基于全寿命周期理论的电网技术经济评价体系分析

王静怡 孙海森

（国网江苏省电力有限公司经济技术研究院）

0 引言

在党和政府的大力支持下，我国的基础设施建设取得了前所未有的阶段性成果，特别是电力网络建设工作更是如此，从建设规模到建设质量都比过去更加可观。与此同时，各种各样的电力网络技术如同雨后春笋般涌现，开始在电网建设当中发挥不可替代的积极作用，对电力网络技术进行研究，判断其经济性、对其建设效益进行分析，则具有不容忽视的重要价值。在这种情况下对本课题进行研究，可谓是势在必行。

1 全寿命周期理论概述

全寿命周期理论是十分著名的管理理论之一，它主要是一种从项目寿命周期出发，对项目建设成本进行考量的工程科学。其包括运筹学、工程经济学等多种学科的基础理念，能够在综合研判的基础上进行项目投资成本效益分析等一系列工作，从而为决策者提供项目指标参考和决策支持等［1］。从某种意义上来说，全寿命周期成本是全寿命周期理论的基础，指的是通过建立计算模型综合考虑项目全寿命周期内所需的各项成本的过程，保证全寿命周期成本管理效果，才能让项目在该寿命周期内的效率收益实现最大化。在电力行业当中，全寿命周期理论就发挥了重要作用，其涉及到大量电力设备和技术手段，电网工程中的各种设备运行寿命周期普遍较长，比如变压器、断路器等设备的使用寿命往往有30年以上，在这种情况下其运行成本必然会发生一定的变化，随着使用时间的延长、其维护成本必定会不断提升，比如电力系统中最常见的变压器就比较具有代表性，每台变压器每年的维护与检修费用约占据其采购时的2%，而其使用耗能大约占据变压器原价值的18%，加之后期维护、治理以及改造等额外修葺费用会占据变压器原值的3%左右，共计23%。如果按照其使用寿命为30年计算，运行成本甚至能够达到采购成本的7倍左右，在这种情况下，其经济性就会受到一定的影响，因此部分电力企业选择在综合分析设备的购买价格、设备的全寿命周期价值的基础上，对设备后期运行成本进行分析，最终进行设备更新采购决策，这对电力企业的长远发展有利。除此之外，从实际情况来看，全寿命周期理论在电力企业的项目决策中同样扮演着极为重要的角色，通过安全管理、效能管理以及全寿命周期成本管理之间的有机融合，电力企业得以对电力网络建设项目进行深入研究，并确定电力网络技术的经济性评价结果，这对提升电力企业资产应用合理性、推动电力企业项目决策发展、优化电力网络技术应用效益等，有不可估量的积极作用。

2 基于全寿命周期理论的电网技术经济评价体系构建要点

2.1 经济评价目的

基于资产全寿命周期管理的电网项目，其经济评价旨在从电网运行过程中，找出影响电网项目投资决策、建设等因素，并对管理过程中涉及到的全寿命周期管理的预期目标进行分析，重点探究项目的可持续发展能力，以此对资产全寿命的周期管理效果进行优化［2］。立足于全寿命周期理论基础，通过不同电网项目建设的经济效果进行考核，并以此建立实施管理效果的最终目标，在全寿命周期理论的影响下，对两者之间的差距进行分析并探究其原因。通过激励项目投资决策的形成，参照实施资产管理对象，最终保证电网项目建设全寿命周期内的利益最大化，促进电力企业实现健康可持续发展。

2.2 经济评价体系建立原则

第一，目的性原则。之所以要以全寿命周期为基础建立经济评价体系，主要就是为了提升对电网项目绩效建设的评价质量，并在后续电网建设过程中选择更加优越的技术方案。因此在建设经济评价体系的过程中，工作人员务必要充分认识到评价目的，并一切以提升评价水准为目标，保证基于全寿命周期理论的电网技术经济评价体系质量［3］。第二，系统性原则。经济指标体系的设立具有一定的复杂性，工作人员除了要考虑其全面性与综合性之外，还需要避免各项指标之间出现重复交叉的情况，将电力网络技术体系作为整体看待，在充分了解全寿命周期理论的基础上，对电网工程技术可能涉及到的经济、技术以及资源等因素进行综合研判，从而保证经济评价体系的有效性。第三，可行性原则。经济评价体系的设计和建立并非易事，工作人员除了要考虑全寿命周期理论内容之外，还需要根据实际情况调整经济评价体系内容。换言之，之所以要建设经济评价体系，很大程度上是因为需要利用全寿命周期管理对电网建设技术的运行成果进行综合评价，因此在建设经济评价体系的过程中，工作人员不仅仅要考虑电网建设技术的应用成效，还需要保证内容尽量精简，力争提高经济评价体系的实用价值。同时，还需要对基于全寿命周期理论的电网技术经济评价体系的各项指标进行明确定义，从而使之在后续的电网技术经济评价中得到切实应用，为电网技术选择和运用给出具体的计算或量化方法，保证经济评价体系的有效性［4］。第四，可量化原则。电网建设的经济评价标准十分复杂，除了要考虑经济技术的发展之外，还需要考虑资源环境因素的影响，所以在建设经济评价体系的过程中，必须要考虑评价指标的客观性与可参考性，选择可量化的数据指标作为评价分析对象，从而保证基于全寿命周期理论的电网技术经济评价体系能够发挥应有的作用。

