增量配電網(wǎng)項目投資風險評估研究

周豪奇，余云川，王麗娜，劉芳彤

(1.江蘇科能電力工程咨詢有限公司，江蘇 南京 210036；2.華北電力大學 經(jīng)濟與管理學院，北京 102206)

2015年3月《關(guān)于進一步深化電力體制改革的若干意見》(簡稱“9號文”)的發(fā)布，新一輪電改正式開啟。隨著改革的不斷推進，從2016年11月發(fā)布首批增量配電業(yè)務(wù)改革試點項目，直到2020年8月第五批改革試點通知的下達，國家發(fā)改委、能源局共發(fā)布了25份文件，批復了459個試點(不含已取消的24個試點)，截止2020年12月底，僅138個試點取得電力業(yè)務(wù)許可證(供電類)。增量配電改革試點進展緩慢，投資者需要面對很多不確定因素，如何對增量配電網(wǎng)項目投資風險進行有效評估，將在一定程度上影響投資決策水平。且增量配電網(wǎng)涉及關(guān)鍵問題較多，一直是當下研究的熱點話題。因此，對增量配電網(wǎng)項目進行投資風險評估研究，不僅能夠幫助投資主體理清諸多風險，增強投資風險規(guī)避能力，還可為實現(xiàn)項目投資效益提供有效支持，具有十分重要的理論和現(xiàn)實意義。

1 增量配電網(wǎng)項目投資風險評估指標體系

1.1 投資風險指標初篩

目前關(guān)于增量配電網(wǎng)的研究大多側(cè)重于概念、政策以及投資效益的理論分析，鮮有文章涉及投資風險評估方面，對識別投資風險因素帶來了一定挑戰(zhàn)。為系統(tǒng)全面地掌握投資風險相關(guān)指標，筆者查閱大量相關(guān)權(quán)威期刊，以期從現(xiàn)有的研究成果尋找突破口，結(jié)合實際工程案例，對投資風險指標進行初篩。岳云力等[1]指出新的電改環(huán)境使得增量配電網(wǎng)區(qū)域競爭更加復雜，并從政策、市場、用戶、技術(shù)和運營5個方面深入分析增量配電業(yè)務(wù)所面臨的投資風險。劉景呈[2]認為放開增量配電業(yè)務(wù)對傳統(tǒng)的配電網(wǎng)帶來沖擊，著重對區(qū)域劃分風險、配電價格風險、特許經(jīng)營結(jié)束退出風險、用戶與保底供電服務(wù)風險、電源接入和調(diào)度風險、電能供給安全風險展開分析。王星[3]在評估增量配電網(wǎng)風險時，提出了關(guān)于電量、供電成本、線損率、電價和供電可靠性等不確定因素。錢佳佳[4]指出增量配電網(wǎng)投資影響因素可分為內(nèi)部因素和外部因素，內(nèi)部因素主要包括增量配電網(wǎng)構(gòu)成元件類型、可靠性參數(shù)、單位造價和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等，外部因素主要包括分布式電源接入容量、配電價、用電量和折現(xiàn)率等。劉洋[5]指出增量配電網(wǎng)投資面臨政策、市場、管理、社會經(jīng)濟等多方面風險，這些風險貫穿整個增量配電網(wǎng)投資過程。葉彬等[6]針對增量配電網(wǎng)投資的盈利模式進行分析，認為電量水平、建設(shè)方案、技術(shù)水平、區(qū)域內(nèi)供電質(zhì)量和綜合能源服務(wù)等對于增量配電網(wǎng)投資都有一定的影響。任曦駿等[7]提出增量配電網(wǎng)項目的投資主體面臨的風險主要包括環(huán)境風險、市場風險、用戶風險和技術(shù)風險4類，提出了一種風險評估模型用以指導投資方防范投資風險。王衛(wèi)平[8]從全壽命周期的視角，較為全面地闡述了電量、電價、綜合線損率、基準折現(xiàn)率等因素對投資風險評估的影響。侯佳等[9]等界定了增量配電網(wǎng)的業(yè)務(wù)范圍、投資、管理和運營模式等，結(jié)合業(yè)務(wù)關(guān)鍵問題進行了探索。馬倩等[10]分析了新電改給電網(wǎng)企業(yè)配電網(wǎng)投資帶來的不確定性，并從經(jīng)濟性指標出發(fā)對風險進行了評估。

