水平融于天然食物链中农业为主工业和服务业为决策和管理为主 主 能源输入人的肌肉简单天然动力非生物能源清洁可替代能源 环境响应人依赖于环境，无污环境缓慢退化短期污染与长期与环境协同进化与 染、无干扰生态应力资源再生 第二次世界大战后，世界经济进入繁荣发展的黄金时代。世界各国，大规模发 展经济，加速工业化进程，这种盛行于世界的发展观被称为传统的发展观。传统发 展观的理论前提是自然资源的供给能力具有无限性，经济增长和物质财富增长所依 4 华北电力大学硕士学位论文 赖的自然资源在数量上不会枯竭；自然资源的自净能力具有无限性，人类生产和生 活的废弃物排放所需要的自然环境在容量上也不会降低。 然而，经过了十几年的经济增长，传统发展模式的弊端终于在2 0 世纪6 0 年代 全面暴露了出来。伴随着经济指标快速增长的是森林的减毁、河流与大气的污染、 农田的沙漠化以及城市生活质量的全面退化等问题，人类创造美好文明的同时造成 了日趋严重的资源、环境、生态、人口等问题，对人类自身的生存与发展构成了严 重的威胁。这就直接导致了传统发展观的破产。人们急需找到一种以人与自然关系 的和谐、全社会整体持续发展为内容的新的发展观，这就是可持续发展观。 可持续发展作为种新发展观悄然兴起并日益引起国际社会的关注。特别是进 入九十年代以来，可持续发展以其崭新的价值观和光明的发展前景，被正式列入国 际社会议程。1 9 9 2 年世界环境与发展会议，1 9 9 4 年的世界人口与发展会议，1 9 9 5 年的哥本哈根世界首脑会议，都将其作为重要议题，并提出了可持续发展战略构想。 2 2 可持续发展理论的产生 虽然可持续性观念源远流长，然而现代可持续发展理论源于人们对愈演愈烈的 环境问题的热切关注和对人类未来的希冀。世界人口的爆炸式增长、自然资源的日 渐短缺和生态环境的不断恶化，是现代可持续发展理论产生的背景。 面对发展带来的诸多全球性问题，人们做出了不同的反应。最具代表性的即是 “悲观学派”和与之对立的“乐观学派”。前者主张停止地球人口数量的增长，限 制工业生产，大幅度减少地球资源消费量，以维持地球上的平衡。后者认为依靠科 学技术，人们一定能够通过新材料、新能源的发现以及利用水平的提高，解决人类 利用开发的自然资源问题，因此，自然资源实质上是无穷尽的。而对于人口问题， 他们认为将在定时期出现“增长”停滞甚至减少。 从2 0 世纪6 0 年代到8 0 年代，人们开始认真反思传统经济发展模式必然产生 的矛盾，积极寻求新的发展思路和模式，即在提高经济效益的同时，又能保护资源， 改善环境。于是，可持续发展，一种全新的发展战略和模式应运而生。 1 9 8 7 年b a r b i e r 等人发表了一系列有关经济、环境可持续发展的文章引起了国 际社会的注意。同年，布伦特兰夫人( m sg r oh a r l e mb r u n d t l a n d ) 在世界环境与 发展委员会的我们共同的未来中正式提出了可持续发展的概念，标志着可持续 发展理论的产生。此时的研究重点是人类社会在经济增长的同时如何适应并满足生 态环境的承载能力，p a r 人口、环境、生态和资源与经济的协调发展方面。其后， 这一理论不断地充实完善，形成了自己的研究内容和研究途径。 2 3 国内外可持续发展研究现状 5 华北电力大学硕士学位论文 十余年来，国外可持续发展理论建立与完善沿着三个方向揭示其内涵和实质， 即经济学方向、社会学方向和生态学方向。与此同时，可持续发展的研究还涉及到 自然环境的加速变化、自然环境的社会效益，自然环境的人文痕迹等，力图把当代 与后代、区域与全球、空间与时间、结构与功能等的有力的统一。 我国在可持续发展的理论研究与实证研究方面，有着独特的思路。不仅在上述 三个方向进行了研究，而且独立地开创了可持续发展的第四个方向，即系统学方向。 其突出特色是以综合协同的观点，去探索可持续发展的本源和演化规律。