智能電網(wǎng)示范工程綜合效益評(píng)估方法

【摘要】智能電網(wǎng)是全球經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，其可促進(jìn)可再生能源發(fā)展和實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排并有潛力為電力市場(chǎng)的發(fā)展帶來(lái)巨大的價(jià)值。量化智能電網(wǎng)示范工程的綜合效益可以對(duì)決策形成更好的支持，因此研究智能電網(wǎng)評(píng)估方法具有重要意義。本文提出了一個(gè)評(píng)估智能電網(wǎng)綜合效益的方法，以海南區(qū)域智能電網(wǎng)綜合示范工程作為案例研究，通過(guò)成本效益法評(píng)估智能電網(wǎng)的綜合效益，以確定發(fā)起投資的條件。

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng)；通用評(píng)估方法；綜合效益；成本效益法；示范工程

1、引言

近年來(lái)，在發(fā)展清潔能源，實(shí)現(xiàn)高度智能化的電網(wǎng)調(diào)度，促進(jìn)電網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展等意識(shí)的驅(qū)動(dòng)下，智能電網(wǎng)成為世界各國(guó)競(jìng)相發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域?；谥悄茈娋W(wǎng)具有可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全等方面的特性，智能電網(wǎng)是電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)也是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然結(jié)果。然而，智能電網(wǎng)的發(fā)展是一項(xiàng)復(fù)雜的歷史性工程，在全世界范圍內(nèi)依然處于起步階段，其建設(shè)涉及發(fā)電、輸電、變電、微網(wǎng)運(yùn)行等眾多環(huán)節(jié)，對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的發(fā)展影響深遠(yuǎn)?；谥悄茈娋W(wǎng)發(fā)展的重要意義，需要對(duì)智能電網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)行規(guī)劃。因此，科學(xué)評(píng)估智能電網(wǎng)的綜合效益，具有指導(dǎo)作用。

2、智能電網(wǎng)發(fā)展的目標(biāo)與效益

2.1目標(biāo)

智能電網(wǎng)的目標(biāo)是提高電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，降低用戶(hù)的電費(fèi)支出，提高能源利用效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全。

2.2效益

1）有效提高能源輸送能力和使用效率，降低運(yùn)營(yíng)成本，實(shí)現(xiàn)能源資源的大范圍優(yōu)化配置，提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性、靈活性和安全性。2）促進(jìn)可再生能源的開(kāi)發(fā)利用，減少能源消耗和污染物排放，使清潔能源成為更加經(jīng)濟(jì)、高效、可靠的能源，推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。3）推動(dòng)智能電網(wǎng)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)裝備制造和信息通信等行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新升級(jí)，帶動(dòng)就業(yè)，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。4）實(shí)現(xiàn)多種能源形式的互補(bǔ)，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，確保能源供應(yīng)的安全穩(wěn)定，顯著提高用戶(hù)供電可靠性。5）實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶(hù)的友好互動(dòng)，靈活調(diào)整運(yùn)行方式，革新電力服務(wù)的傳統(tǒng)模式，激勵(lì)用戶(hù)主動(dòng)參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)。為用戶(hù)提供更加便捷、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，提高人民生活質(zhì)量。

