低碳經(jīng)濟(jì)下智能微網(wǎng)投資建設(shè)評(píng)估范文

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摘要：

智能微網(wǎng)的高效與合理利用是我國(guó)實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)和清潔能源供給的重要手段，其效益的評(píng)估成為目前的熱點(diǎn)問(wèn)題。本文結(jié)合智能微網(wǎng)的特點(diǎn)，分析了智能微網(wǎng)投資建設(shè)的綜合效益構(gòu)成，提出了綜合效益的評(píng)估思路和方法，并通過(guò)實(shí)證研究將提出的評(píng)估理論和方法進(jìn)行了應(yīng)用和驗(yàn)證。結(jié)果表明，低碳環(huán)境下智能微網(wǎng)的投資建設(shè)不能僅僅考慮經(jīng)濟(jì)效益，其社會(huì)效益，如節(jié)能減排效益、資源節(jié)約效益和降損電量效益也應(yīng)成為投資決策的關(guān)鍵因素。同時(shí)，本文提出的綜合效益評(píng)估方法對(duì)于其他低碳經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目的評(píng)估也具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：

低碳經(jīng)濟(jì)；智能微網(wǎng)；投資建設(shè)；效益評(píng)估

1引言

面對(duì)全球低碳化、可持續(xù)發(fā)展的要求和挑戰(zhàn)，電力行業(yè)急需新技術(shù)和發(fā)展模式的變革。智能微網(wǎng)的出現(xiàn)，使得電力企業(yè)為用戶提供清潔能源和低碳電力成為了可能。然而，由于智能微網(wǎng)建設(shè)投資較高，其直接經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于常規(guī)配電網(wǎng)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益，用戶將需要承擔(dān)更高的電價(jià)。而電力企業(yè)往往由于其經(jīng)濟(jì)回報(bào)率低而對(duì)智能微網(wǎng)建設(shè)采取謹(jǐn)慎的態(tài)度。可以說(shuō)，投資效益成為目前智能微網(wǎng)發(fā)展的一大瓶頸。因此，如何正確評(píng)估智能微網(wǎng)投資的綜合效益，理清智能微網(wǎng)投資的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)影響，不僅有利于電力企業(yè)對(duì)智能微網(wǎng)的投資做出更加科學(xué)的決策，而且有利于更加合理地設(shè)計(jì)智能微網(wǎng)條件下的電價(jià)機(jī)制。

2智能微網(wǎng)投資建設(shè)的綜合效益構(gòu)成

智能微網(wǎng)建設(shè)不僅能夠提供直接的經(jīng)濟(jì)效益，而且由于其具備智能性和低碳性的特點(diǎn)，能夠帶來(lái)節(jié)能減排和資源節(jié)約等間接效益，綜合來(lái)說(shuō)可以分為以下幾個(gè)方面：產(chǎn)出物效益。一般來(lái)說(shuō)，工程項(xiàng)目投資的產(chǎn)出物效益可以通過(guò)內(nèi)部收益率來(lái)體現(xiàn)，若內(nèi)部收益率高于基準(zhǔn)收益率，說(shuō)明產(chǎn)出物效益較為顯著。智能微網(wǎng)的產(chǎn)出物主要為電力，售電收入是智能微網(wǎng)最主要的直接效益來(lái)源。其最終收益率主要取決于銷售電力的收入與日常運(yùn)行維護(hù)的成本，同時(shí)還要考慮到外購(gòu)電力的成本。節(jié)能減排效益。智能微網(wǎng)一般包括風(fēng)、光、蓄、儲(chǔ)等多種分布式能源，其建設(shè)能夠減少污染物的排放。對(duì)于CO2的排放，目前存在三種碳交易機(jī)制：清潔發(fā)展機(jī)制（CDM）、聯(lián)合履行機(jī)制（JI）和國(guó)際排放權(quán)交易（IET）。其中CDM是直接與發(fā)展中國(guó)家有關(guān)的溫室氣體減排機(jī)制，因此其節(jié)能減排效益可以通過(guò)計(jì)算碳排放的交易價(jià)值來(lái)體現(xiàn)。資源節(jié)約效益。智能微網(wǎng)系統(tǒng)利用的是可再生資源，而一般的發(fā)電系統(tǒng)，如火電、柴油發(fā)電等均需要消耗煤炭或柴油等自然資源，因此智能微網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的綜合能源利用避免了資源在未來(lái)繼續(xù)消耗的成本。降損電量效益。智能微網(wǎng)通過(guò)對(duì)常規(guī)電網(wǎng)的技術(shù)改造，提高了主干線的導(dǎo)線截面，增強(qiáng)了網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，網(wǎng)損和電壓質(zhì)量合格率得到有效保證，因此通過(guò)降低線損產(chǎn)生的電量效益同樣是智能微網(wǎng)的間接效益，在價(jià)值上體現(xiàn)為智能微網(wǎng)建設(shè)前線損與建成后線損的差值。