2.3 电网技术经济评价方法的选择

电力网络本身具有一定的复杂性，其技术同样如此，因此在进行电网技术经济评价的过程中，工作人员必须要结合实际情况，对评价方法进行准确选定。目前电力系统常用的经济技术评价方法包括：（1）静态评价法。这种评价方法具有简单易行、结果直观的特点，但是很难对工程项目在使用期内收益和费用的变化、各方案使用寿命的差异进行判定，也不能考虑资金的时间因素，因此通常只用于简单项目的初步可行性研究。（2）动态评价法。这种评价方法考虑了资金的时间因素，比较符合资金的动态规律，以其为基础得出来的经济评价更符合实际情况，在实际应用中也确实得到了从业人员的一致认可。常用的动态评价法又可以分成净现值法、内部收益法、费用现值法和年费用法等。（3）方案比较法。这种方法的优势在于能够在多方案筛选的过程中发挥积极作用，可以排列出不同方案经济上的优劣顺序，常见的方案比较法有最小费用法、净现值法、内部收益率法，折返年限法等［5］。（4）层次分析法。这种评价方法是一种定性和定量分析相结合的多准则决策方法，其优越性在于能够对复杂问题的本质、影响因素以及内在关系等进行深入分析，并以此为基础构建层次结构模型，在大量定量信息的支持下，对决策的思维过程进行数学化处理，从而为求解多目标、多准则或者无结构特点的复杂决策问题，提供一种简便的决策方法。（5）熵值法。这种评价方法是十分常见的评价方法之一，属于客观赋权法，其能够根据熵值的性质可以把评价中各待评方案的历史数据信息和决策者主观判断的信息进行量化与综合，计算出各方案的评价指数，以此为参考对决策方案进行评价。

2.4 评价指标的选取

第一，电网运行类指标。电力网络能否正常运行，决定了经济社会的发展质量，因此必须要保证电力网络能够“安全、可靠、优质、经济”地运行，在建设基于全寿命周期理论的电网技术经济评价体系的过程中，电力企业方面应根据本地区城市电网规划方案等，在综合考虑线路走廊和变电站用地要求的基础上，对电力网络的负荷进行准确预测。同时考虑网架结构和变电站布点，保证电力供应稳定性，为今后的发展适时预留空间。常见的电网运行指标包括： （1）负荷分析及预测。是对电力网络的已有负荷资料进行分析，并对未来一段时间内的电力网络技术规划进行分析的指标，其能够反映对负荷分析及预测的开展情况进行考核。（2）设备利用率。设备利用率是指电力设备运行中的最大负荷值与设备额定负载容量的比值，能够反映设备运行状态是否良好。 （3）电网可扩展度。该指标能够对电力网络结构是否合理进行判定，具有比较可观的参考价值。第二，电网安全类指标［6］。电网安全性是指电力系统承受突然发生的扰动（例如突然短路或非计划地失去系统元件）的能力，也可以称为动态可靠性，指的是动态条件下电力系统经受住突然扰动并不间断地向用户提供电力和电量的能力，是基于全寿命周期理论进行电网技术经济评价的重要指标。常见的电网安全指标包括： （1）N-1校验。N-1准则是指正常运行方式下电力系统中任一独立元件（如线路、发电机、变压器等）无故障或因故障断开后，电力系统应能保持稳定运行和正常供电，其他元件不过负荷，电压和频率均在允许范围内。N-1准则用于单一元件无故障断开条件下电力系统静态安全分析，或单一元件故障断开后的电力系统稳定性分析即动态安全分析。 （2）区域供电的充裕度。这一指标能够反映区域内最大供电能力和电网最大负荷水平的比值。 （3）变电站布点。变电站布点是根据本地区负荷分布、用地情况和区域内电网架构情况进行评价的重要指标，其能够判断电力技术是否能够满足建设成本最低、用地布局合理、又能保障供电可靠性和安全性。（4）110kV电网容载比。其能够反映区域内电网110kV变电容量在满足供电可靠性基础上与对应的负荷之比。容载比的大小反映早期建设投资的大小。（5）220kV电网容载比，这一指标指的是区域内电网220kV变电容量在满足供电可靠性基础上与对应的负荷之比，是基于全寿命周期理论的电网技术经济评价体系的重要组成部分。第三，电网技术经济类指标。电力网络技术的复杂性不言而喻，对技术进行规划，是一个多目标、全过程、多维度的复杂系统过程，在对各种技术方案进行衡量的基础上，对技术方案能带来投资效益进行研究，是建设基于全寿命周期理论的电网技术经济评价体系的初衷。具体来说，常见的电网技术经济类指标包括： （1）净资产收益率。这一指标是净利润与平均股东权益的百分比，是公司税后利润除以净资产得到的百分比率，该指标反映股东权益的收益水平，用以衡量公司运用自有资本的效率，从实际情况来看，净资产收益率指标值越高，说明投资带来的收益越高。（2）成本费用利润率。这一指标是电力企业在电网规划期间的利润总额与成本、费用总额的比率，将其纳入到基于全寿命周期理论的电网技术经济评价体系中，能够准确判断每付出一元成本费用可获得多少利润，这对更好地选择电力网络技术方案有一定的积极作用。（3）新增资产单位新增电量供电成本。单位电量供电成本是指该区域内新增资产年增加的售电成本费用总额与年售电量的比值，具体计算公式为：区域内的单位电量供电成本＝总售电成本费用总额／年供电量（元／（MW·h）），是基于全寿命周期理论的电网技术经济评价体系的重要指标之一。

3 结束语

电力系统是现代化社会发展过程中必不可少的重要能源供应系统之一。人民群众的生产生活能否正常进行，很大程度上取决于电力系统的建设效果。电力企业作为电力网络建设和运行维护的主体，必须要在保证电力网络建设质量的基础上，对电力网络技术进行研究和分析。基于全寿命周期理论，建立健全电网技术经济评价体系，从而更准确地判断电网技术的综合效益和应用价值。为后续更好地建设电力网络打下坚实的基础。