以“发展 度、协调度、持续度的逻辑自洽”作为中心，有序地演绎了可持续发展的时空耦合 与三者互相制约、互相作用的关系，建立了人与自然、人与人关系的统一解释基础 和定量评判规则。该方面的研究以中国科学院的中国可持续发展战略报告( 1 9 9 9 和2 0 0 0 年) 为代表。 截止目前，可持续发展的基本理论还在进一步的探索和形成之中。已经初具雏 形的理论流派大致可以分为以下四种： ( 1 ) 资源永续利用理论。这派理论的认识论基础在于：认为人类社会能否可持 续发展决定于人类社会赖以生存发展的自然资源是否可以被永远地使用下去。基于 这一认识，该流派致力于探讨使自然资源得到永续利用的理论和方法。 ( 2 ) 外部性理论。这派理论的认识论基础在于：认为环境日益恶化和人类社会 出现不可持续发展现象和趋势的根源，是人类迄今为止一直把自然( 资源和环境) 视为可以免费享用的“公共物品”，不承认自然资源具有经济学意义上的价值，并 在经济生活中把自然的投入排除在经济核算体系之外。基于这一认识，该流派致力 于从经济学的角度探讨把自然资源纳入经济核算体系的理论和方法。 ( 3 ) 财富代际公平分配理论。这派理论的认识论基础在于：认为人类社会出现 不可持续发展现象和趋势的根源是当代人过多地占有和使用了本应属于后代人的 财富，特别是自然财富。基于这一认识，该流派致力于探讨财富( 包括自然财富) 在代际之间能够得到公平分配的理论和方法。 ( 4 ) 三种生产理论。这派理论的认识论基础在于：人类社会可持续发展的物质 基础在于人类社会和自然环境组成的世界系统中的物质流动保持通畅并构成良性 循环。他们把人与自然组成的世界系统的物质运动分为三大“生产”活动，即人 的生产、物资生产和环境生产，致力于探讨三大生产活动之间和谐运行的理论和方 法。 总的来说，目前国内外对于可持续发展问题的研究主要集中在： ( 1 ) 可持续发展的概念、内涵、目标； 6 华北电力大学硕士学位论文 ( 2 ) 寻求科学的、先进的，能同时反映定性和定量特征的指标及具有实用性的 评价方法与模型： ( 3 ) 研究如何建立科学、准确、全面的评价系统。目前评价系统主要是以区域 来划分的，如国民经济发展情况或某一地区的。也有一些是以某一行业为研究对象 的，如煤炭行业、化工行业、能源行业、电力行业等； ( 4 ) 研究可持续发展系统内各因素的协调发展模型。如建立地区的资源、经济 和社会相互作用、相互制约、相互依赖关系的定量描述模型； ( 5 ) 研究在可持续约束下的不同行业的竞争问题。如研究电力与其他能源的市 场竞争力问题： ( 6 ) 研究可持续发展特有的未来预测方法： ( 7 ) 研究以可持续发展为依据的行业规划问题。 目前，研究可持续发展以区域某一行业作为研究对象的还极为少见，理论很不 完善，而对区域电力工业可持续发展问题的研究就更是存在着大量空白。本论文在 参考经济学方向、社会学方向和生态学方向的基础上，主要采用了系统学的研究方 法，以为资源永续利用理论为依据，对北京市电力可持续发展做尝试性的研究。 2 4 可持续发展的评价方法 可持续发展评价方法是指依据可持续发展理论和可持续发展评价理论所确定 的对可持续发展的状态或程度进行衡量的途径，包括评价方式、步骤或模型。由于 人们对可持续发展理论认识的重点不一，加上不同的评价目的，实际上存在着不同 的可持续发展评价的思路和方法，目前使用最多的是指标综合评价方法。 指标综合评价方法是最基本综合评价方法，它依据可持续发展评价的理论，按 照指标设置的原则，从可持续发展目标内涵出发，构建一套可持续发展评价指标体 系，以此对可持续发展进行综合衡量和评价，大体有一下步骤： ( 1 ) 指标体系的构建 用指标体系去评价可持续发展的目标，其基本目的在于寻求一组具有典型代表 意义、同时能全面反映可持续发展目标各方面要求的特征指标，这些指标及其组合 能够恰当的表达人们对可持续发展目标的定量判断。