基于AHP-TOPSIS的中小型抽水蓄能站點征地移民安置優選評價

摘要：

為從征地移民安置的角度對中小型抽水蓄能站點進行優選，以廣東省內7個中小型抽水蓄能站點為樣本，采用AHP-TOPSIS模型對其征地移民安置條件進行優選評價。結果表明：7個站點從優到劣排序的結果為大安站點gt;周田站點gt;太平站點gt;連麥站點gt;荃坑站點gt;英利站點gt;明湖站點，制約性因素如移民指標、基本農田指標、生態紅線指標等為中小型抽水蓄能電站征地移民安置的首要影響因素。研究可為中小型抽水蓄能選點工作提供一定的借鑒參考。

關鍵詞：

中小型抽水蓄能電站； 移民安置評價； AHP-TOPSIS模型； 理想解法； 優選評價

中圖法分類號：TV743

文獻標志碼：A

DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2025.01.020

文章編號：1006-0081（2025）01-0116-05

0 引 言

隨著“雙碳”目標的逐步落地與大型抽水蓄能電站逐步開工建設，中小型抽水蓄能的發展也迎來了政策機遇。2022年6月1日，國家發改委、國家能源局等9部門聯合印發的《“十四五”可再生能源發展規劃》，提出在中東南部地區利用已建成的山谷水庫和沿岸上頂地勢，試點推進靈活分散的中小型抽蓄電站建設，提升區域新能源電力消納能力。抽水蓄能電站的選點規劃是決定項目成敗的關鍵，而征地移民安置則是選點規劃中的重要環節。對不同站點的征地移民安置條件進行客觀評價，可為選點規劃提供重要參考依據。

近年來，抽水蓄能電站移民安置研究與中小型抽水蓄能電站選點規劃研究已形成大量成果。其中，宋立波［1］分析了抽水蓄能工程建設征地移民安置的適用機制與具體措施；李湘峰等［2］總結了抽水蓄能電站建設征地存在征地范圍較為集中、征地期限相對較長的特點；李瑩［3］采用“GIS+WEB”技術對抽水蓄能建設征地處理范圍、實物指標調查和環境容量分析成果輕量化進行了研究；吳偉杰等［4］對廣東省內50個資源站點進行普查，綜合比較得出珠三角、粵北分區的中小型蓄能站點稟賦較優；邱彬如［5］從經濟性的角度對近年建設的11個抽水蓄能站點進行了分析。目前對中小型抽水蓄能站點的征地移民安置方面研究較少，且定量進行站點優選的學術成果尚不多見。因此，本文提出適用于中小型抽水蓄能站點的評價指標體系，并引入改進的模糊層次分析法對評價指標賦權，利用TOPSIS模型進行綜合評價，克服傳統專家打分方法的主觀性影響，使站點優選結果更加可靠。

1 發展現狀

1.1 開發利用現狀

中國早期中小型抽水蓄能站點多為試點性質，在當時的電力系統需求下，中小型抽水蓄能電站較好地發揮了調峰填谷、調頻調相、事故備用等作用。隨著電網系統不斷發展，已建中小型抽水蓄能電站的功能作用愈發有限。截至 2020 年底，中國已建中小型抽水蓄能電站裝機容量85萬kW，占已建抽水蓄能電站的比重不足3.0%［6］。目前針對新能源微網，中小型抽水蓄能電站可代替大型抽水蓄能電站，起到提高系統發電質量的作用［7］。

1.2 特 點

中小型抽水蓄能電站是指裝機容量小于300 MW的抽水蓄能電站（包含混合式電站），其中裝機容量小于50 MW的為小型抽水蓄能電站［8］。小型抽水蓄能電站具有選址布置靈活、淹沒損失較少、機組形式多樣等優勢。大型抽水蓄能電站和中小型抽水蓄能電站的技術特點對比見表1。

2 征地移民安置評價指標

2.1 制約性因素評價

中小型抽水蓄能電站移民安置方面制約性因素主要包括搬遷移民數量和是否涉及基本農田、生態紅線以及重大專項［9］。首先，中小型抽水蓄能電站搬遷移民安置一直是移民工作的重難點，涉及大量基礎性工作，搬遷移民安置進度往往會影響項目征地移民工作周期，搬遷移民數量是制約中小型抽水蓄能電站選點的重要因素之一。其次，抽水蓄能移民安置規劃必須服從國土空間總體規劃，在劃定的“三區三線”范圍內安排各類移民安置空間開發活動［8］。根據自然資源部的有關規定，只有納入國家級規劃的水利項目才允許申請占用基本農田和生態紅線。中小型抽水蓄能電站項目較納入“十四五”規劃的國家重點抽蓄項目，在以上方面不具備調整空間，受到較為嚴格的制約。涉及公路、鐵路、電力、水利水電等重大專項時，出于經濟性考慮，中小型抽水蓄能電站項目不具備遷改重大專業項目條件。

