李伟鹏
(山东送变电工程公司,山东 济南 250022)
电力作为基础性支柱产业,一直在国民经济中占据重要地位。国民经济的高速发展及规模扩大化和现代化,要以高度可靠的电力供应和高度合格的电能质量作为保证。电网是基础设施,是各种产业的后勤。电网建设项目不仅关系居民、企业正常的生活和生产经营活动,还对区域经济的发展和整个社会持续、稳定、健康发展有着重要和深远的影响[1-4]。
中国能源分布极其不均,煤炭资源聚集在西北,水电资源主要分布在西南,风电、光伏发电等可再生能源基地则多位于西北和东北地区,而能源大量消耗的地区却是东部沿海城市。同时随着国民经济的快速稳定发展和人民生活质量的不断提高,用电负荷的增长迅速,社会对电力的需求量日益加大,对电网的供电能力、供电质量、供电可靠性提出了更高的要求[5-8]。因此,未来五年加快电网建设是我国电网企业的当务之急。
电网近期规划拟定的大量电网建设改造项目不同于一般的工程项目,展现出新的特点。电力市场化和电力企业体制改革的逐步深化、新能源发电波动性以及外送工程主体的多样化,加之原来的电网建设项目投资规模大、回收时间长等问题,使得经济因素在决策中的地位日益重要。与此同时出现的决策因素复杂化、不确定影响因素增加和决策主体多元化等新特点都为电网建设投资项目的评估决策提出了新的问题和挑战。首先,为满足现状网络可靠性和稳定性的技术要求以及负荷分布和增长的需要,电力企业的投资不断增长,面临银行贷款利率持续升高、融资成本不断上升的问题。其次,电网规划建设项目属典型的资金密集型项目,一旦实施将会产生巨大的经济和社会影响。加之由于煤价长期处于高位,电力行业整体盈利水平较低,电力企业普遍出现亏损,面临资产负债率高、财务风险大等问题。
本文将重新认识智能电网和新能源发展等新形势下电网建设工程的特点,分析其在投资主体多元化下面临的不确定性影响因素,有利于建立科学合理的项目评价体系,加强电网建设项目资金的投入产出管理工作,为电网企业摆脱经营困境创造条件和提高电网项目的利用率。
项目是指在一定的约束条件下(主要是限定资源、限定时间)具有特定目标的一次性任务。由于电网建设工程项目种类繁多,为了适应对建设项目进行管理的需要,正确反映建设工程项目的性质、内容和规模,应从不同角度对建设工程进行分类。
新建项目,是指根据国民经济和社会发展的近期规划,按照规定的程序立项,从无到有的新建工程。
扩建项目,是指现有电力企业在当前现有的变电所中增加主变压器数量、扩张供电间隔或在输电线路的基础上增加导线数量,目的是提高电网的稳定运行能力和增大电网的供电能力。当扩建项目的规模超过原有固定资产价值(原值)3倍以上时,则该项目应视作新建项目。
改建项目,是指对原有变电所技术上完成的技术改造,如主母线结构的完善、绝缘子绝缘强度的增加、设备的升级、提高输电线路整体的铁塔强度。
恢复项目,是指受某种人为、自然灾害、战争等原因使得运行设备面临全部报废或部分报废的问题,需要进行投资重新建设来恢复生产能力的建设项目。
为适应对工程建设分级管理的需要,国家在考虑输电线路的长度和电压等级的情况下规定电网建设项目的规模分为大型、中型、小型。其中:电压等级为330 kV以上为大型项目;电压等级为220 kV和110 kV,且线路长度在25 km以上的为中型项目;110 kV以下的为小型项目。另外,随着国家电力工业的迅速发展,大型能源基地与区域互联电网的逐渐形成,电能传输距离越来越长,电压等级越来越高,现在已出现交流1000 kV、直流800 kV的特高压的输变电工程。
500 kV超高压输变电工程;
220 kV高压输变电工程;
10~66 kV高压输变电工程;
2009年投运试运行的1000 kV特高压输变电工程。
此外,我国电力管理部门规定,电网建设项目的经济评价执行《电网建设项目经济评价暂行办法》政策中的规定,按建设项目法人经营范围的原则划分,将电网建设项目分为6种类别,表1所示。
表1 我国当前电网建设项目的分类