可持续发展目标是一种定性概 念，为了建立与定量指标的联系，必须将可持续发展目标分解为较为具体的目标( 一 般称为准则层) 。这些准则从某一侧面反映可持续发展目标对它的要求，尽管它们 是定性的，但相对而言，它们与定量指标之间的相关关系较可持续发展目标更为直 接和简单。在准则层的基础上，再选择具体的指标。 7 华北电力大学硕士学位论文 ( 2 ) 指标权重的确定 可持续发展评价指标体系中的指标内涵不同，对可持续发展的重要性也不同， 在对其进行综合评价时，需要确定指标( 或准则) 权重的大小。权重确定的方法有 很多，常用的有专家咨询法、层次分析法、灰色关联度、熵权法、神经网络法等以 及这些方法的综合应用。利用各种方法去确定权重，主要目的是希望所确定的指标 体系权重更符合客观实际，尽量剔除主观成分。 ( 3 ) 确定各评价指标的评价指标值 用指数、分数等反映各评价指标水平的高低。众多评价指标量纲可能各不相同， 数量级大小差别悬殊，需要根据各个评价指标的基准值范围通过极差变换等其他数 据量化方法进行量化，从而得出各评价指标的评价值。 ( 4 ) 计算评价结果 通过公式s y w , c 。计算每个准则层指标的加权算术平均数，为各准则层指标 的评价值，然后将吝准则层指标的评价值再考虑各准则指标的权重，用前一公式可 计算出可持续发展的综合评价值，用这一数值来反映可持续发展程度或进行排序。 式中n 为综合评价指标个数，彤为第i 个评价指标的权重，e 为第i 个评价指标的 评价值。 ( 5 ) 根据评价过程得到的信息，进行系统分析和决策 本文在评价北京市电力可持续发展中使用的也是这种指标综合评价方法。 8 兰! ! 皇垄查堂堡主堂堡丝苎 第三章北京市电力发展现状 电力是一种洁净优质的二次能源，由于它具有其它能源无法比拟的优越性，因 此，被广泛应用到国民经济的各个方面，成为北京市国民经济各部门实现技术改造、 提高劳动生产率的物质技术基础，同时也是不断改善和提高人民物质、文化水平的 重要因素。 3 1 北京市电力发展取得的成就 建国以来，特别是电力体制改革实施以来，北京市的电力工业伴随着国民经济 的飞速发展，取得了巨大的成就1 7 1 。 3 1 1 电网与供用电 “九五”期间，北京地区电网建设取得了丰硕成果。在这期间，新建、扩建l l o 千伏及以上变电站4 9 座，增加供电能力1 4 7 6 万千伏安，完成综合投资1 5 8 亿元。 目前北京电网已成为华北电网和京津唐电网的重要组成部分。 与此同时，全市的用电水平有了相当大的提高，企业效益不断增长。截止2 0 0 1 年底主要经济技术指标及主要工作完成情况是：售电量3 3 2 9 8 亿千瓦时，同比增 长4 6 8 ，最大用电负荷达7 0 5 万千瓦，售电收入1 4 9 7 4 亿元，同比增长8 2 9 6 ， 线损率6 2 8 ，电费回收率1 0 0 。全员劳动生产率2 3 1 6 万元人年，比去年同期 增长1 6 。城市综合电压合格率9 9 2 1 ，城市配电系统供电可靠率9 9 9 6 2 。全年 综合投资完成1 0 5 7 亿元。全年实现内部利润l 亿元。到2 0 0 0 年底，北京供电局 企业固定资产原值达1 7 1 亿元( 净值1 3 7 亿元) 。 安全生产在“九五”期间也取得可喜成绩：连续6 年没有发生人身死亡事故， 连续4 年没有发生人身重伤事故、没有发生人员责任的重大以上设备安全事故、交 通火灾事故，输、变、配电事故率连续下降，圆满完成了一系列重大政治活动的供 电任务，全年政治供电累计工作日达2 6 1 天，并创出了安全生产连续无事故t 3 4 天 历史最好水平。电网经受住了年初大雾等恶劣天气和夏季大负荷的考验，出色地完 成了我国第一条2 2 0 千伏和5 0 0 千伏紧凑型输电线路大负荷实验的任务。 