1.2 投資風險指標體系構(gòu)建

站在全生命周期的角度，主要從以下3方面構(gòu)建投資風險指標體系。①增量配電網(wǎng)項目重視前期規(guī)劃，未來區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟發(fā)展狀況、用電規(guī)模、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等在考慮投資風險時不可忽略。②在項目的實施過程中，技術(shù)風險關(guān)乎增量配電網(wǎng)項目能否有效落地和持續(xù)運營，且項目的建設(shè)和運營受當?shù)氐南嚓P(guān)政策影響較大，存在多種不確定性。③項目最終要滿足用戶的需求和實現(xiàn)一定的經(jīng)濟和社會價值。綜上，考慮前期、實施和運營3個階段，結(jié)合已梳理的相關(guān)文獻以及已落地項目形成的經(jīng)驗反饋，對影響增量配電網(wǎng)項目投資風險評估的因素進行進一步劃分，構(gòu)建指標體系，如表1所示。

表1 增量配電網(wǎng)項目投資風險影響因素

規(guī)劃風險：增量配電網(wǎng)區(qū)域規(guī)劃能夠充分反映未來區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展狀況、用電規(guī)模、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等，是投資主體進行決策的重要依據(jù)。由于規(guī)劃風險的涉及面較廣，著重將規(guī)劃風險體現(xiàn)在規(guī)劃面積、規(guī)劃負荷密度和規(guī)劃用電規(guī)模3個指標上。

經(jīng)濟風險：增量供電市場競爭中，供電經(jīng)濟性與可靠性是決定性因素[11]。經(jīng)濟性方面，在項目實施中，存在著投資回收期過長的現(xiàn)金流風險、不合理的投資主體股權(quán)結(jié)構(gòu)等，這些風險直接影響到項目的盈利水平和穩(wěn)定性?？紤]到經(jīng)濟風險的關(guān)聯(lián)關(guān)系，選取凈現(xiàn)值、內(nèi)部收益率等指標衡量項目財務(wù)效益狀況。

技術(shù)風險：為了實現(xiàn)對區(qū)內(nèi)資源的高效利用并產(chǎn)生相關(guān)收益，增量配電網(wǎng)發(fā)展過程中面臨很多諸如負荷聚合、協(xié)調(diào)優(yōu)化等需要突破的技術(shù)難點[12]。此方面風險可由增量配電網(wǎng)的供電可靠性、電壓合格率和綜合損耗綜合反映，另外由于綜合能源服務(wù)的快速發(fā)展，需考慮增量配電網(wǎng)對新能源的適應(yīng)性能力，因此新能源消納率是衡量的一項重要因素。

政策風險：由于社會資本和電網(wǎng)的關(guān)系、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃與配網(wǎng)規(guī)劃脫節(jié)、電價政策等因素影響，增量配電網(wǎng)項目投資政策風險存在一定的不確定性。將政策風險分為區(qū)域劃分風險、配電價格風險、特許經(jīng)營結(jié)束退出風險3個方面。

用戶風險：用戶風險關(guān)乎增量配電網(wǎng)投資項目的市場前景和發(fā)展空間，用戶的用電需求、信用程度、服務(wù)類型等，將直接影響到投資項目的盈利水平。為減少用戶風險對于投資項目造成的經(jīng)濟損失，根據(jù)電力用戶存在的風險種類，將用戶風險分為用戶信用風險、用電量穩(wěn)定性、增值服務(wù)和用戶流失風險。

為進一步論證指標體系的合理性和完備性，探究因素之間的作用關(guān)系，采用基于改進的解釋結(jié)構(gòu)模型研究增量配電網(wǎng)項目投資風險影響因素之間的層級遞階關(guān)系，并通過MICMAC模型深度解析增量配電網(wǎng)項目投資風險影響因素的驅(qū)動力和依賴性，為指標體系的構(gòu)建奠定了扎實基礎(chǔ)。

2 投資風險評估模型

2.1 TFN基本概念

在增量配電網(wǎng)項目投資風險評估領(lǐng)域，專家難以通過精確數(shù)值描述研究對象，在具體評估過程中，三角模糊數(shù)(triangular fuzzy number，TFN)通過量化專家評估結(jié)果以保障評估決策結(jié)果的客觀性[13]。TFN定義和相關(guān)運算過程如下所示：

圖1 三角模糊隸屬函數(shù)

(1)

(2)