2.2 技術經濟性評價

技術經濟性評價是一項復雜的系統性工作，為反映中小型抽水蓄能站點征地移民安置技術經濟特點，本文僅從征地移民投資角度考慮，簡化為從單位裝機容量征地移民投資、征地移民投資占工程總投資比例兩方面進行評價［10-11］。

2.3 節約集約用地評價

從2021年起，建設項目的土地使用標準、節約集約用地制度愈加嚴格。根據《自然資源部利用司關于銜接建設用地標準和節地評價有關工作的要求的函》（自然資源利用函〔2023〕164號）文件，明確規定了抽水蓄能電站建設項目的功能區用地要求，不允許夾帶其他附帶用地。因此抽水蓄能電站的用地規模、是否節約集約用地成為了蓄能站點征地移民安置評價的重要標準。中小型抽水蓄能電站通過結合已建水庫的方式（包括上庫結合、下庫結合、一體式開發），較常規抽水蓄能電站大大節約了用地規模。單位裝機容量的用地面積可以評估電站產出與土地投入的比例，確定如何通過提高效率減少土地使用，提升土地產出。

2.4 評價指標體系

以中小型抽水蓄能站點征地移民安置優選為目標，考慮上述幾項評價因素，選擇定量指標建立評價指標體系［12］，見表2。

3 征地移民安置優選

3.1 樣本情況

本文選取廣東省內7個中小型抽蓄站點進行征地移民安置優選，分為新建站點、上庫結合站點、下庫結合站點、一體化開發站點4種類型。具體情況詳見表3。

3.2 評價模型

本文選取TOPSIS法對中小型抽蓄站點征地移民安置進行綜合評估，并采用改進的模糊層次分析法確定評價指標權重。TOPSIS法是一種逼近于理想解的排序法，該方法只要求各效用函數具有單調性即可［13-14］，主要原理：

假定多屬性決策方案集為D=d1，d2，…，dm，衡量方案優劣的屬性變量為x1，x2，…，xn，這時方案集D中的每個方案di（i=1，…，m）的n個屬性值構成的向量是ai1，…，ain。

用向量規范化的方法求得規范決策矩陣。設多屬性決策問題的決策矩陣A=aijm×n，規范決策化矩陣B=bijm×n，其中：

bij=aij/ ∑mi=1a2ij （i=1，2，…，m；j=1，2，…，n）（1）

式中：aij為決策矩陣A的向量，bij為規范化決策矩陣B的向量。

計算權重向量W。利用三標度法建立模糊判斷矩陣F=fijm×n，即當甲劣于乙時，fij=0；甲、乙水平一致時，fij=0.5；甲優于乙時，fij=1。

將模糊判斷矩陣F=fijm×n改造為模糊一致性判斷矩陣R=rijm×n。

rij=ri-rj2n+0.5， ri=∑nj=1fij（2）

權重向量初始值為

W0=（w1，w2，…，wn）T=（∑nj=1r1j∑mi=1∑nj=1rij，∑nj=1r2j∑mi=1∑nj=1rij，…，∑nj=1rnj∑mi=1∑nj=1rij）T（3）

以W0作為特征值法的迭代初值，進一步迭代求得精度較高的權重向量Wk。

本文采用李永等［15-16］提出的改進模糊層次分析法確定指標權重，三標度法代替傳統的九標度法，從而提高判斷矩陣收斂速度。限于文章篇幅，不再對迭代過程進行詳細介紹。

構成加權規范矩陣C=aijm×n。根據計算出的權重向量w=w1，w2，…，wn，則cij=wj·bij，其中i=1，2，…，m；j=1，2，…，n；

cij為加權規范矩陣C的向量。

確定正理想解C和負理想解C0。設正理想解C的第j個屬性值為cj，負理想解C0的第j個屬性值為c0j，則正理想解：

cj=maxcij， j為效益型屬性mincij， j為成本型屬性（j=1，2，…，n）（4）

式中：cj為正理想解C的第j個屬性值。

負理想解：

c0j=mincij， j為效益型屬性maxcij， j為成本型屬性（j=1，2，…，n）（5）

式中：c0j為負理想解C0的第j個屬性值。

計算各方案到正理想解與負理想解的距離。備選方案di到正理想解的距離為

si= ∑nj=1cij-cj2 （i=1，2，…，m）（6）

式中：si為備選方案di到正理想解的距離。

備選方案di到負理想解的距離為

s0i= ∑nj=1cij-c0j2 （i=1，2，…，m）（7）

式中：s0i為備選方案di到負理想解的距離。

計算各方案的綜合評價系數

fi=s0i/（s0i+si） （i=1，2，…，m）（8）

式中：fi為各方案的綜合評價系數。按計算得到fi由大到小排列即可得到各方案的優劣次序。

3.3 計算過程

（1） 指標權重計算。根據改進的模糊層次分析法計算原理，綜合考慮各項指標相對重要性判斷結論，分別計算中小型抽蓄站點征地移民安置優選評價指標權重，計算結果詳見表4。