3 1 2 西电东输 为了保障北京经济发展臼益增长的电力需求和最大限度的减少污染，北京的电 力工业也实施了比较特殊的发展战略，由内蒙古、北京市、国家电力公司联合办电， 共同实施内蒙古向北京的“西电东送”。这一战略实施1 0 年来，已累计向北京市输 9 华北电力大学硕士学位论文 送电量3 9 0 多亿千瓦时，目前北京市用电量的1 5 来自内蒙古，内蒙古电力供应已 成为北京电力供应的重要组成部分，供电能力年可达6 7 亿千瓦时。 内蒙古“西电东送”战略的实施，改变了北京缺电的面貌，为北京的经济建设 和城市建设提供了强有力的保障，也为北京市的经济建设和环境改善做出了重要贡 献，同时也促进了内蒙古资源优势向经济优势转化。从1 9 9 5 年开始，北京基本实 现了不拉闸限电。2 0 0 3 年6 月份以来，北京出现了持续高温，虽然6 月1 3 日这一 天北京地区电力负荷升至5 6 3 7 万千瓦，供电量1 0 5 亿千瓦时，达到历史同期最 高纪录，但是北京各电源点仍然稳定送电。 3 1 3 环境保护 北京的电力工业在自身加快发展的同时，时刻不忘从首都城市建设的大局出发 不断加大电力环保投资、提高环境治理与保护的水平，取得了显著成绩。 位于北京西郊永定河畔的京能热电股份有限公司四台2 0 万千瓦供热机组担负 着向北京市供电供热的任务，公司年发电量近5 0 亿千瓦时，最大供热面积达1 3 3 3 万平方米。京能公司先后投入大量资金对四台机组进行了连续投资改造。2 0 0 2 年9 月1 5 日，国家电力公司电力环境保护研究所对京能热电1 号机组电除尘器性能做 出权威报告：除尘效率达9 9 9 1 ，烟尘排放浓度2 4 4 毫克标准立方米，远远低于 世界最高排放标准5 0 毫克标准立方米，达到世界领先水平。预计到2 0 0 2 年底， 投资近2 亿元加装的4 号炉脱硫装置投入运行后，每年可少排放二氧化硫1 万吨左 右：到2 0 0 7 年，京能热电四台炉将全部实现脱硫装置的投运，届时，必将大大改 善北京市的空气质量。 同时，北京还建成了国内首家环保热电厂中电国华北京热电分公司；华能 北京热电厂还实现了我国首家利用处理后的城市污水作为循环冷却水的补充水，运 行仅3 个月就节约新鲜水资源1 0 0 多万立方米，预计每年可节约新鲜水7 2 0 万立方 米，相当于3 5 个颐和园昆明湖的蓄水量。这些成绩的取得，为北京市的环境保护 做出了重大贡献。 3 2 北京市电力发展存在的问题 北京的电力工业在取得巨大成绩的同时，也存在许多问题： ( 1 ) 目前全市电力工业满足经济、社会发展所内生出来的电力电量需求的能力、 负荷调节能力还是比较低的，北京电网的供电能力已经接近负荷极限。2 0 0 2 年北京 地区瞬时最大负荷达到7 0 5 万千瓦，已经接近高压电网约7 5 0 万千瓦的承受能力。 预计今夏北京地区最大负荷将达到7 6 5 万千瓦，将大大超出目前高压电网的承受能 1 0 华北电力大学硕士学位论文 力，北京将重现多年未见的拉闸限电局面。据专家估计，到2 0 0 5 年北京地区最大 负荷预计为1 0 0 0 万千瓦，2 0 0 8 年将达到1 3 0 0 万千瓦。 近几年电力的供需矛盾有所缓和，但这种缓和只是暂时的、低水平的平衡，经 济结构的调整导致近几年社会用电结构中经济系统耗电比重下降，而社会系统用电 ( 居民生活、城市公共事业) 不论在绝对量还是在相对量上都大幅提高。随着北京 城市现代化建设进程的加快、奥运的到来，未来社会系统用电必将持续、快速增长， 这就给电力工业的发展提出了更高的要求。 ( 2 ) 电力建设面临资金短缺。