传统的电网建设项目投资评价中的经济评价,主要是通过技术经济的分析方法事先计算各个项目的经济效益(如净现值、内部收益率),然后进行项目优选,从而为项目投资决策提供科学依据。但是,由于项目经济评价中所用的数据,尤其是前期评估阶段,很多数据都是来自对未来的预测(如项目建设期、输送容量等),有些数据往往套用现行数据(如原材料消耗定额、固定资产投资、折现率等),所以有可能导致对投资项目的分析和预测不可能完全符合未来的情况和结果,影响经济评价结果的可靠性。因此,为了提高电网建设项目投资决策的可靠性,减少决策时所承担的风险,有必要对投资项目的不确定性进行正确的分析和评价。
在竞争性电力市场下,对于电网建设项目而言,面临的市场环境更为复杂,会遇到各种以前所碰不到的风险。
建设费用是影响评价指标的重要因素,从可行性研究的投资估算、初步设计概算、施工图概算至工程决算,建设费用受多方面影响。
设备价格的变化。材料、设备价格直接影响材料费用和设备费的多少,材料费用是工程基本直接费中占比重最大的因素,在建筑工程中约占基本直接费的70%左右,而设备费用在一些安装工程或电气自控工程占到工程造价的60%~80%,所以设备价格的波动是影响造价的重要因素。
电网建设项目投资资金来源的变化。电网建设项目的资金投入巨大,在我国当前的投融资体制下,受投资者自有资金严重匮乏的约束,电网建设项目的投资资金大多数需要外界的注入,如银行投资。因此,如何在短时间内,获得充足的资金且资金成本相对比较低,是电网建设项目顺利开工的一个重要先决条件。
电网项目投资成本的不确定性。工程建设原材料成本和贷款利率的波动,以及环境保护的约束,都会给建设总成本带来巨大影响,从而使工程总收益的估算误差较大。所有这些不确定条件将对工程的整体收益和风险产生影响,所以前期评估工作是电网建设项目决定建设之前的重点工作,以保证投资的安全性和收益性。
产生预测误差的原因很多,主要有以下几个方面:第一,进行预测往往要用到数学模型,但是由于受变量表达的影响,模型中不能全部描述出各因素的影响,从而忽略了认为不重要的因素;第二,影响电力负荷的因素是多种多样的,同时预测负荷的需求和用途也是各不相同,所以需要根据预测的目标和对象,选择一个合理的、可操作性的预测方法是十分必要的;第三,在负荷预测时,需要搜集和分析海量的数据,但是这些数据的来源和正确性都不能完全保证,因此,在一定程度上带来了预测的误差;第四,某种意外事件的发生或情况的突然变化,也会造成预测误差。
随着我国的电力市场改革,实行“竞价上网”的机制。电力供求关系的变化直接影响着发电厂的上网电价,如果发电成本高于上网电价,投资建设电厂就会受到损失;如果发电成本低于上网电价,又可能造成资金盲目投资。二者之间的关系非常复杂,所以电力价格的不确定性成为影响电力项目投资决策的最主要的一个影响因素。
电网建设项目建设工期、质量、成本三者之间的关系,是既独立又统一的。首先,如果加快工程建设进度,缩短建设期,需要增加人力、设备,增加建设的成本开支,同时还可能出现质量问题;其次,如果延长工期,则会大幅度加大临时工程费的投入 (如临时房屋租赁期加长、临时租地费用增加等);第三,如果项目进度安排合理,可保证或提高工程的建设质量,而工程质量得以保证或提高,就可以减少返工的机会,从而项目进度又相对加快。因此,电网建设工程项目建设期应该是以满足质量、费用最小约束条件下的合理或最佳的建设周期。
影响电网建设工期因素的主要有技术能力、施工进度、地质结构、气候气象的变化、人工成本、电力设备、原材材料的不确定性、现金的流动以及不可抗拒因素(如地震、海啸)等。
电网建设项目工期的延误会增大项目经济评价的误差和风险。如提高工程的财务风险,使得工程的贷款利息增多,从而延缓现金的流入。它同时还会延迟新的电量的产生,甚至工程投产后的预期收入也会因此减少。
电网建设项目投资对银行贷款的依赖性较强。未来随着市场环境的波动,利率的变动周期可能会比较频繁,所以会出现在一个项目生命周期内,可能会出现多次利率变动,因此,如何合理对估计利率的变化范围是未来需要重点关注的问题。此外,受电网建设项目投资期间内外部经济和市场环境的变动的约束,也将直接或间接的影响到利率的稳定性。
电网建设项目运营期由于维修费用变化或管理费用的变化引起经营成本的变化。在保障设计、施工质量及有效的管理的前提下,电网的养护及维修费用在运营期内变化幅度较小。
