低碳經(jīng)濟下智能微網(wǎng)投資建設評估范文

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摘要：

智能微網(wǎng)的高效與合理利用是我國實現(xiàn)低碳經(jīng)濟和清潔能源供給的重要手段，其效益的評估成為目前的熱點問題。本文結合智能微網(wǎng)的特點，分析了智能微網(wǎng)投資建設的綜合效益構成，提出了綜合效益的評估思路和方法，并通過實證研究將提出的評估理論和方法進行了應用和驗證。結果表明，低碳環(huán)境下智能微網(wǎng)的投資建設不能僅僅考慮經(jīng)濟效益，其社會效益，如節(jié)能減排效益、資源節(jié)約效益和降損電量效益也應成為投資決策的關鍵因素。同時，本文提出的綜合效益評估方法對于其他低碳經(jīng)濟項目的評估也具有借鑒意義。

關鍵詞：

低碳經(jīng)濟；智能微網(wǎng)；投資建設；效益評估

1引言

面對全球低碳化、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)建設投資較高，其直接經(jīng)濟效益遠遠少于常規(guī)配電網(wǎng)建設的經(jīng)濟效益，用戶將需要承擔更高的電價。而電力企業(yè)往往由于其經(jīng)濟回報率低而對智能微網(wǎng)建設采取謹慎的態(tài)度。可以說，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)濟價值和社會影響，不僅有利于電力企業(yè)對智能微網(wǎng)的投資做出更加科學的決策，而且有利于更加合理地設計智能微網(wǎng)條件下的電價機制。

2智能微網(wǎng)投資建設的綜合效益構成

智能微網(wǎng)建設不僅能夠提供直接的經(jīng)濟效益，而且由于其具備智能性和低碳性的特點，能夠帶來節(jié)能減排和資源節(jié)約等間接效益，綜合來說可以分為以下幾個方面：產(chǎn)出物效益。一般來說，工程項目投資的產(chǎn)出物效益可以通過內(nèi)部收益率來體現(xiàn)，若內(nèi)部收益率高于基準收益率，說明產(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源。其最終收益率主要取決于銷售電力的收入與日常運行維護的成本，同時還要考慮到外購電力的成本。節(jié)能減排效益。智能微網(wǎng)一般包括風、光、蓄、儲等多種分布式能源，其建設能夠減少污染物的排放。對于CO2的排放，目前存在三種碳交易機制：清潔發(fā)展機制（CDM）、聯(lián)合履行機制（JI）和國際排放權交易（IET）。其中CDM是直接與發(fā)展中國家有關的溫室氣體減排機制，因此其節(jié)能減排效益可以通過計算碳排放的交易價值來體現(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)實現(xiàn)的綜合能源利用避免了資源在未來繼續(xù)消耗的成本。降損電量效益。智能微網(wǎng)通過對常規(guī)電網(wǎng)的技術改造，提高了主干線的導線截面，增強了網(wǎng)架結構，網(wǎng)損和電壓質(zhì)量合格率得到有效保證，因此通過降低線損產(chǎn)生的電量效益同樣是智能微網(wǎng)的間接效益，在價值上體現(xiàn)為智能微網(wǎng)建設前線損與建成后線損的差值。

3綜合效益評估思路和方法

3.1總體評估思路智能微網(wǎng)綜合效益的主要評估思路如下：確定智能微網(wǎng)系統(tǒng)的建設投資，明確資金結構。在資金結構方面，一般采用貸款和資本金相結合的模式進行投資，在此情況下應確定資本金與貸款的比例，從而計算出智能微網(wǎng)的靜態(tài)和動態(tài)投資。計算智能微網(wǎng)的經(jīng)濟社會效益，可按照效益的構成分別計算，最后對所有效益進行匯總與合并。計算和預測智能微網(wǎng)每年的運行維護成本。根據(jù)智能微網(wǎng)的建設運行情況和國家有關財政、稅收等法規(guī)政策，確定相關評估參數(shù)，包括項目的運行期、貸款利率、固定資產(chǎn)折舊年限、稅率等。根據(jù)建設投資、效益、運維成本及設定的各項參數(shù)進行計算，得出相應的智能微網(wǎng)效益評估指標值，對比各項指標評價標準做出評估結論。在評估過程中，對于效益效果的計算應遵循以下原則：投入的經(jīng)濟費用計算應遵循機會成本原則，分析所占用所有資源的機會成本；產(chǎn)出物的正面效果應遵循支付意愿原則，分析社會成員為產(chǎn)出效益愿意支付的價值；產(chǎn)出物的負面效果應遵循接受補償意愿原則，分析社會成員為接受這種不利影響所得到補償?shù)臄?shù)額；若該貨物或服務處于競爭性市場環(huán)境中，市場價格能夠反映支付意愿或機會成本，應采用市場價格作為計算投入物或產(chǎn)出物經(jīng)濟價值的依據(jù)。

