低碳经济下智能微网投资建设评估范文

摘要：

智能微网的高效与合理利用是我国实现低碳经济和清洁能源供给的重要手段，其效益的评估成为目前的热点问题。本文结合智能微网的特点，分析了智能微网投资建设的综合效益构成，提出了综合效益的评估思路和方法，并通过实证研究将提出的评估理论和方法进行了应用和验证。结果表明，低碳环境下智能微网的投资建设不能仅仅考虑经济效益，其社会效益，如节能减排效益、资源节约效益和降损电量效益也应成为投资决策的关键因素。同时，本文提出的综合效益评估方法对于其他低碳经济项目的评估也具有借鉴意义。

关键词：

低碳经济；智能微网；投资建设；效益评估

1引言

面对全球低碳化、可持续发展的要求和挑战，电力行业急需新技术和发展模式的变革。智能微网的出现，使得电力企业为用户提供清洁能源和低碳电力成为了可能。然而，由于智能微网建设投资较高，其直接经济效益远远少于常规配电网建设的经济效益，用户将需要承担更高的电价。而电力企业往往由于其经济回报率低而对智能微网建设采取谨慎的态度。可以说，投资效益成为目前智能微网发展的一大瓶颈。因此，如何正确评估智能微网投资的综合效益，理清智能微网投资的经济价值和社会影响，不仅有利于电力企业对智能微网的投资做出更加科学的决策，而且有利于更加合理地设计智能微网条件下的电价机制。

2智能微网投资建设的综合效益构成

智能微网建设不仅能够提供直接的经济效益，而且由于其具备智能性和低碳性的特点，能够带来节能减排和资源节约等间接效益，综合来说可以分为以下几个方面：产出物效益。一般来说，工程项目投资的产出物效益可以通过内部收益率来体现，若内部收益率高于基准收益率，说明产出物效益较为显著。智能微网的产出物主要为电力，售电收入是智能微网最主要的直接效益来源。其最终收益率主要取决于销售电力的收入与日常运行维护的成本，同时还要考虑到外购电力的成本。节能减排效益。智能微网一般包括风、光、蓄、储等多种分布式能源，其建设能够减少污染物的排放。对于CO2的排放，目前存在三种碳交易机制：清洁发展机制（CDM）、联合履行机制（JI）和国际排放权交易（IET）。其中CDM是直接与发展中国家有关的温室气体减排机制，因此其节能减排效益可以通过计算碳排放的交易价值来体现。资源节约效益。智能微网系统利用的是可再生资源，而一般的发电系统，如火电、柴油发电等均需要消耗煤炭或柴油等自然资源，因此智能微网实现的综合能源利用避免了资源在未来继续消耗的成本。降损电量效益。智能微网通过对常规电网的技术改造，提高了主干线的导线截面，增强了网架结构，网损和电压质量合格率得到有效保证，因此通过降低线损产生的电量效益同样是智能微网的间接效益，在价值上体现为智能微网建设前线损与建成后线损的差值。

3综合效益评估思路和方法

3.1总体评估思路智能微网综合效益的主要评估思路如下：确定智能微网系统的建设投资，明确资金结构。在资金结构方面，一般采用贷款和资本金相结合的模式进行投资，在此情况下应确定资本金与贷款的比例，从而计算出智能微网的静态和动态投资。计算智能微网的经济社会效益，可按照效益的构成分别计算，最后对所有效益进行汇总与合并。计算和预测智能微网每年的运行维护成本。根据智能微网的建设运行情况和国家有关财政、税收等法规政策，确定相关评估参数，包括项目的运行期、贷款利率、固定资产折旧年限、税率等。根据建设投资、效益、运维成本及设定的各项参数进行计算，得出相应的智能微网效益评估指标值，对比各项指标评价标准做出评估结论。在评估过程中，对于效益效果的计算应遵循以下原则：投入的经济费用计算应遵循机会成本原则，分析所占用所有资源的机会成本；产出物的正面效果应遵循支付意愿原则，分析社会成员为产出效益愿意支付的价值；产出物的负面效果应遵循接受补偿意愿原则，分析社会成员为接受这种不利影响所得到补偿的数额；若该货物或服务处于竞争性市场环境中，市场价格能够反映支付意愿或机会成本，应采用市场价格作为计算投入物或产出物经济价值的依据。