首先,出力不稳定性。由于可再生能源发电的原动力(风、太阳光照)具有波动性和间歇性,并难以准确预测,因此可再生能源发电机组的输出具有随机性,不能提供有效的发电容量。此外,由于可再生能源发电出力的不稳定性,可再生能源机组一般都具有“反调峰”的特性,在其并网后,地区电网的峰谷差一般都会显著加大。其次,能源转化的低效性。风力机在理论上的最大风能利用率为59%,而实际上最高只能达到40%左右。当前太阳能光伏发电能源转化效率不超过20%,而光热发电能源转化效率则更低。第三,原动力不可控性。风力发电以自然风为原动力,自然风不可控,因此难以像常规能源发电一样根据负荷要求而改变风电机组的出力。太阳能发电以太阳光为原动力,由于太阳照射难以被人为控制,因此太阳能发电出力的可调节范围十分有限。
做好电网建设投资规划工作。为满足经济社会建设发展的用电需求,适时、适度的电网规划是经济发展过程所必须的环节之一。通过合理的电网规划可有效解决电网薄弱环节,同时结合电网发展的方向,优先安排服务于社会进步和地方经济发展的重点基础设施配套项目,科学合理的实施电网规划。
做好电网项目投资管理工作。电网工程项目管理主要是执行建设职能管理要求,对工程项目建设过程的进度、安全、质量、造价、技术进行控制。以业主项目部为执行单元,组织、协调、推动工程项目建设。
做好建设队伍专业能力建设。开展全员培训,全面推广应用“三通一标”等成果,以标准化建设为主线,促进队伍专业能力的提升。优化人力资源结构,加强专业人才培养,促进队伍整体素质提升。广泛开展专业竞赛交流,树立示范标杆,以点带面促进队伍整体水平的提升。
当前我国电网建设投资是一个投资量大(投资额在几千万到上亿元之间不等)、周期长(计算期通常在25年以上)、效益回收慢、且投资不确定影响因素增多的固定资产投资项目。本文主要研究了电网建设工程中的各种不确定性信息,如上网电量、输电工程投资资金来源、投资成本、利率等。但也存在不足,如怎么定量分析电网建设工程经济评价中的不确定因素,从而优化电网投资项目筛选和管理工作、制定合理的电网建设经济评价是今后电网公司所面临的一个重要课题。
[1]Athanasios I.Chatzimouratidis,Petros A.Pilavachi.Sensitivity analysis of technological,economic and sustainability evaluation of power plants using the analytic hierarchy process[J].Energy Policy,2009,37(3):788-798.
[2]国家发展改革委、建设部.建设项目经济评价方法与参数[M].北京:中国计划出版社,2006.
[3]韦钢,贺静.电网规划中不确定性信息处理的现状及存在问题[J].上海电力学院学报,2008,19(4):33-37.
[4]肖峻,罗凤章,王成山.一种基于区间分析的电网规划项目决策方法[J].电网技术,2009,28(7):62-67.
[5]杨旭中.电力工程经济评价和电价[M].北京:中国电力出版社,2003.
[6]M.A.Abido.A novel multi-objective evolutionary algorithm for environmental/economic power dispatch[J].Electric Power Systems Research,2003,65(1):71-81.
[7]王瑞强.投资组合优化模型的综述[J].改革与战略,2009,8(11):33-37.
[8]Vilela R F T,Pires T T.Attribute utility theory applied on analysis of alternative for 500kV transmission lines building[C].USA:IEEE Intimation Conference Systems,2000:615-618.