据有关资料显示，为满足将来城市用电需求，2 0 0 8 年以前北京需要增加5 9 5 万k w 发电能力，如果按照目前的造价标准，将电厂建在 内蒙、山西的煤矿附近，发电厂造价5 0 0 0 元k w ，5 0 万高压输电线路投资2 0 0 0 元 k w ，共需要投资4 1 6 5 亿元，加上城网改造预计所需的3 3 8 6 9 亿元，合计需投资 7 5 5 2 亿( 见表3 1 ) 。而北京市已投入的城网改造资金几乎没有收回，要电力部 门再投入大量资金已经十分困难，北京正在承办2 9 界奥运会，将有大量的城市基 础建设项目需要资金，如果仅电力一项就消耗掉7 5 5 亿的资金，势必对奥运会筹办 工作造成不利影响。 表3 1 北京电力投资估算表 项目单位城网发哪输电 2 0 0 1 年供电负荷万千瓦 7 0 5 2 ( 3 0 8 年供电负荷万千瓦 1 3 0 0 稿要增加的窖量 万千瓦 5 9 5 单位千瓦造价 元k w5 ，6 9 27 ，o o o 增加投资亿元3 3 8 6 95 1 6 5 0 合计 亿元 7 5 5 ，2 ( 3 ) 环保要求提高，北京市己明令禁止新建电厂，外部输入电量比重持续增大， 预计到2 0 0 8 年其所占比重将达到6 0 多。在内蒙、山西建5 9 5 万k w 发电厂，就需 要再建5 - 6 条5 0 万输电线路，疏通线路走廊和输电安全问题就成为亟待解决的难 题。 ( 4 ) 北京的供电存在严重的结构性问题，用电结构不合理，冬季、夏季用电量 大，春秋季用电量低，平均季节差达1 0 0 万k w 。造成这一问题的主要原因是冬季采 用电采暖，夏季采用电制冷。据电力部门的统计，到2 0 0 1 年夏季，电力空调负荷 1 1 华北电力大学硕士学位论文 就达到2 6 0 万k w 。 ( 5 ) 季节负荷利用时间极短导致电网的设备利用小时基本呈逐年下降趋势。设 备利用小时的减少，造成发电设施和供电设施的成本增加，利润下降，使电力公司 没有足够资金继续扩建发展。北京市今后将重点发展第三产业，用电持续稳定的工 业项目将越来越少，如果没有有效的措施、技术出台，用电峰谷差将进一步加剧。 表3 - 21 9 9 5 2 0 0 2 年北京市用电量及供电负荷情况 单位：亿k w hm w ( 6 ) 电力环保工作有待进一步加强。目前北京的电力供应9 4 依靠火力发电，九 家发电厂中有七家是火力发电厂，每年消耗原煤近6 0 0 万吨，燃油近4 0 万吨以及 燃气2 万多立方米。全市每年消耗3 0 0 亿度电的同时，空气中将新增1 0 3 5 万吨二 氧化碳( 几乎占全市工业排放总量的一半) ，1 4 6 万吨二氧化硫及二氧化氮。此外， 燃煤发电厂需要消耗大量水资源，冲灰水的排放及重金属汞等污染物的排放对水体 造成的污染触目惊心，这对于原本就存在水短缺及水污染严重的北京来说，无疑雪 上加霜。因此对北京电力工业做出结构性调整、制定新的可持续的发展战略显得十 分重要。 1 2 华北电力大学硕士学位论文 第四章北京电力可持续发展问题的提出及评价指标体系的建立 4 1 北京市电力可持续发展问题的提出 4 1 1 北京市电力可持续发展问题的提出 目前，我国林业、农业、矿业等行业都进行了各自的可持续发展的研究，而电 力行业这方面的系统研究还仍然是空白。因此，在进入2 1 世纪的今天，研究我国 的电力系统如何与经济、社会协调发展，为北京市在本世纪的现代化建设构筑坚实 的能源基础，满足社会发展过程中的电力需求量，追求电力行业自身的经济效益和 持续发展，是电力行业急需解决的战略问题。 北京是我们伟大祖国的首都，是中国的政治、经济、文化中心，首都的电力可 持续发展意义重大。“绿色奥运”是北京2 0 0 8 年奥运会的三大主题之一，体现了 中国2 2 0 0 年以来的哲学思想的精髓，即环境与人类生存之间的和谐统一。以申办 和举办奥运会为契机，北京市在2 0 0 7 年之前将投资1 2 2 亿美元，完成2 0 项治理环 境的重大工程，提前3 年达到城市总体规划中制定的环境目标。