3、綜合效益評(píng)估方法

智能電網(wǎng)項(xiàng)目的綜合效益取決于很多因素，具體包括通信平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)、信息通信技術(shù)的解決方案和操作實(shí)踐、應(yīng)用性及其提供的服務(wù)等。因此，為了更準(zhǔn)確地量化智能電網(wǎng)建設(shè)的綜合效益，評(píng)估的第一步是通過(guò)調(diào)查以及合適的分類(lèi)檢查特定的智能電網(wǎng)項(xiàng)目部署的目標(biāo)以及期望效益。類(lèi)似的方法，可根據(jù)不同的利益相關(guān)者，如終端用戶(hù)、電網(wǎng)公司及社會(huì)群體對(duì)智能電網(wǎng)的效益進(jìn)行劃分，針對(duì)終端用戶(hù)，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)功率消耗，減少停電損失、減少停電頻率及持續(xù)時(shí)間、智能雙向互動(dòng)；對(duì)電網(wǎng)公司，可以提升電網(wǎng)的可靠性、提高電力系統(tǒng)安全性、降低系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)成本、支持分布式能源的接入、提高電力輸送效率；對(duì)社會(huì)，可以減少二氧化碳排放量，高效可靠的電力供應(yīng)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)技術(shù)升級(jí)，提高安全性能，完善基礎(chǔ)設(shè)施。通過(guò)關(guān)聯(lián)智能電網(wǎng)的優(yōu)化目標(biāo)與利益相關(guān)者，建立一個(gè)二維（x，y）的效益分析映射，根據(jù)評(píng)估的需求，可以確定各個(gè)維度分解的深度。映射中的每一個(gè)點(diǎn)都可以建模估算并拓展研究。x、y軸同時(shí)出現(xiàn)的條目，比如減少二氧化碳排放量應(yīng)作為重點(diǎn)評(píng)估對(duì)象。根據(jù)利益相關(guān)者的每一個(gè)效益需求，映射到優(yōu)化目標(biāo)，對(duì)兩者進(jìn)行關(guān)聯(lián)后，具體分析研究實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)所要投入的資金成本，以及預(yù)測(cè)這部分資金的投入對(duì)終端用戶(hù)、電網(wǎng)公司以及社會(huì)帶來(lái)的總體效益，進(jìn)而通過(guò)成本效益法對(duì)效益進(jìn)行轉(zhuǎn)換，進(jìn)而以貨幣的方式表現(xiàn)出來(lái)。成本效益法是通過(guò)比較各種備選方案的全部預(yù)計(jì)成本和全部預(yù)期收益的現(xiàn)值來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)，從中選出最佳方案，作為決策者進(jìn)行選擇和決策的依據(jù)。其特點(diǎn)在于方案的產(chǎn)出可以用統(tǒng)一的貨幣單位來(lái)衡量，還可以用于比較目標(biāo)不同的方案。其中常用的成本效益分析方法有凈現(xiàn)值法。凈現(xiàn)值法（net present value，NPV）就是計(jì)劃期內(nèi)項(xiàng)目方案各年效益的現(xiàn)值綜合與成本的現(xiàn)值總和之差，凈現(xiàn)值法是根據(jù)貨幣時(shí)間價(jià)值的原理，排除貨幣時(shí)間因素的影響，對(duì)備選方案的總效益現(xiàn)值與總成本現(xiàn)值進(jìn)行比較，并根據(jù)其差值對(duì)方案做出評(píng)價(jià)的方法。其計(jì)算公式如下：式中：Bt為第t年發(fā)生的效益；Ct為第t年發(fā)生的成本；r為貼現(xiàn)率，它是社會(huì)對(duì)資金時(shí)間價(jià)值的估量，與銀行利率的概念類(lèi)似，世界銀行采用的折現(xiàn)率為10%，中國(guó)目前電力規(guī)劃采用的折現(xiàn)率一般為8%；n為項(xiàng)目方案持續(xù)的年限。從公式來(lái)看，凈現(xiàn)值是正數(shù)，項(xiàng)目方案的效益大于成本；凈現(xiàn)值是負(fù)數(shù)，表示項(xiàng)目方案的效益小于成本。只有當(dāng)凈現(xiàn)值大于零時(shí)，這個(gè)項(xiàng)目方案才考慮采納實(shí)施。

4、總結(jié)

智能電網(wǎng)投資結(jié)構(gòu)分類(lèi)復(fù)雜、需要大量的資金和技術(shù)，建設(shè)面廣、周期長(zhǎng)，地域分布廣泛、投資收益形式也較為豐富，同時(shí)還存在一定的不確定因素。作為智能電網(wǎng)的主要投資者，智能電網(wǎng)的投資收益將嚴(yán)重影響電網(wǎng)企業(yè)的盈利能力和投資決策。本文通過(guò)建立一個(gè)二維（x，y）的效益分析映射更好地確定智能電網(wǎng)評(píng)估分析的重點(diǎn)對(duì)象，并以海南區(qū)域智能電網(wǎng)綜合示范工程作為案例研究，結(jié)合容斥原理和成本效益法，模擬分析完成其中消納大規(guī)模間歇式能源的智能調(diào)度與控制技術(shù)研究這一子項(xiàng)目的評(píng)估。智能電網(wǎng)示范工程綜合效益評(píng)估，需要將每一個(gè)篩選出來(lái)的重點(diǎn)研究對(duì)象作為特定的子項(xiàng)目進(jìn)行具體分析評(píng)估，再經(jīng)過(guò)匯總統(tǒng)計(jì)，才可得出該示范工程的綜合效益。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，其投資收益的形式也將呈現(xiàn)出多樣性。根據(jù)智能電網(wǎng)示范工程發(fā)展的特點(diǎn)，在智能電網(wǎng)示范工程綜合效益評(píng)估方法和技術(shù)分析中應(yīng)更加重視對(duì)各項(xiàng)投資效益的全面分析，進(jìn)一步完善評(píng)價(jià)的方法。

參考文獻(xiàn)

[1]梁志飛，葉駿，南方電網(wǎng)實(shí)時(shí)節(jié)能發(fā)電調(diào)度策略及其潛在效益[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2014，8（2）：100-104.

[2]張文亮，劉壯志，王明俊，等.智能電網(wǎng)的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J].電網(wǎng)技術(shù)，2009，33（13）：1-11.

作者簡(jiǎn)介

張福錚（1989），男，廣東湛江人，碩士研究生，從事電力技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與智能電網(wǎng)相關(guān)研究工作.

楊航（1984），男，河北衡水人，博士研究生，從事電力大數(shù)據(jù)、云計(jì)算以及智能電網(wǎng)相關(guān)研究工作.

陳華軍（1980），男，湖北武穴人，碩士研究生，從事電力技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)相關(guān)研究工作.

國(guó)家科技支撐計(jì)劃“區(qū)域智能電網(wǎng)綜合示范工程”課題（2013BAA01B03）為本文唯一資助人.