基于模糊层次分析法的分散式风电场宏观选址研究.docx

天津工业大学2019届本科生毕业论文2第一章绪论1.1选题的依据和意义能源是社会经济发展的先决条件，而且在很大程度上决定着公众整体生活水平的高低，以天然气、煤炭以及石油为主的化学能源是能源的主要消耗形式，尽管我国一直被冠以“煤炭大国”的称号，但是在煤炭储量的勘探方面，我国仅达到世界的11.6%左右，而我国现已勘探的石油储量占世界石油储量的2.1%；我国现已勘探的天然气储量占世界储量的1%；。根据世界银行对我国人口的预测数据，预计2020年我国人口将达到14.2亿左右，以2009年人口为基数，年均增长为0.56%。由以上数据可知，现有的化石能源储蓄量无法满足日益增长的人口需求。此外，由于化石能源在钢铁、有色、建材、造纸、化工等工业行业的大量消耗过程中产生了温室气体，不仅加剧了全球变暖，而且造成了严重的环境污染。由此可见，随着化石能源资源的短缺、能源需求的增加、全球变暖的危险以及人们环保意识的增强，我们不得不加快步伐，争取寻求更多更加高效和清洁的新能源，特别是在当今节能环保的大政策下，更应加速开发和利用可再生新能源，而新能源的发展必然也会推动我国经济的良好发展。随着科技的进一步发展，国内外在新能源研究方面也取得十足进步，除了风力发电和水力发电之外，现在我们还可以利用生物或者太阳能来进行发电，而且技术成熟度已经相当之高，这些新能源发电不仅成本更低，也越来越呈现出一定的规模化。其中，风能作为一种清洁能源，具备非常突出的市场前景和潜力，在未来很长一段时间内将具备较强的竞争力，其应用也注定是未来电力行业的必然趋势。近几年，我国尤为重视新能源的投入和发展，多次采用价格补贴的方式来加大新能源建设的宽度和力度，在这个大背景下，我国的风力发电厂在数量和质量方面都得到飞速发展，当然，这些风力发电厂也主要分布于沿海地区和西北地区，因为这些区域存在非常丰富的风力资源，这种分布方式也有助于对风力发电效能的最大化利用。建设过程中，风力发电厂的选址及布局规划是基础和核心工作。首先，合理的选址及布局可影响经济效益，一旦选址错误或者布局不合理，一方面会造成发电量的大量损失，另一方面也会在使用过程中大大增加维修费用；其次，选址及布局能将自然资源进行最大程度的利用，从而得到最大的发电量。最后，选址和布局是否合理是节约能源和减少污染的重要影响因素，也直接决定着社会发展成本（社会成本与经济成本）的高低，对可持续发展有重要意义。本文具有的研究意义如下：（1）风力发电的合理和良好发展，既有助于满足国内工业生产和公众生活的电力需求，也能最大化地避免污染环境。在风能发展中，发电厂选址的合理与否，不仅是关键与核心，更是建设风力发电厂的必要准备。可以说，我们能否保证风力发电厂选址的科学性与合理性，在很大程度上关系到风力发电的整体发展和经济效益，也间接影响着社会经济和电力行业的协调发展。（2）诸多因素都会对风力发电厂的合理选址产生影响，选址结果可能由于标准的重要性受到主观和客观的一定影响存在一定的差异。本文针对层次分析法的不足，引入模糊层次分析法，结合选址过程中风能、环境、地理、交通四个方面的影响因素，对备选方案进行比较和分析，最终选出一个最优方案，为项目投资决策者提供科学的理论支持。（3）本文的研究内容不仅为将来的风力发电厂选址提供一定的理论及研究方法，同时，也在一定程度上有助于对其它可再生能源（如水能）项目的选址研究，以便于合理有效地开展选址工作。（4）通过对天津市滨海新区风能资源实测数据的分析和比较后，风对风机选择和布局提供建议以及评估发电量，是崇明电场天津市滨海新区风力发电厂的后期建设的理论参考数据。1.2研究内容本文以天津市滨海新区为研究对象，根据风力发电厂影响因素较多且评价标准不一的特点，利用模糊层次分析法对多个备选风力发电厂厂址进行比较，并进行优劣排序。首先，根据评价指标选取原则，选取风能、环境、地理、交通因素的评价指标，并在GIS工具的支持下，得到相关数据。之后，相继提出模糊层次分析法和数据实际处理法，最终，将该方法应用于实际工程中，结合相关数据解决了天津市滨海新区风发电力工厂的选址问题，验证了方法的合理性和有效性。通过对天津市滨海新区风能资源分布情况的分析，以天津市气象站实测数据为基础，对其风能资源做详细的统计和对比分析。对风力发电厂的风力机参数选择及布点的给出建议，并对其发电量进行评估。1.3本章小结本章阐述了论文选题依据、意义及研究内容，并提出了利用GIS工具及模糊层次分析法解决风力发电厂选址及布局规划问题。第二章文献综述2.1国内研究情况国内关于风力发电厂选址的研究文献较少，主要集中在风能资源评估、风力发电厂选址经验总结以及风力发电厂如何选址等方面。杨振斌首次提出风能资源评估综合分析系统模型，有机结合了GIS、卫星遥感技术以及复杂地形的风测量技术，并将这些