到2 0 0 8 年，北京 将为运动员们提供一个清洁的环境。据统计，作为污染大户电力行业排放的温室气 体约占北京市温室气体排放总量的一半。为了使北京市的电力工业能为北京的经济 发展、社会稳定做出持久的更多更大的贡献，为了2 0 0 8 年奥运会的胜利召开，北 京市电力工业可持续发展问题的研究追在眉睫。这一课题的研究具有非常重要的现 实意义。 4 1 2 电力可持续发展的内涵 电力可持续发展还是一个全新的课题，对什么是电力可持续发展也没有一个公 认的定义。近年来国内已有专家学者从事电力可持续发展方面的研究，如北京科技 大学的张福伟博士【”，上海交通大学的高宏博士后【2 l ，华北电力大学的陈莉 7 1 等， 但他们或者没有给出电力可持续发展的定义，或者给出的定义不够科学合理。到目 前为止，电力可持续发展还没有一个完满的定义。本文基于课题研究的需要，参考 国际普遍接受的可持续发展的定义h ”，在陈莉所做工作的基础上，将电力可持续发 展的定义改进如下： 电力可持续发展，即优化利用不可再生资源，持续利用可再生资源，全面提高 电力系统效率，改善电力结构，使电力的发展与社会、经济、资源和环境相协调， 使电力供应既满足当代人的需求，而又不对后代人满足其电力需求构成危害。 其内涵如下： 】3 华北电力大学硕士学位论文 a 发展电力，向人类社会提供电力电量和能源服务、满足电力需求的同时，实 现区域内电力、环境、经济和社会协调发展； b 依靠科学技术进步，极大地提高电力生产和利用综合效率，并注意保护和治 理生态环境： c 运用社会主义市场经济运行机制，依靠先进的信息通讯技术，发展电力市场， 实施电力需求侧管理和绿色用电计划，改善电力结构，提高电网调度、运行和管理水 平，建立高效节约型电力经济体系； 推动电力生产经营方式的两个根本转变，实现电力系统内部电力发展的良性循环， 逐步实现电力资源的永续开发利用。 4 2 北京市电力可持续发展评价指标体系的建立 4 2 1 电力可持续发展指标体系建立的原则 指标体系是否科学、合理，直接关系到评价的质量。为此，指标体系必须科学 地、客观地、合理地、尽可能全面地反映影响系统安全的所有因素。但是，要建立 一套既科学又合理的安全评价指标体系，却是一个非常困难的问题。为此必须按照 一定的原则去分析和判断，才有可能较好地解决这一难题。常用的指标体系建立的 原则有如下几条： ( 1 ) 科学性原则指标体系一定要建立在科学基础之上，指标概念必须明确，并 且要求有一定的科学内涵，能够度量和反映电力工业系统结构和功能现状以及未来 发展的趋势。 ( 2 ) 系统性原则系统性原则包括整体性、动态性、层次性、相关性和环境适应 性。对电力工业可持续发展进行测度的指标体系本质上是电力工业发展特征的集 合，各个指标应当围绕这一共同的主题或核心，指标之间应该具有定的内在联系， 并且尽可能去除信息上的相关和重叠，同时指标的组合应该具有一定的层次结构。 ( 3 ) 可操作性原则可操作性原则主要指资料的可获得性。指标体系的建立要考 虑到指标的量化及相关数据的易得性和可靠性，尽量利用和开发统计部门现有的公 开资料和有代表性的综合指标和主要指标。同时，可操作性还隐含了指标的简明性， 失去了简明性，指标的功能性和可操作性就无从谈起。 需要指出的是，上述各项原则并非简单的罗列，也就是说，指标体系设立的目 的决定了指标体系的设计必须符合科学性的原则，而科学性原则又要通过系统性来 体现：在满足系统性原则之后，还必须满足可操作性的原则。对本文来说，目的就 是评价北京市电力工业可持续发展，各层面的指标都共同指向“北京市电力工业可 1 4 华北电力大学硕士学位论文 持续发展”这一总体目标。 4 2 2 基于d e lp h i 和模糊区间数的递阶层次结构确定方法 对建立的指标集，下一步我们要把它建成递阶层次结构。我们如何将各指标归 类，从而建立递阶的指标体系呢? 