智能电网项目的效益识别与临界收益研究

王宇拓，韩 强，徐 越

(东北电力大学经济管理学院，吉林吉林132012)

近年来，发展清洁、低碳、高效的能源在世界范围内已经达成共识，这就对电网的各方面能力提出了新的要求。智能电网技术近年来在各个国家得到快速的发展，它是实现清洁能源、低碳发电的有效途径，也是提高供电可靠性、稳定性、降低线损的有效途径［1-4］。智能电网技术已经成为未来电网发展的必然趋势。

国家电网公司提出了以坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化为特征的智能电网建设发展方向，这就要求电网在有较大故障和自然灾害下持续供电、有强大的自我诊断与恢复能力、支持新能源接入、降损提效、信息高度集成和共享以及优化资产利用。

对于如此庞大的系统工程而言，进行正确合理的经济评价十分重要。考虑到目前我国智能电网建设尚处于起步阶段，部分设备和技术尚未确定和成熟，这些因素给智能电网工程的经济评价增加了不小的难度，本文对智能电网七大组成部分所产生的效益做了系统性识别并引入时间价值分析法，从动态分析的角度揭示智能电网工程从建设到运营过程中资金、成本与时间的关系，从而减少智能电网发展中的盲目性，为智能电网经济评价提供理论依据。

1 智能电网项目效益的识别

智能电网工程对电网的改造主要分成七个部分，即:发电、输电、变电、配电、用电、调度、信息通信［5］。其中，发电环节主要是投入新能源发电和建设高参数大容量机组，其效益是提高环境效益和提高发电效率、降低煤耗;输电环节主要安装输电线路状态监测装置、使用柔性交流和直流输电设备以及高压直流输电设备，从而降低运行维护成本，提高供电可靠性并降低输电损失和停电损失;变电环节主要建造智能变电站，从而降低建筑工程费用和其他费用，并且降低运行维护成本;配电环节主要实行配电自动化，在充分利用原有设备的基础上降低运行维护费用，增供电量，保证供电可靠性;用电环节旨在建立用电信息采集系统，实现智能用电小区、智能大用户服务、电动汽车充电、智能营业厅的智能用电体系;调度环节的改造目标为建立服务特大电网安全运行的省级以上智能电网调度技术支持系统，运用可视化技术、在线并行运算、同步相量测量技术、网源协调技术、安全防护技术和新一代通信技术实现调度自动化和适应大规模新能源接入的联合优化调度;信息通信环节目的在于打造贯穿发电、输电、变电、配电、用电信息采集、调度六大系统的基础支撑平台，加大资源整合力度，最终实现智能分析，起到辅助决策的作用。

据此，建立以降低成本指标、增加效益指标为基础的项目效益识别体系，如表1所示。

表1 智能电网项目的效益识别

其中，降低成本指标主要包括降低工程造价、减员增效、降低维护成本及户均投资等指标。增加效益指标主要反映增供电量或者线损降低而带来的效益。费效比指标指电网智能化改造前后静态投资的变化与因系统可靠性提高而带来效益的比值［6］。

2 智能电网项目动态经济效果的法简介

动态经济效果分析法是项目经济性评价中的一种重要方法，是评价项目可行性的基本方法，其优点就是能体现资金的时间价值，通过现金流量图来表述项目从建设到运营过程中的资金变化状况以及资金和时间的关系。智能电网从建设到运营，是一个长期的过程，建设期较长，资金具有很大的流动性，采取合理的投资策略具有非常重要的意义，既可以合理规划资金的投入比例，又能为经济评价提供有力的支撑。项目动态经济效果评价指标主要有净现值(NPV)法、内部收益率(IRR)法、净年值(NAV)法、净现值指数等。其中最基本的方法是NPV法。

设某智能电网项目在n1年内每年投资为等额值k，在(n1+1)至n2年内每年获相等的年增量收益R，则可绘制现金流量图如下:

图1 年等额投资和年等额收益的现金流量图

然后，引入净现值计算公式:

式中:k表示年投资额，i0表示内部收益率，R表示年收益(包括降低成本和增加效益之和)，n1和n2表示年限。当时NPV≥0，表示项目可行，当NPV＜0时，表示项目不可行。

3 智能电网项目收益的临界值

智能电网工程是一个庞大的系统工程，其特点就是建设和回报期长且具有即时性。智能电网建设由一系列具体的项目来逐步实现，每个项目都投资巨大，而其收益中有相当大一部分是外部效益和隐性收益，所以智能电网项目很难打到高盈利目标。因此判断一个智能电网项目在经济上的可行性，最简单可行的方法是确定年收益R的最低控制值，如果按照效益识别计算的年收益R大于等于这个控制值，则项目可行;反之，则不可行。这个年收益控制值成为年收益的临界值，其算法如下:

令(1)式中NPV=0，即投资的动态收益率恰好等于基准收益率i，则

可得到

R*即为临界收益。

值得注意的是，当某个智能电网项目的年收益R达不到其临界值R*时，该项目的净现值肯定小于零。如果从电网的安全性、可靠性的角度上看，该项目又是必须建设的，那么解决的方法有两个:一是提高售电价格，使年收益增加;二是降低电力行业的基准收益率i0，可以使R*下降，但这种做法将降低全行业的盈利水平。

4 结 论

通过引入动态经济评价法，能准确计算出智能电网工程从建设到运营中的资金流动情况以及时间、投资和成本的关系，为智能电网工程的经济评价提供依据，并为实施智能电网后电力价格的制定提供参考。

［1］林宇锋，钟 金，吴复立，等.智能电网技术体系探讨［J］.电网技术，2009，33(12):8-14.

［2］王智冬，李 隽，张 鹏，等.智能电网评估指标体系探讨［J］.能源技术经济，2010，22(8):23-26.

［3］董力通，周原冰，等.智能电网对智能电表的要求及产业发展建议［J］.能源技术经济，2010，22(1):15-17.

［4］李立理，张义斌，等.追踪与借鉴:探究智能电网的发展目标与途径［J］.能源技术经济2010，22(3):22-28.

［5］国家电网公司.智能电网关键设备研制规划［S］.2010.

［6］张红斌，李敬如，等.智能电网试点项目评价指标体系研究［J］.能源技术经济，2010，22(12):11-15.

［7］何光宇，孙英云.智能电网基础［M］.北京:中国电力出版社，2009.

［8］吴添祖，冯勤，欧阳仲健.技术经济学［M］.北京:清华大学出版社，2004.