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

3.3成本計算方法智能微網(wǎng)成本計算相對于效益計算更為簡單。總體來說，成本可以分為四部分：一是智能微網(wǎng)正常運行所需要的維護費用，包括人員工資及福利、修理費、材料費、其他費用及保險費用等。這部分費用可以根據(jù)智能微網(wǎng)工程投資后形成的固定資產(chǎn)原值和運維費率進行計算。二是折舊費，可以采用平均折舊法，并根據(jù)固定資產(chǎn)投資的折舊年限計算。三是財務費用，借貸部分的利息在建設期內(nèi)計入固定資產(chǎn)，在生產(chǎn)期計入財務費用。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，應考慮從外部購電產(chǎn)生的成本。

4實證研究

以某海島智能微網(wǎng)建設工程為例，對其進行綜合效益評估。該智能微網(wǎng)工程包含島上風電、太陽能光伏發(fā)電、抽水蓄能、電池儲能、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利用海上風電供電，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通過海上風電直供，其購電價格為海上風電的上網(wǎng)電價。項目實際投資約為12億元，資本金比例為20%，其余借貸。2013年初開工，當年年底建成，運營期預計為25年。

4.1效益計算產(chǎn)出物效益：海島用電量及智能微網(wǎng)的供電量預測情況如表1所示。根據(jù)帕累托有效資源配置模型、社會支付意愿法和缺電損失法的綜合測算結果，海島供電影子價格為0.907元/千瓦時。結合產(chǎn)出物效益的計算公式，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碳排放交易價格為10歐元/噸，該智能微網(wǎng)工程中島上風電容量為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)電裝機容量為10兆瓦，電池儲能為6.5兆瓦，根據(jù)各微電源容量可以計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：在建設該海島智能微網(wǎng)工程前，海島靠柴油機進行發(fā)電，因此從機會成本角度考慮，柴油資源節(jié)約的效益可作為海島智能微網(wǎng)工程帶來的間接效益，該效益可采用機會成本法進行計算，即若繼續(xù)采用柴油機發(fā)電，為滿足未來用電情況下，計算柴油機組需消耗的柴油量和柴油價格等因素產(chǎn)生的機會成本。根據(jù)柴油機發(fā)電的特性，當前的柴油耗量約為0.23千克/千瓦時，柴油市場價格為6.4元/千克，結合表1中的海島用電量可以計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，預計線損率可以降低到4%，因此根據(jù)海島供電影子價格以及海島每年的用電量，可以計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)投資建設的效益如表2所示。

4.2成本計算智能微網(wǎng)工程的年運行維護率要低于常規(guī)配電網(wǎng)的運行維護率，根據(jù)經(jīng)驗值約為2%，因此該海島智能微網(wǎng)工程每年的運行維護成本可以根據(jù)其投資、固定資產(chǎn)原值和運行維護率計算得出。由于2016年后該海島還需要從海上風電外購電量，因此還需要付出額外的電力外購成本，購買電力的影子價格按照風電的上網(wǎng)電價影子價格確定。風力發(fā)電項目可以燃煤發(fā)電項目為替代容量，計算替代機組的分解成本，并根據(jù)發(fā)電項目平均分解成本計算發(fā)電成本，獲得標桿上網(wǎng)電價作為計劃電價，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，最后綜合考慮供電范圍內(nèi)用戶的支付意愿，適當調(diào)整影子電價。經(jīng)過測算，風電上網(wǎng)電價影子價格為0.61元/千瓦時。根據(jù)該影子價格及表1的外購電量可以計算得到該部分成本。最終經(jīng)營成本如表3所示。根據(jù)投資、效益、成本及設定的各項參數(shù)進行計算，得到費用效益流量表及效益評估指標如表4所示。由表4可以看到，該海島智能微網(wǎng)工程投資建設的凈現(xiàn)值為69672萬元，大于零；綜合內(nèi)部收益率為13.27%，大于基準收益率（按照社會折現(xiàn)率8%考慮）；效益費用比為1.44，大于1。總體來看，該項目的綜合效益顯著、經(jīng)濟可行，具有良好的經(jīng)濟和社會效益。

5結語

低碳經(jīng)濟不僅具有良好的環(huán)境和社會適應性，而且能夠創(chuàng)造更大的綜合效益和價值。本文對于低碳環(huán)境下智能微網(wǎng)投資建設的綜合效益進行了分析，除產(chǎn)出物直接經(jīng)濟效益之外，還考慮到智能微網(wǎng)帶來的資源節(jié)約、節(jié)能減排等效益。同時，本文還提出了綜合效益評估的理論方法并應用于實際案例。該方法不僅為同類項目的綜合效益評估提供了方法和依據(jù)，而且對于評估其他新能源開發(fā)和低碳經(jīng)濟項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)有限責任公司 中電聯(lián)電力工程造價與定額管理總站