3綜合效益評(píng)估思路和方法

3.1總體評(píng)估思路智能微網(wǎng)綜合效益的主要評(píng)估思路如下：確定智能微網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)投資，明確資金結(jié)構(gòu)。在資金結(jié)構(gòu)方面，一般采用貸款和資本金相結(jié)合的模式進(jìn)行投資，在此情況下應(yīng)確定資本金與貸款的比例，從而計(jì)算出智能微網(wǎng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)投資。計(jì)算智能微網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益，可按照效益的構(gòu)成分別計(jì)算，最后對(duì)所有效益進(jìn)行匯總與合并。計(jì)算和預(yù)測(cè)智能微網(wǎng)每年的運(yùn)行維護(hù)成本。根據(jù)智能微網(wǎng)的建設(shè)運(yùn)行情況和國(guó)家有關(guān)財(cái)政、稅收等法規(guī)政策，確定相關(guān)評(píng)估參數(shù)，包括項(xiàng)目的運(yùn)行期、貸款利率、固定資產(chǎn)折舊年限、稅率等。根據(jù)建設(shè)投資、效益、運(yùn)維成本及設(shè)定的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得出相應(yīng)的智能微網(wǎng)效益評(píng)估指標(biāo)值，對(duì)比各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)做出評(píng)估結(jié)論。在評(píng)估過(guò)程中，對(duì)于效益效果的計(jì)算應(yīng)遵循以下原則：投入的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用計(jì)算應(yīng)遵循機(jī)會(huì)成本原則，分析所占用所有資源的機(jī)會(huì)成本；產(chǎn)出物的正面效果應(yīng)遵循支付意愿原則，分析社會(huì)成員為產(chǎn)出效益愿意支付的價(jià)值；產(chǎn)出物的負(fù)面效果應(yīng)遵循接受補(bǔ)償意愿原則，分析社會(huì)成員為接受這種不利影響所得到補(bǔ)償?shù)臄?shù)額；若該貨物或服務(wù)處于競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)環(huán)境中，市場(chǎng)價(jià)格能夠反映支付意愿或機(jī)會(huì)成本，應(yīng)采用市場(chǎng)價(jià)格作為計(jì)算投入物或產(chǎn)出物經(jīng)濟(jì)價(jià)值的依據(jù)。

3.2效益計(jì)算方法智能微網(wǎng)投資建設(shè)的總體效益計(jì)算公式為其中R1是產(chǎn)出物效益，YA是用電量，YP是供電的影子價(jià)格。YA可以根據(jù)所供電區(qū)域近年的負(fù)荷及用電情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)。YP可首先采用帕累托有效資源配置模型進(jìn)行影子電價(jià)測(cè)算，進(jìn)而考慮社會(huì)支付意愿，對(duì)測(cè)算結(jié)果進(jìn)行判斷，最后采用缺電損失法間接計(jì)算供電影子電價(jià)。節(jié)能減排效益：節(jié)能減排效益可以通過(guò)智能微網(wǎng)減少的碳排放量和碳排放交易價(jià)格確定。其中R2是節(jié)能減排效益，TA是減少的碳排放量，TP是碳排放交易價(jià)格。TA可以通過(guò)計(jì)算與智能微網(wǎng)中微電源容量相當(dāng)?shù)幕痣姀S標(biāo)準(zhǔn)煤耗的碳排放量獲得。TP可以按照目前CDM的碳排放交易價(jià)格確定，按10歐元/噸考慮。資源節(jié)約效益：資源節(jié)約效益可通過(guò)智能微網(wǎng)減少的資源消耗量和資源價(jià)格確定。其中R3是資源節(jié)約效益，ZA是減少的資源消耗量，ZP是資源價(jià)格。ZA可以通過(guò)計(jì)算與智能微網(wǎng)中微電源容量相當(dāng)?shù)幕痣姀S標(biāo)準(zhǔn)煤消耗量或柴油機(jī)柴油消耗量獲得，一般來(lái)說(shuō)，智能微網(wǎng)中微電源容量較小，可用相等容量的柴油機(jī)代替。ZP可以按照目前該資源的市場(chǎng)價(jià)格確定，也可根據(jù)其價(jià)格趨勢(shì)預(yù)測(cè)其未來(lái)的價(jià)格。其中R4是降損電量效益，JA是降損電量，YP是供電影子價(jià)格，JL是降損率，YA是用電量，XL1是建設(shè)智能微網(wǎng)前的線損率，XL2是建設(shè)智能微網(wǎng)后的線損率。JA降損電量可通過(guò)降損率與用電量的乘積進(jìn)行計(jì)算。

