“疆電外送”工程社會效益評估及實例分析

章 節(jié)，程志江，常喜強，尤森檳，劉博文，邢占禮

(1.新疆大學(xué)電氣工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830047；2.國網(wǎng)烏魯木齊供電公司，新疆 烏魯木齊 830047)

0 引 言

我國電力資源與負荷呈逆向分布，電力資源主要集中在“三北”地區(qū)，而負荷則主要集中在中東部地區(qū)，由此造成了電力工業(yè)供電成本高昂，可再生能源消納困難等窘?jīng)r[1]。為了合理協(xié)調(diào)電力資源和負荷分布，實現(xiàn)供需間的優(yōu)化配置，跨區(qū)域大范圍輸電技術(shù)應(yīng)運而生。

“疆電外送”工程作為跨區(qū)域大范圍輸電的典范，截止到2016年5月，外送總電量達到了35.5億kW·h，相當于就地轉(zhuǎn)換標準煤113.6萬t以上[2-3]，形成了“煤從空中走，電送全中國”的中國能源新格局。但由于“疆電外送”過程中可能會對沿線環(huán)境造成不良影響，所以目前行業(yè)內(nèi)仍存在著一些質(zhì)疑之聲。鑒于此，對“疆電外送”工程進行科學(xué)的效益評估顯得尤為重要。

文獻[4]從運行經(jīng)濟效益、企業(yè)財務(wù)效益和社會經(jīng)濟效益3個方面構(gòu)建配電網(wǎng)經(jīng)濟效益評估指標體系，采用多級可拓評價法對其進行評估，有效減少了人為主觀因素的影響。文獻[5]基于生命周期成本理論和影子價格理論，提出了特高壓電網(wǎng)差異化規(guī)劃模型和經(jīng)濟性評估模型。文獻[6]通過建立全球能源互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境效益指標體系，運用MAGICC模型定量評估聯(lián)網(wǎng)所帶來的資源節(jié)約、常規(guī)污染物減排、應(yīng)對氣候變化等方面的效益。

現(xiàn)有文獻對工程效益的評估多局限于經(jīng)濟和環(huán)境層面，而少有考慮社會層面，但“疆電外送”工程作為影響數(shù)省的大型項目，具有很強的社會屬性，其社會效益的評估不容忽視。本文以哈密—鄭州±800 kV天中特高壓直流輸電工程為例，基于可計算一般均衡(CGE)模型，應(yīng)用多層次模糊綜合評價法對其2016年的社會效益進行評估，旨在建立一個適用于跨區(qū)域輸電工程的社會效益評價體系，為分析相關(guān)項目社會效益提供一種方法。

1 “疆電外送”工程社會效益影響因素分析及評估指標體系

由于行業(yè)和研究對象的不同，目前國內(nèi)外對社會效益的概念存在不同的理解，本文參考世界銀行在20世紀80年代提出的狹義社會效益觀點[7]，結(jié)合“疆電外送”工程的特點，將其社會效益定義為工程實施對社會收入分配帶來的影響(參見圖1)。

圖1 “疆電外送”工程對供、受端地區(qū)社會效益的影響

1.1 影響因素分析

(1)穩(wěn)定區(qū)域就業(yè)。就業(yè)是最大的民生?！敖娡馑汀惫こ躺婕胺秶鷱V、建設(shè)周期長，在供、受端地區(qū)均可創(chuàng)造十分可觀的就業(yè)機會。通過推進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，不僅可以直接創(chuàng)造數(shù)以千計的專業(yè)技術(shù)人員就業(yè)崗位，還可以間接刺激其他行業(yè)的就業(yè)，實現(xiàn)以點帶面的跨區(qū)域、跨領(lǐng)域大合作。

(2)促進社會經(jīng)濟?！敖娡馑汀惫こ虒⑿陆拿禾?、風(fēng)能、太陽能等優(yōu)勢資源就地轉(zhuǎn)化為電力，遠距離輸送到內(nèi)地，不僅有效緩解了鐵路運輸壓力，大大節(jié)約了能源利用成本，還成功解決了新能源難消納問題，使新能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)增收，對供、受端地區(qū)的社會經(jīng)濟有十分顯著的促進作用。

(3)保障地方稅收?！敖娡馑汀惫こ檀蚱屏藚^(qū)域間的市場壁壘，沿線經(jīng)濟飛速提升，使各地的稅收有了不同程度的增幅，對社會的發(fā)展及進步具有積極的意義。

