村镇电热直接转换供暖适宜性评价指标及体系研究

作     者：杨子娴 

作者单位：哈尔滨工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：谭羽非

授予年度：2021年

学科分类：080702[工学-热能工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：村镇住宅 电热直接转换供暖 回归分析 适宜性评价 评价指标 

摘      要：对地理位置偏僻、集中供热难以普及的农村地区实行分散式电热直接转换供暖,是实现农村清洁采暖、减缓煤炭资源消耗、促进可再生能源替代的有效途径之一。针对农村电热直接转换供暖应用效果不理想、成本过高、缺乏综合适宜性分析等问题,本文通过建立电热直接转换供暖适宜性评价体系,为村镇因地制宜地选择采暖方案、经济高效地使用清洁电采暖提供指导依据。为了获得农村地区采暖情况基本信息,本文从家庭基本信息、建筑基本情况、冬季采暖情况、居民采暖习惯、炊事照明及电器使用情况、电能使用情况六个方面对421个农村家庭进行问卷调研。在利用统计分析软件SPSS 22.0对问卷数据进行描述性统计分析的基础上,结合部分“煤改电试点省市经验,对具有一定规模的蓄热式/直接作用式电采暖改造村镇案例进行分析,初步确定电热直接转换供暖适宜性条件包括:集中供热难以实施、户年收入水平匹配采暖费用、间歇供暖、利于行为节能、有采暖优惠电价、有采暖补贴、有条件进行电网增容/户内线路改造、电能供应可靠、符合当地资源禀赋。为了总结出反映农村地区复杂采暖情况的实用性指标,对显著影响村镇电采暖应用的因素进行探究。因变量为包含电能作为主要采暖能源、辅助采暖能源和不使用电能采暖三个类别的村镇电采暖应用情况,自变量为来自问卷的31个因素。对相关性分析初步筛选出的0.05水平上显著的19个因素分别进行Multinomial Logistic、Ordinal回归分析,进一步筛选显著影响因素并构建村镇电采暖应用情况估计模型。得到与村镇电采暖应用情况显著相关的因素为:是否有老人、家庭年收入、住宅面积、采暖面积、居民行为节能习惯、采暖期人员室内停留时间、建筑热工分区、采暖季时长、采暖房间平均温度、采暖运行方式、是否实行采暖峰谷电价、是否存在供用电质量问题、煤（天然气、薪柴/秸秆）使用情况;以421个实际案例对比验证两模型的估计能力,两模型在因变量三个类别上的估计能力各有优势,总体估计正确率分别为83.1%、84.1%。结合适宜性条件、代表用户意愿的频数统计结果、回归分析结果及行业标准,从技术性、经济性、实用性、舒适性、环保性和安全性六个维度,共计29个指标,建立村镇电热直接转换供暖适宜性评价体系。通过Delphi专家打分法确定指标间相对重要程度,采用主客观相结合的层次分析法-熵权法计算指标权重系数,以1-9评分法为指标各划分水平赋值,基于综合指数法进行综合适宜性（较好、中等、较差）评价。为了提升该评价体系的实用性及可操作性,基于电采暖应用情况估计模型及建立的评价体系,开发具有电采暖应用情况估计、经济性计算、分项评价及综合评价功能的村镇电热直接转换供暖适宜性评价软件,应用该软件对5个村镇家庭进行电热直接转换供暖设备选型及适宜性评价,根据评价结果,有针对性地提出改善村镇电采暖适宜性的政策性建议。