3.3成本計(jì)算方法智能微網(wǎng)成本計(jì)算相對(duì)于效益計(jì)算更為簡(jiǎn)單。總體來(lái)說(shuō)，成本可以分為四部分：一是智能微網(wǎng)正常運(yùn)行所需要的維護(hù)費(fèi)用，包括人員工資及福利、修理費(fèi)、材料費(fèi)、其他費(fèi)用及保險(xiǎn)費(fèi)用等。這部分費(fèi)用可以根據(jù)智能微網(wǎng)工程投資后形成的固定資產(chǎn)原值和運(yùn)維費(fèi)率進(jìn)行計(jì)算。二是折舊費(fèi)，可以采用平均折舊法，并根據(jù)固定資產(chǎn)投資的折舊年限計(jì)算。三是財(cái)務(wù)費(fèi)用，借貸部分的利息在建設(shè)期內(nèi)計(jì)入固定資產(chǎn)，在生產(chǎn)期計(jì)入財(cái)務(wù)費(fèi)用。四是由于智能微網(wǎng)的微電源容量往往較小，并非總是能夠滿足區(qū)域用電量的需求，因此在不能滿足用電需求的情況下，應(yīng)考慮從外部購(gòu)電產(chǎn)生的成本。

4實(shí)證研究

以某海島智能微網(wǎng)建設(shè)工程為例，對(duì)其進(jìn)行綜合效益評(píng)估。該智能微網(wǎng)工程包含島上風(fēng)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電、抽水蓄能、電池儲(chǔ)能、微網(wǎng)系統(tǒng)等多種能源供電、輸電形式。海島采用的供電模式是：在海島電源供電不足時(shí)利用海上風(fēng)電供電，即海島用電需求優(yōu)先依靠島上微電源供給，島上微電源供給不足時(shí)通過(guò)海上風(fēng)電直供，其購(gòu)電價(jià)格為海上風(fēng)電的上網(wǎng)電價(jià)。項(xiàng)目實(shí)際投資約為12億元，資本金比例為20%，其余借貸。2013年初開工，當(dāng)年年底建成，運(yùn)營(yíng)期預(yù)計(jì)為25年。

4.1效益計(jì)算產(chǎn)出物效益：海島用電量及智能微網(wǎng)的供電量預(yù)測(cè)情況如表1所示。根據(jù)帕累托有效資源配置模型、社會(huì)支付意愿法和缺電損失法的綜合測(cè)算結(jié)果，海島供電影子價(jià)格為0.907元/千瓦時(shí)。結(jié)合產(chǎn)出物效益的計(jì)算公式，可以得到該智能微網(wǎng)工程每年的產(chǎn)出物效益。節(jié)能減排效益：CDM碳排放交易價(jià)格為10歐元/噸，該智能微網(wǎng)工程中島上風(fēng)電容量為23.9兆瓦，光伏發(fā)電容量為17.4兆瓦，抽水蓄能電站的發(fā)電裝機(jī)容量為10兆瓦，電池儲(chǔ)能為6.5兆瓦，根據(jù)各微電源容量可以計(jì)算出每年能夠減少碳排放約為4500噸，按照人民幣與歐元匯率比例1:8計(jì)算，可以得出每年節(jié)能減排效益為10×8×4500=360000元。資源節(jié)約效益：在建設(shè)該海島智能微網(wǎng)工程前，海島靠柴油機(jī)進(jìn)行發(fā)電，因此從機(jī)會(huì)成本角度考慮，柴油資源節(jié)約的效益可作為海島智能微網(wǎng)工程帶來(lái)的間接效益，該效益可采用機(jī)會(huì)成本法進(jìn)行計(jì)算，即若繼續(xù)采用柴油機(jī)發(fā)電，為滿足未來(lái)用電情況下，計(jì)算柴油機(jī)組需消耗的柴油量和柴油價(jià)格等因素產(chǎn)生的機(jī)會(huì)成本。根據(jù)柴油機(jī)發(fā)電的特性，當(dāng)前的柴油耗量約為0.23千克/千瓦時(shí)，柴油市場(chǎng)價(jià)格為6.4元/千克，結(jié)合表1中的海島用電量可以計(jì)算得到每年的資源節(jié)約效益。降損電量效益：該海島智能微網(wǎng)工程建設(shè)前海島電網(wǎng)均為配電網(wǎng)，線損率較高，約為12.18%，智能微網(wǎng)建成后，預(yù)計(jì)線損率可以降低到4%，因此根據(jù)海島供電影子價(jià)格以及海島每年的用電量，可以計(jì)算得到每年的降損電量效益。根據(jù)以上參數(shù)，可以得到該海島智能微網(wǎng)投資建設(shè)的效益如表2所示。