3.2效益计算方法智能微网投资建设的总体效益计算公式为其中R1是产出物效益，YA是用电量，YP是供电的影子价格。YA可以根据所供电区域近年的负荷及用电情况进行统计和预测。YP可首先采用帕累托有效资源配置模型进行影子电价测算，进而考虑社会支付意愿，对测算结果进行判断，最后采用缺电损失法间接计算供电影子电价。节能减排效益：节能减排效益可以通过智能微网减少的碳排放量和碳排放交易价格确定。其中R2是节能减排效益，TA是减少的碳排放量，TP是碳排放交易价格。TA可以通过计算与智能微网中微电源容量相当的火电厂标准煤耗的碳排放量获得。TP可以按照目前CDM的碳排放交易价格确定，按10欧元/吨考虑。资源节约效益：资源节约效益可通过智能微网减少的资源消耗量和资源价格确定。其中R3是资源节约效益，ZA是减少的资源消耗量，ZP是资源价格。ZA可以通过计算与智能微网中微电源容量相当的火电厂标准煤消耗量或柴油机柴油消耗量获得，一般来说，智能微网中微电源容量较小，可用相等容量的柴油机代替。ZP可以按照目前该资源的市场价格确定，也可根据其价格趋势预测其未来的价格。其中R4是降损电量效益，JA是降损电量，YP是供电影子价格，JL是降损率，YA是用电量，XL1是建设智能微网前的线损率，XL2是建设智能微网后的线损率。JA降损电量可通过降损率与用电量的乘积进行计算。

3.3成本计算方法智能微网成本计算相对于效益计算更为简单。总体来说，成本可以分为四部分：一是智能微网正常运行所需要的维护费用，包括人员工资及福利、修理费、材料费、其他费用及保险费用等。这部分费用可以根据智能微网工程投资后形成的固定资产原值和运维费率进行计算。二是折旧费，可以采用平均折旧法，并根据固定资产投资的折旧年限计算。三是财务费用，借贷部分的利息在建设期内计入固定资产，在生产期计入财务费用。四是由于智能微网的微电源容量往往较小，并非总是能够满足区域用电量的需求，因此在不能满足用电需求的情况下，应考虑从外部购电产生的成本。

4实证研究

以某海岛智能微网建设工程为例，对其进行综合效益评估。该智能微网工程包含岛上风电、太阳能光伏发电、抽水蓄能、电池储能、微网系统等多种能源供电、输电形式。海岛采用的供电模式是：在海岛电源供电不足时利用海上风电供电，即海岛用电需求优先依靠岛上微电源供给，岛上微电源供给不足时通过海上风电直供，其购电价格为海上风电的上网电价。项目实际投资约为12亿元，资本金比例为20%，其余借贷。2013年初开工，当年年底建成，运营期预计为25年。

