基于区间模糊数的普兰店热电厂选址研究

马志华 郭 戈

衡水供电公司 河北 衡水 053000

0 引言

随着社会的发展，人们环保意识逐渐增强，保护环境和节约资源逐渐成为关注的焦点。城市集中供热有许多种方式，例如电热联产、集中燃煤锅炉房、分户单独式燃气炉、集中燃气锅炉房、热泵式供热、低温辐射供热、相变蓄热电暖气、地热供热、低温核能等。从我国实际情况出发，从节约资源、减少环境污染和技术成熟度的角度考虑，众多文献研究得出今后一段时期内燃煤热电联产是我国区域供热的最优模式［1-4］。热电厂的不合理选址将导致供热成本增加、资源与能源浪费及环境污染加剧，给社会带来巨大的不利影响，因此，如何优化热电厂的选址具有重要的现实意义。

从统计情况来看，目前研究热电厂选址的文献较少。一般的选址问题采用层次分析法［5］，这种方法把人的主观判断用一个给定的数量来表达和处理，因而在建立指标体系时忽略了热电厂选址具有一定得模糊性这一个特点。而区间模糊数这种方法有效克服由于模糊性带来的数值不确定性，能够较好的反映决策者的心理状态［6］。本文在构建热电厂选址指标体系的基础上，运用区间模糊数评价方法对热电厂选址问题进行探索性的研究。

1 工程概况

1.1 研究意义

普兰店市主城区现有建筑面积为1230万平方米，主要以一座小型热电厂和一百六十多座锅炉房供暖，集中供热普及率为40%。普兰店市唯一的一座小型热电厂即天盛热电厂1992年开工建设，现有4台75t/h锅炉和2台12MW 汽机，总装机容量为24MW。

这些锅炉不仅效率低、供热质量差、浪费能源、污染环境，而且该厂地处邻近普兰店市中心，极大地阻碍了普兰店市的城市发展，择地搬迁是十分必要的。

1.2 备选地址概况

本工程拟选厂址有枣屯和固特异西两个厂址。枣屯厂址和固特异西厂址均位于普兰店市西北部的大连海湾工业园区内，两个厂址相距约1.00km。其中枣屯厂址距离普兰店市中心约6.50km，固特异西厂址距离普兰店市中心约5.50km。具体情况如下表。

表1 备选厂址情况汇总表

2 区间模糊数

有d1，d2，Λ bm个评价对象，评价指标为d1，d2，Λ dn。指标与评价对象之间对应一组区间数，其中aL和aR是一组精确数，并满足［aL≤aR］。并由这些区间数组成矩阵A=（aij）m×n。

3）利用变异系数方法确定权重

利用公式4得出矩阵B=（bij）m×n

再计算指标j的标准差

权重向量即为W=（ω1，ω2，L ωn），ωjf 0

4）利用所求权重和矩阵Z得出最终评价值

3 评价与优选方案

下面将对枣屯、固特异西两个备选地址与原地址进行评价与优选，笔者拟采用区间模糊数作为研究的基础，为决策者选择合适的厂区提供决策依据。总体思路是：先根据实际情况建立评价指标体系，然后制作成15份问卷寄往15位专家打分，打分采取区间打分方式，即分数区间在之间。最后收回13份有效问卷，2份无效问卷。然后对各个因素进行判断比较，得出各个因素的权重值。通过对权重的计算，找出科学合理的项目用地方案。

3.1 评价指标的建立

以统筹兼顾社会、经济、生态效益为目的，根据热电厂的建厂条件，结合区间模糊数的特点，建立以下选址指标体系。

3.2 分析

针对原地址（X1），枣屯（X2），固特异西（X3），选取15名专家的区间数打分，最后对13份有效打分进行整理得出表1：

1）得矩阵R：

2）选取ζ，应用公式3得到矩阵Z：

表2 厂址指标体系汇总表

表3 对标的区间打分表（矩阵A）

4）利用变异系数方法确定权重，从矩阵A中得出矩阵B：

5）分别计算7个列向量的平均值：

6）计算标准差：

7）进而求出变异系数：

8）进行归一化处理，得出权重向量：

9）利用公式9计算出最终评价值：

10）得出排序：Z2＞Z3＞Z1

根据以上的分析，得出最终结论：

备选厂址中枣屯厂址为最优方案，固特异西方案次之。

在分析过程中，备选地址中枣屯厂址位于城市西北方向，距离约6.5km，全年主导风向SSE、S，较之固特异西厂址对城市的影响较小，较之原厂址对城市的影响更有利，在这个以建设绿色、低碳、可持续发展经济的大环境下，选择枣屯厂址更有利于环境的保护和经济建设。

虽然枣庄厂址方案为最优方案，但是枣庄与普兰店市中心的距离较之固特异西厂址更远，因而供热距离较远。这是这一方案的不足之处，有待改善。

4 结论

热电厂选址问题直接关系到节能减排和电厂的经济稳定运行。本文把区间模糊运用到项目用地选址中，将定量和定性方法有机结合，更有利于做出科学决策，对提高电厂建设项目用地选址的全面性、科学性、准确性具有一定的参考价值，做到了科学选址。区间模糊数有比较系统的数学理论基础，计算过程更为严谨，通过运用该方法，兼顾了经济效益、社会效益和生态效益三方面，使得项目选址后产生的综合效益最大化。在运用区间模糊的过程中，对评价指标进行了一定的简化，仅从选址、交通条件等几方面展开研究，目的在于说明该方法用于电厂选址中的可行性。但是，运用这种评价方法不能为决策提供新方案是这一方法的缺陷，希望在以后的研究中能够得到改善。

［1］张沈生，李辉，杨翠翠.基于模糊评价的小城镇供暖设备选择［J］.沈阳建筑大学学报：自然科学版，2008，24（3）：480－485

［2］赵玉甫.城市供热可持续发展研究［D］.哈尔滨：哈尔滨工业大学，2007.

［3］孟哲.城市采暖供热方式优化方法研究［D］.天津：天津大学，2004.

［4］彭鹏，田朱.区域供热热源方案的经济分析［J］.煤气与热力，2004，（6）.

［5］张勇，张志国，李金峰，薛丽平，杜轶.层次分析法在电厂建设项目用地选址中的应用［J］.现代农业科技，2009，（2）.

［6］胡秦斌，钟诚，李广原.基于区间数的模糊综合评价决策模型［J］.广西科学院学报，2007，23，（4）：260－262.