(4)拉動外部投資。電能質(zhì)量的提高，用電成本的降低，這些都為引進外部投資打下了良好的基礎(chǔ)。新疆目前正處于打造“絲綢之路經(jīng)濟帶核心區(qū)”的重要時期，優(yōu)越的地理位置，寬松的發(fā)展政策，原本就吸引了諸多國內(nèi)外知名企業(yè)的關(guān)注，電力的可靠運行更是為外資的大量涌入保駕護航。

1.2 評估指標

本文建立了“疆電外送”工程社會效益評估指標體系，主要從供端和受端兩個角度出發(fā)，定量指標主要包括增加就業(yè)崗位數(shù)、帶動稅收增加值、GDP增加值、拉動投資增加值等。

2 基于可計算一般均衡模型的社會效益指標核算

“疆電外送”工程社會效益指標具有復(fù)雜的嵌套關(guān)系，其與供、受兩端的社會經(jīng)濟環(huán)境緊密相關(guān)；因此，社會效益指標不同于其他效益指標，無法使用簡單的數(shù)學(xué)公式量化。鑒于此，本文采用可計算一般均衡(CGE)模型來進行定量核算。模型體系分為省內(nèi)(新疆自治區(qū)、輸電通道受端的主要省份)和國內(nèi)其他地區(qū)兩個區(qū)域，每個區(qū)域包含電力和非電力兩個部門，分為生產(chǎn)、銷售、供應(yīng)、主體行為、市場均衡和閉合6個模塊。所有生產(chǎn)部門的集合為A，所有商品部門的集合為C。

因涉及公式較多，由于篇幅限制，本文僅以生產(chǎn)模塊為例，對所需核心方程進行說明。

假設(shè)生產(chǎn)模塊具有規(guī)模報酬不變的技術(shù)特性，采用兩層嵌套的CES生產(chǎn)函數(shù)來描述，模型的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 CGE模型的生產(chǎn)模塊結(jié)構(gòu)

(1)第一層嵌套函數(shù)有兩部分，即增加值和中間投入。增加值是在生產(chǎn)企業(yè)成本最小化情況下得到的，中間投入是根據(jù)生產(chǎn)函數(shù)規(guī)模報酬不變得到的，邊際成本是利潤最大化條件下得到的[8]。中間投入和增加值的嵌套方程為

(1)

(2)

價格關(guān)系方程如下

QAa·PAa=QVAa·PVAa+QINTAa·PINTAa

(3)

式中，a為a行業(yè)；QA為行業(yè)產(chǎn)量；QVA為行業(yè)增加值；QINTAa為行業(yè)的中間投入；PA、PVA、PINTA則分別表示三者的價格。

(2)第二層嵌套函數(shù)為關(guān)于勞動和資本要素的函數(shù)。由于生產(chǎn)要素是完全流動的，因此可視不同部門的勞動和資本的價格各自相同。勞動和資本的嵌套方程如下

(4)

勞動和資本要素的價格關(guān)系方程為

QVAa·PVAa=(1+tval)·WL·QLDa+(1+tvak)·WK·QKDa

(5)

式中，QLD、QKD分別為各行業(yè)對勞動和資本的需求；WL與WK分別為勞動和資本的價格；tvak因數(shù)用來剔除干擾。

(3)中間投入部分的生產(chǎn)函數(shù)采用列昂惕夫函數(shù)，中間投入使用包括省內(nèi)生產(chǎn)的商品和調(diào)入省內(nèi)商品，即QQ。商品QQ的集合為C，具體指調(diào)入省內(nèi)的商品，不包括調(diào)出商品。而ica〗_(ca)為中間投入部分的投入-產(chǎn)出直接消耗系數(shù)，具體指要生產(chǎn)一個單位a部門的總中間投入，需要使用多少c部門的商品。相關(guān)方程為

QINTca=icaca·QINTAa

(6)

PINTAa=∑c∈Cicaca·PQc

(7)

3 多層次模糊綜合評估

針對“疆電外送”工程社會效益評價多定性化的特點，本文首先構(gòu)建了“疆電外送”工程社會效益評價體系；其次依據(jù)可計算一般均衡(CGE)模型核算出的數(shù)據(jù)，運用層次分析法確定各指標的權(quán)重，減小了賦權(quán)過程中的主觀性；最后采用多層次模糊綜合評價法進行綜合評估(見圖3)。層次模型見表1。

3.1 指標權(quán)重的確定

根據(jù)可計算一般均衡(CGE)模型，可核算出“疆電外送”工程社會效益指標的具體數(shù)值，然后依據(jù)層次分析法計算各指標的權(quán)重，主要有判斷矩陣計算和一致性檢驗。本文采用1-9標度法，其數(shù)值的選取依據(jù)見表2。