（2） 計算正理想解與負理想解。7個站點的樣本數據詳見表5，其中基本農田、生態紅線、重大專項指標樣本涉及相關指標賦值為“1”，不涉及賦值為“0”，節約用地程度指標根據站點節約用地程度進行評級賦值，數值越大代表節約用地程度越高。

根據表4樣本數據，正理想解cj=（0，0，0，0，26.17，0.03，9.45，9），負理想解c0j=（50，1，1，1，916.39，0.26，133.31，1）。

（3） 計算綜合評價系數。根據TOPSIS法依次計算各樣本值到正理想解距離si，到負理想解距離s0i及綜合評價系數fi，結果如表6所示。

3.4 優選結果分析

根據綜合評價系數fi由大到小對7個中小型抽水蓄能站點從優到劣排序，結果為大安站點gt;周田站點gt;太平站點gt;連麥站點gt;荃坑站點gt;英利站點gt;明湖站點。由優選結果可以看出，大安站點最優，明湖站點最劣。大安站點位于陸豐市大安鎮，建設征地范圍內用地地類均為林地，不涉及搬遷安置移民、基本農田、生態紅線、重大專項等制約性因素，且單位裝機下移民投資、用地指標較少，技術經濟性角度較優。明湖站點位于河源市連平縣大湖鎮和三角鎮，上水庫結合已建水庫明湖水庫建設，無搬遷移民，不涉及基本農田，但站點涉及自然保護地縣級森林自然公園，由于需征用明湖水庫，移民投資較大。

由優選結果來看，制約性因素為中小型抽水蓄能電站征地移民安置的首要影響因素，移民投資受是否涉及重大專項影響比重較大，項目用地受是否結合已建水庫建設影響較大。在結合站點實際情況下篩選出評價指標體系，并按照指標的相對重要性進行客觀賦權，使用AHP-TOPSIS模型計算的移民安置優選結果較貼合實際情況，有一定的適用性。

4 結 語

中小型抽水蓄能電站的主要應用場景集中在分布式發電中較小的負荷中心以及孤網、微網中，具備一定的發展前景。移民安置工作又是制約中小型抽水蓄能選點的重要環節，本文以廣東省內中小型抽水蓄能電站規劃站點為例，選取AHP-TOPSIS模型對其征地移民安置條件進行優選評價。該評價模型在計算中充分考慮了各評價指標的相對重要性關系，利用改進的模糊層次分析法進行指標賦權，并利用TOPSIS模型處理樣本數據，構建規范決策化矩陣。最終根據綜合評價系數對7個樣本站點的優劣進行排序，并得出了制約性因素為中小型抽水蓄能電站征地移民安置的首要影響因素等結論。該方法克服了傳統征地移民安置規劃選點工作中主觀性強的問題，使得評價結果更加科學嚴謹。

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（編輯：李 晗）

Optimal evaluation of land expropriation and resettlement of small and medium-sized pumped storage power stations based on AHP-TOPSIS

LI Yuxing

（Guangdong Hydropower Planning and Design Institute Co.，Ltd.，Guangzhou 510635，China）

Abstract：

In order to select a suitable methods to optimize small and medium-sized pumped storage power station sites from the perspective of land acquisition and resettlement，7 small and medium-sized pumped storage power station sites in Guangdong Province were taken as samples，and the AHP-TOPSIS model was used to optimize and evaluate the resettlement conditions of their land expropriation.The results showed that the ranking results of 7 sites from best to worst were Da′an sitegt;Zhoutian Sitegt;Taiping sitegt;Lianmai sitegt;Quankeng sitegt;Yingli Sitegt;Minghu site.The constraint factors，such as immigration，basic farmland，ecological red line，etc.，were the primary factors affecting the land acquisition and resettlement of small and medium-sized pumped storage power stations.This study can provide a reference for the selection of small and medium-sized pumped storage.

Key words：

small and medium-sized pumped storage power station； resettlement evaluation； AHP-TOPSIS model； ideal solution； optimization evaluation