从搜集的资料来看，目前还没有这方面的理论和 方法可供借鉴，一般的文章都是直接给出层次结构。本论文结合研究的实际提出一 种基于d e l p h i 和模糊区间数的递阶层次结构确定的方法。 首先，根据所研究的问题，确定目标层并将其作为最高层，如有必要，可苒设 次目标层。 其次，根据研究问题的特殊性，使用d e l p h i 法将目标层下面的准则层确定下 来，设为r 。，r ：，也，给出各个指标隶属于蜀，r ：，也的区间数： 最后，方案层的众多指标是我们为研究课题而收集建立的，它们组成的集合设 为i - 1 1 , 1 ：，i 。) ，使用模糊数学的方法，第i 指标l i o 一1 2 ，1 ) 隶属于 r ，( j 一1 , 2 ，脚) 的模糊区间数为岛，由此得到模糊矩阵 p i 只。 - 气 ： p 肌 ( 4 1 ) 其中，弓一陋f ，】 令0 一j 1 。f + b 0 ) ，kt n l f ) ，则指标，；r 。若k 值不唯一，则可以根据平衡原 则，把指标j ，归入指标数量较少的r 。 4 2 3 指标体系的初建和筛选 。 一般我们要先根据所研究的课题，收集尽可能多的相关指标组成初步的指标 集，指标集要力争能描述问题的全局。也就是说，在初建阶段我们不要求指标多么 精确科学，也不要求指标之间不能相关，而只希望尽可能的涵盖所研究课题的各个 方面。即初建阶段只求全，不求精。 指标集初建完成以后，第一步处理可以采用定性筛选。也就是仔细分析所列出 的指标，把明显高度相关的指标进行删减，把对评价结果影响不大的指标删除，把 相似但对评价问题又很重要的指标组合，形成待用的指标集。 4 2 4 指标体系的优化 在实际的综合评价中，并非评价指标越多越好，也不是越少越好，关键在于评 】5 如；如置b ；只 华北电力大学硕士学位论文 价指标在评价中所起作用的大小。一般原则是以尽量少的“主要”评价指标用于实 际评价。在初步建立的评价指标集合当中也可能存在着一些“次要”的评价指标， 这就需要按某种原则进行筛选，分清主次，合理组成评价指标集。 4 2 4 1 常用指标优化方法 ( 1 ) 专家调研法( d e l p h i ) 这是一种向专家发函、征求意见的调研方法。评价者根据评价目标及评价对象 的特征，在所设计的调查表中列出一系列的评价指标，分别征求专家对所设计的评 价指标的意见，然后进行统计处理，并反馈咨询结果，经过几轮咨询后，如果专家 一件趋于集中，则由最后一次咨询确定出具体的评价指标体系。 ( 2 ) 最小均方差法 对于n 个取定的被评价对象( 或系统) s i , s ：，s 。，每个被评价对象都可以用 m 个指标的观测值x 。( i = l ，2 ，n ：j = 1 ，2 ，m ) 来表示。容易看出，如果 n 个被评价对象关于某项指标的取值都差不多，那么尽管这个指标很重要，但对于 这n 个被评价对象的评价结果来说，它并不起什么作用。因此，为了减少计算量就 可以考虑删除掉这个评价指标。这就启发我们建立最小均方差的筛选原则如下：记 s j 。唼荟嘞一们汁1 ，2 ，m ( 4 。2 ) 为评价指标工i 的按1 3 个被评价对象取值构成的样本均方差。其中 王f 一三了x j = 1 ，2 ，m ( 4 3 ) 。 r l 箭。 为评价指标工，的按1 1 个被评价对象取值构成的样本均值。 若存在k o ( 1 七os m ) ，使得 则可删除掉与相对应的指标了。 ( 3 ) 极小极大离差法 先求出各评价指标z ，的最大离差0 ，即 r j 。，m 。a 。x x ，一z 目f ， ( 4 - 5 ) 再求出r j 的最小值，即 r o 2 1 r a 。h i n 、r ) 1 6 d o _ s p 穗 墨 且 华北电力大学硕士学位论文 当r o 接近零时，则可以删除掉与，0 相对应的评价指标。 ( 4 ) 主成分分析法 第一步，