4.1效益计算产出物效益：海岛用电量及智能微网的供电量预测情况如表1所示。根据帕累托有效资源配置模型、社会支付意愿法和缺电损失法的综合测算结果，海岛供电影子价格为0.907元/千瓦时。结合产出物效益的计算公式，可以得到该智能微网工程每年的产出物效益。节能减排效益：CDM碳排放交易价格为10欧元/吨，该智能微网工程中岛上风电容量为23.9兆瓦，光伏发电容量为17.4兆瓦，抽水蓄能电站的发电装机容量为10兆瓦，电池储能为6.5兆瓦，根据各微电源容量可以计算出每年能够减少碳排放约为4500吨，按照人民币与欧元汇率比例1:8计算，可以得出每年节能减排效益为10×8×4500=360000元。资源节约效益：在建设该海岛智能微网工程前，海岛靠柴油机进行发电，因此从机会成本角度考虑，柴油资源节约的效益可作为海岛智能微网工程带来的间接效益，该效益可采用机会成本法进行计算，即若继续采用柴油机发电，为满足未来用电情况下，计算柴油机组需消耗的柴油量和柴油价格等因素产生的机会成本。根据柴油机发电的特性，当前的柴油耗量约为0.23千克/千瓦时，柴油市场价格为6.4元/千克，结合表1中的海岛用电量可以计算得到每年的资源节约效益。降损电量效益：该海岛智能微网工程建设前海岛电网均为配电网，线损率较高，约为12.18%，智能微网建成后，预计线损率可以降低到4%，因此根据海岛供电影子价格以及海岛每年的用电量，可以计算得到每年的降损电量效益。根据以上参数，可以得到该海岛智能微网投资建设的效益如表2所示。

4.2成本计算智能微网工程的年运行维护率要低于常规配电网的运行维护率，根据经验值约为2%，因此该海岛智能微网工程每年的运行维护成本可以根据其投资、固定资产原值和运行维护率计算得出。由于2016年后该海岛还需要从海上风电外购电量，因此还需要付出额外的电力外购成本，购买电力的影子价格按照风电的上网电价影子价格确定。风力发电项目可以燃煤发电项目为替代容量，计算替代机组的分解成本，并根据发电项目平均分解成本计算发电成本，获得标杆上网电价作为计划电价，然后判断该地区电力供需情况，根据供需情况确定影子电价，最后综合考虑供电范围内用户的支付意愿，适当调整影子电价。经过测算，风电上网电价影子价格为0.61元/千瓦时。根据该影子价格及表1的外购电量可以计算得到该部分成本。最终经营成本如表3所示。根据投资、效益、成本及设定的各项参数进行计算，得到费用效益流量表及效益评估指标如表4所示。由表4可以看到，该海岛智能微网工程投资建设的净现值为69672万元，大于零；综合内部收益率为13.27%，大于基准收益率（按照社会折现率8%考虑）；效益费用比为1.44，大于1。总体来看，该项目的综合效益显著、经济可行，具有良好的经济和社会效益。

5结语

低碳经济不仅具有良好的环境和社会适应性，而且能够创造更大的综合效益和价值。本文对于低碳环境下智能微网投资建设的综合效益进行了分析，除产出物直接经济效益之外，还考虑到智能微网带来的资源节约、节能减排等效益。同时，本文还提出了综合效益评估的理论方法并应用于实际案例。该方法不仅为同类项目的综合效益评估提供了方法和依据，而且对于评估其他新能源开发和低碳经济项目的综合效益具有良好的借鉴意义。

参考文献

[1]王国栋.智能微网研究综述[J].中国电业技术版,2012(2):34-38.

[2]李振杰,袁越.智能微网—未来智能配电网新的组织形式[J].电力系统自动化,2009,33(17):42-48.

[3]刘惠萍.基于区域分布式能源系统的智能微网能源管理[J].沈阳工程学院学报（自然科学版）,2011,7(4):294-297.

[4]赵建东,杨磊,刘文辉.孤岛式风光柴蓄智能微网系统的研制[J].电网与清洁能源,2012,8(5):46-53.

[5]刘广斌.智能微网系统蓄电池容量选取和蓄电池组设计[J].信息系统工程,2012(2):127-129.

[6]蒋东方,高丹,武珍,胡三高.基于智能微网的氢氧联合循环与风能耦合发电系统[J].电力科学与工程,2011,27(6):1-5.

[7]张明锐,刘金辉,金鑫.应用于智能微网的SVPWM固态变压器研究[J].电工技术学报,2012,27(1):90-97.

[8]曹培,王媚,郭创新,白峪豪,周恒俊.智能微网运行的低碳综合效益分析[J].电网技术,2012,36(6):15-20.

作者：杨战 谢榕昌 薛崧 单位：广东电网有限责任公司 中电联电力工程造价与定额管理总站