圖3 多層次模糊綜合評估流程

表1 層次模型

表2 相對重要性標度

3.2 建立評價等級集

各指標都需要進行等級評判，本文選取的等級集V={V1，V2，V3，V4，V5}={極大，較大，一般，較小，小}。

3.3 多層次模糊綜合評價

先對“疆電外送”工程社會效益評估指標體系中的第二層模型Cik(i=1，2，…，n；k=1，2，…，m)所包含的二級指標即Cik={Cik1，Cik2，…，Cikl}進行單因素模糊評價。根據(jù)上文計算出的指標權(quán)重，選用二元對比排序法中的優(yōu)先關(guān)系定序法確定隸屬度，并求出一級綜合評價的結(jié)果。

一級評價結(jié)果較為粗糙，不能很好地反映事物的本質(zhì)[9-10]；因此還需要進行二級綜合評價，將一級評價模型的結(jié)果作為一級評價矩陣，重復(fù)上述過程。最后依據(jù)最大隸屬度原則，得到最終的評估結(jié)果。

4 實例分析

哈密—鄭州±800 kV天中特高壓直流輸電工程是國家實施“疆電外送”戰(zhàn)略的第一個特高壓輸電工程，途經(jīng)新疆、甘肅、寧夏、陜西、山西、河南6省區(qū)，線路全長2 192 km，已于2014年雙極投運[5]。2016年，該工程外送電量達322.52億kW·h。

4.1 社會效益指標核算

供端社會效益指標共有4個，分別是增加就業(yè)崗位數(shù)、稅收增加值、GDP增加值、拉動投資增加值。根據(jù)新疆的投入產(chǎn)生表及統(tǒng)計年鑒得到相應(yīng)的SAM表，具體SAM表見附錄，并結(jié)合CGE模型仿真可得，2016年哈密—鄭州±800 kV天中直流通道供端社會效益各指標值見表3。

受端社會效益指標有3個，分別是增加就業(yè)崗位數(shù)、稅收增加值、GDP增加值。根據(jù)河南的投入產(chǎn)生表及統(tǒng)計年鑒得到相應(yīng)的SAM表，并結(jié)合CGE模型仿真可得，2016年哈密—鄭州±800 kV天中直流通道受端社會效益各指標值見表3。

表3 天中直流通道兩端2016年社會效益各指標值

4.2 工程社會效益評估結(jié)果

4.2.1各層指標權(quán)重

各層指標權(quán)重如表4、5、6所示。

表4 子目標層指標權(quán)重

表5 供端對工程社會效益影響指標權(quán)重

表6 受端對工程社會效益影響指標權(quán)重

4.2.2各指標隸屬度的確定

(1)供端對工程社會效益的影響指標有4個，其模糊矩陣為

歸一化處理后得

(2)受端對工程社會效益的影響指標有3個，其模糊矩陣為

歸一化處理后得

4.2.3綜合評價結(jié)果

(1)一級評價結(jié)果：B1=W1×R1′=(0.224 7，0.210 8，0.221 5，0.195 7，0.147 2)；B2=W2×R2=(0.254 9，0.194 9，0.220 6，0.180 4，0.149 2)。

(2)二級評價結(jié)果。由一級評價結(jié)果可得二級評價矩陣，記為R，R=(B1，B2)，結(jié)合權(quán)重計算最終評價結(jié)果B=W×R=(0.234 8，0.205 5，0.221 2，0.190 6，0.147 9)。根據(jù)最大隸屬度原則，可知2016年哈密—鄭州±800 kV天中直流通道的社會效益隸屬于極大。結(jié)果表明，該工程對供、受兩端地區(qū)社會效益均有非常積極的促進作用，為兩地的社會進步做出了突出的貢獻。

5 結(jié) 語

本文通過對影響“疆電外送”工程社會效益因素的分析，搭建了“疆電外送”工程社會效益評估指標體系；基于可計算一般均衡(CGE)模型，定量核算出了“疆電外送”工程對供端和受端地區(qū)就業(yè)、稅收、GDP及拉動投資方面的影響；在此基礎(chǔ)上，采用融合層次分析法和模糊評價法的多層次模糊綜合評估模型，完成了對哈密—鄭州±800 kV特高壓直流輸電工程2016年度社會效益的定性評估。研究結(jié)果表明，“疆電外送”工程實現(xiàn)了供端和受端地區(qū)的雙贏，促進了電力產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)升級和跨區(qū)域社會的協(xié)調(diào)發(fā)展。