(3)

(4)

2.2 構(gòu)造模糊語言術(shù)語集

在對增量配電網(wǎng)投資風險各個指標進行評估時，不同專家對某個指標的評判標準不一，判斷單一指標時也會出現(xiàn)一定的不確定性和模糊性。為解決定性評估的猶豫性，將定性的語言術(shù)語轉(zhuǎn)化成客觀數(shù)值進行數(shù)學運算，輔助專家進行準確的決策判斷[14]，同時引入猶豫模糊語言集進行研究。猶豫模糊集是在模糊集基礎(chǔ)上提出的一種新的集合理論，是模糊集的推廣，其優(yōu)點是將模糊集的隸屬度從一個數(shù)擴充為一個集合，解決了模糊集只允許決策者使用一個變量表示不確定判斷，不能完全表達決策者主觀猶豫性的問題，同時能夠表達群決策中“群”的特點。

具體用Hs={|si∈S}表示，其中S={s0,s1,s2,…,sn}是一個語言集，h(si)表示si∈S時屬于集合Hs的隸屬度。具體語言變量對應(yīng)的TFN如表2所示。

表2 語言集及對應(yīng)的TFN

2.3 BWM確定權(quán)重

相比傳統(tǒng)層次分析法，最優(yōu)最劣法(best and worst method，BWM)確定指標權(quán)重具有以下優(yōu)勢：①所需的比較數(shù)據(jù)大大縮減，在實際運算過程中可以明顯減少計算工作量[15]；②BWM基本思路是將最優(yōu)或者最劣指標與其他指標進行比較，避免比較大量數(shù)據(jù)帶來的不一致性和降低專家判斷失誤的概率，使計算結(jié)果更公正[16]。具體計算流程如下：

(1)隨機選取m個專家對n個指標進行評選，根據(jù)專家意見選取最優(yōu)指標CB和最劣指標CW。

minξ

(5)

(5)在得到每位專家的權(quán)重結(jié)果后，進行加權(quán)平均得到每個指標的綜合權(quán)重：

(6)

2.4 基于TFN的模糊綜合評估

基于上述分析的增量配電網(wǎng)項目投資風險評估指標，考慮到專家對于風險因素的可能性和判斷的不確定性，采用三角模糊綜合評估對增量配電網(wǎng)項目投資風險進行整體評估，具體分為以下4個步驟：

(1)建立一級指標評估向量：

XCi=(HCi1,HCi1,…,HCij)T

(7)

(2)計算一級指標的投資風險水平ZC：

ZCi=WCi×XCi=(wCi1,wCi2,…,wCij)×

(HCi1,HCi1,…,HCij)T

ZC=(ZC1,ZC2,…,ZCi)T

(8)

(3)計算整體投資風險水平Z：

Z=Wi×ZC=(wC1,wC2,…，wCi)×

(ZC1,ZC2,…，ZCi)T

(9)

(4)根據(jù)上式可得增量配電網(wǎng)項目投資風險水平的TFN結(jié)果，進一步根據(jù)相似度公式判斷投資風險最接近的等級，相似度越高則越接近該等級。

(10)

3 案例分析

3.1 項目概況

當前國內(nèi)增量配電網(wǎng)試點項目實際開展進程緩慢，本案例結(jié)合實際工作開展情況，以宿遷運河宿遷港產(chǎn)業(yè)園增量配電業(yè)務(wù)試點為例進行投資風險評估研究。宿遷運河宿遷港產(chǎn)業(yè)園增量配電業(yè)務(wù)區(qū)是國家第一批增量配電業(yè)務(wù)試點項目，該項目位于江蘇省宿遷市運河宿遷港產(chǎn)業(yè)園，總面積約19 km2，邊界清晰，基本涵蓋了運河宿遷港產(chǎn)業(yè)園控規(guī)批復的所有核心區(qū)域。目前試點區(qū)域經(jīng)過建設(shè)，基本能滿足增量配電試點區(qū)域新增負荷供電需求，配網(wǎng)站線布局基本成型。

3.2 TFN指標賦值

為實現(xiàn)評估指標的科學賦值，保證評估結(jié)果的準確性，現(xiàn)邀請5名國網(wǎng)公司專家組成專家委員會，對宿遷增量配電網(wǎng)項目投資風險進行評估分析。這些專家均從事或研究過增量配電網(wǎng)領(lǐng)域相關(guān)工作，且對風險評估領(lǐng)域具有一定的見解。