4.2成本計(jì)算智能微網(wǎng)工程的年運(yùn)行維護(hù)率要低于常規(guī)配電網(wǎng)的運(yùn)行維護(hù)率，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值約為2%，因此該海島智能微網(wǎng)工程每年的運(yùn)行維護(hù)成本可以根據(jù)其投資、固定資產(chǎn)原值和運(yùn)行維護(hù)率計(jì)算得出。由于2016年后該海島還需要從海上風(fēng)電外購(gòu)電量，因此還需要付出額外的電力外購(gòu)成本，購(gòu)買電力的影子價(jià)格按照風(fēng)電的上網(wǎng)電價(jià)影子價(jià)格確定。風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目可以燃煤發(fā)電項(xiàng)目為替代容量，計(jì)算替代機(jī)組的分解成本，并根據(jù)發(fā)電項(xiàng)目平均分解成本計(jì)算發(fā)電成本，獲得標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)作為計(jì)劃電價(jià)，然后判斷該地區(qū)電力供需情況，根據(jù)供需情況確定影子電價(jià)，最后綜合考慮供電范圍內(nèi)用戶的支付意愿，適當(dāng)調(diào)整影子電價(jià)。經(jīng)過(guò)測(cè)算，風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)影子價(jià)格為0.61元/千瓦時(shí)。根據(jù)該影子價(jià)格及表1的外購(gòu)電量可以計(jì)算得到該部分成本。最終經(jīng)營(yíng)成本如表3所示。根據(jù)投資、效益、成本及設(shè)定的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得到費(fèi)用效益流量表及效益評(píng)估指標(biāo)如表4所示。由表4可以看到，該海島智能微網(wǎng)工程投資建設(shè)的凈現(xiàn)值為69672萬(wàn)元，大于零；綜合內(nèi)部收益率為13.27%，大于基準(zhǔn)收益率（按照社會(huì)折現(xiàn)率8%考慮）；效益費(fèi)用比為1.44，大于1。總體來(lái)看，該項(xiàng)目的綜合效益顯著、經(jīng)濟(jì)可行，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

5結(jié)語(yǔ)

低碳經(jīng)濟(jì)不僅具有良好的環(huán)境和社會(huì)適應(yīng)性，而且能夠創(chuàng)造更大的綜合效益和價(jià)值。本文對(duì)于低碳環(huán)境下智能微網(wǎng)投資建設(shè)的綜合效益進(jìn)行了分析，除產(chǎn)出物直接經(jīng)濟(jì)效益之外，還考慮到智能微網(wǎng)帶來(lái)的資源節(jié)約、節(jié)能減排等效益。同時(shí)，本文還提出了綜合效益評(píng)估的理論方法并應(yīng)用于實(shí)際案例。該方法不僅為同類項(xiàng)目的綜合效益評(píng)估提供了方法和依據(jù)，而且對(duì)于評(píng)估其他新能源開發(fā)和低碳經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目的綜合效益具有良好的借鑒意義。

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作者：楊戰(zhàn) 謝榕昌 薛崧 單位：廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司 中電聯(lián)電力工程造價(jià)與定額管理總站