通過反復考量，邀請每位專家單獨使用模糊語言集{s0,s1,s2,s3,s4,s5,s6}對投資風險評估指標體系中的16個二級指標進行評估，整理后的判斷結(jié)果如表3所示。根據(jù)TFN相關(guān)運算法則，整理得到各專家對每個二級指標的評估結(jié)果如表4所示。

表3 專家意見統(tǒng)計結(jié)果

表4 各指標統(tǒng)計結(jié)果TFN賦值情況

3.3 BWM權(quán)重測算

根據(jù)BWM計算權(quán)重過程，結(jié)合專家打分情況，綜合加權(quán)得到各個指標的權(quán)重大小，如表5所示。

表5 增量配電網(wǎng)項目投資影響因素權(quán)重大小

3.4 投資風險等級確定

根據(jù)一級指標的投資風險水平計算公式，得到宿遷運河宿遷港產(chǎn)業(yè)園增量配電業(yè)務(wù)試點項目各一級指標風險水平如下：

ZC1=(0.17,0.39,0.44)×

(0.63,0.80,0.95)

ZC3=(0.46,0.14,0.14,0.26)×

(0.44,0.61,0.78)

ZC5=(0.11,0.35,0.35,0.19)×

進一步結(jié)合各一級指標權(quán)重大小，確定宿遷運河宿遷港產(chǎn)業(yè)園增量配電業(yè)務(wù)試點項目整體投資風險水平，并進行相似度計算，確定該項目的投資風險水平等級，計算結(jié)果如下：

ZC=(0.16,0.28,0.12,0.28,0.16)×

根據(jù)相似度公式，計算不同等級的相似度數(shù)值，如表6所示。

表6 相似度計算結(jié)果

由表6可知，MH的相似度最接近于1，相似度最高，說明宿遷港產(chǎn)業(yè)園增量配電業(yè)務(wù)試點項目整體投資風險處于較高水平。結(jié)合項目實際情況，試點區(qū)域內(nèi)原先無110 kV變電站，2018—2020年試點區(qū)域運行最高電壓等級為10 kV，由于該項目主要收益來源點110 kV港鐵變尚未建成，配電銷售實際年收入為0。因此截止2020年底，項目未實際產(chǎn)生經(jīng)濟效益，與投資風險偏高的評估結(jié)果相吻合。考慮到試點區(qū)域內(nèi)負荷情況與最新電價政策變化，110 kV港鐵變即將于2021年投運，未來效益情況會更加明朗。

4 結(jié)論

(1)結(jié)合當前我國增量配電網(wǎng)項目發(fā)展和研究現(xiàn)狀，從規(guī)劃風險、經(jīng)濟風險、技術(shù)風險、政策風險和用戶風險5個維度構(gòu)建增量配電網(wǎng)項目投資風險評估指標體系，論證指標體系的合理性和作用關(guān)系，保障了評估指標的全面性和準確性。

(2)將TFN和BWM引入增量配電網(wǎng)項目投資風險評估中，構(gòu)建了基于TFN-BWM的綜合風險評估模型，克服了傳統(tǒng)評估過程中受主觀因素和數(shù)據(jù)計算冗余的缺陷，借助TFN和BWM猶豫模糊值的信息集結(jié)方法得到最終的評估結(jié)果，解決了決策者使用多個變量表示他們不確定判斷的問題，使得評估方法公正、客觀，評估結(jié)果更加科學有效。并且結(jié)合具體案例分析，進一步驗證了模型的科學性和可行性。

(3)關(guān)于增量配電網(wǎng)項目投資風險評估研究是該領(lǐng)域的一次突破和創(chuàng)新，從風險評估指標的選取到模型的構(gòu)建，以及最終風險等級的確定，詳實、嚴謹、論證充分，充分保證了研究質(zhì)量，為投資者投資增量配電網(wǎng)項目有效提供決策支持，對指導實現(xiàn)項目預期目標具有重要意義。

(4)現(xiàn)階段研究主要站在投資者角度，綜合評估增量配電網(wǎng)項目投資風險，旨在為投資者提供有效的決策信息。未來可在確定投資增量配電網(wǎng)條件下，評估增量配電網(wǎng)的投入產(chǎn)出效率問題，進一步解決如何去投資的問題，為增量配電網(wǎng)項目有效落地提供有效保障。