我国坚强智能电网的经济效益评价

　　0引言

　　进入21世纪以来，国内外相关部门及机构对电网未来的发展方向进行了多方面的研究和探讨，智能电网的概念逐步形成。目前，智能电网的发展处于起步阶段，对智能电网的定义国际上尚未统一标准。世界各国特别是欧美等发达国家，根据各自的国情及电力工业特点提出了不同的智能电网定义，其核心理念都是利用现代信息通信、控制等先进技术，提升电网的智能化水平，适应可再生能源接入、双向互动等多元化电网服务要求，提供安全可靠、经济高效的可持续电力供应。

　　由于智能电网具有显著的综合效益和广阔的发展前景，发达国家普遍高度重视发展智能电网，并将其作为国家战略的重要组成部分。欧盟成立了智能电网委员会，发布了智能电网发展计划。美国最近提出，建设可实现电力在东西海岸传输的更坚强、更智能的电网。2009年5月，中国国家电网公司发布了以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，以信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网概念，并明确了公司建设坚强智能电网的战略目标和发展路线。

　　近年来刚刚开始对智能电网进行规划，学术界运用经济与管理理论对智能电网的研究主要从2006年开始，研究方向主要集中于智能电网的内涵界定与特征分析(许进华(2010丨00,姚建国(2010)2)、我国发展智能电网的对策建议(何祚庥(2010)H,慈向阳(2010)H)、国外智能电网发展借鉴(卢永(2010)5,马迪(2009)6)等三方面内容，对于我国智能电网的经济效益分析的研究较少，以白建华(2010)&]的研究为主，但对经济效益的评价缺乏系统性。

　　本文针对智能电网的特点，从发电环节、电网环节和用户环节对我国智能电网的经济效益系统进行梳理与评估，有利于促进我国智能电网的发展,从而缓解我国电力短缺危机，促进清洁能源的利用与我国经济社会的可持续发展。

　　1坚强智能电网经济效益评价的原则与方法

　　1.1智能电网经济评价的原则

　　1.1.1全面性原则

　　智能电网的经济评价要坚持全面性原则，不仅能从各个不同的角度反映出被评价系统的主要特征和状况，而且能反映系统整体的发展变化趋势。智能电网涉及发电环节、电网环节和电力用户，因此，经济评价指标应包括这3个方面。

　　1.1.2对比性原则

　　对智能电网产生的经济效益评价难度较大，但智能电网与传统电网相比在各个环节产生的经济效益显著。因此，本文在对我国智能电网经济效益进行评价时，应坚持对比性原则，使智能电网的经济效益凸显。

　　1.1.3可行性原则

　　对智能电网社会效率评价要遵循可行性原则，各种效益的含义要明确具体,避免各类经济效益之间内容相互交叉和重复。同时，在不违背智能电网经济效益评价的全面性原则下，尽量减少效益的类型。

　　1.1.4动态分析原则

　　本文对2020年我国智能电网经济效益进行评价，是以现阶段智能电网创造的各类效益为基础，由于时间跨度较大，有必要考虑资金的时间价值。因此，本文遵循考虑资金时间价值的动态分析原则。

　　1.1.5定量分析与定性分析相结合原则

　　对我国智能电网的经济效益评价应遵循定量分析与定性分析相结合的原则。智能电网经济效益评价的本质就是要对智能电网在整个计算期内的经济活动，通过效益与费用的计算，对电网的经济效益进行分析和比较。本文对智能电网的经济效益评价先定性分析各类效益，在此基础上，针对效益类型,定量度量各类效益。

　　1.1.6显性效益与隐性效益相结合原则

　　我国智能电网不仅带来诸多显性经济效益，如节约有效装机容量、降低电网线损费用等，同时，由于其社会性的存在，智能电网创造了大量隐性经济效益,如节约用户电费支出、减少用户停电损失等。本文在进行智能电网经济效益评价时，应将智能电网创造的显性经济效益与隐性经济效益相结合。

　　1.2智能电网经济效益评价的方法

　　对智能电网经济效益的评价采用定性与定量相结合的方法，即比较分析法与成本效益法相结合。这两种方法使用的前提是建立在比较的基础上进行分析和计算，在这里比较的基础是传统的电网与智能电网之间的比较。因此，要对传统电网和智能电网进行对比。

　　传统电网是指跨区输电网联系不紧密，电网跨区输电能力有限，跨省电网建设规模和电力电量交换规模不大，各区域之间的电力交换没有明显的扩大，各地区的电源需求空间主要由本地电源建设来满足;电网控制以自动化设备为主的电网。传统电网的电源布局特点是电源建设以本地平衡为主，各地区的煤电建设空间主要由本地煤电建设来满足;用户通常被称作负荷，与电网没有互动性。

　　坚强智能电网是指8以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、自动化、互动化为特征的统一坚强智能电网。与传统电网相比，坚强智能电网涵盖输配电的各个电压等级，能够促进电网与用户的互动，提高能源利用效率，能够实现清洁能源方便接入与退出，能够提高电网的安全稳定性，确保安全、可靠、优质的电力供应等。

　　1.2.1比较分析法

　　比较分析法，也称为对比法或者对比分析法,是通过实际数与基数的对比来提示实际数与基数之间的差异，借以了解经济活动的成绩和问题的一种分析方法。在科学探究活动中，常常用到比较分析法。比较分析法通常是把两个相互联系的指标数据进行比较,从数量上展示和说明研究对象规模的大小，水平的高低，速度的快慢，以及各种关系是否协调。在对比分析中，选择合适的对比标准是十分关键的步骤，选择合适，才能做出客观的评价，选择不合适，可能得出错误的结论。

　　比较分析法根据分析的特殊需要具有两种形式:绝对数比较、相对数比较。绝对数比较是利用绝对数进行对比，从而寻找差异的一种方法。相对数比较是由两个有联系的指标对比计算，用以反映客观现象之间数量联系程度的综合指标，其数值表现为相对数。由于研究目的和对比基础不同，相对数可以分为结构相对数、比例相对数、比较相对数、强度相对数、计划完成程度相对数、动态相对数。

　　比较分析法按照分析思路和方式分为前后对比法和有无对比法两种类型。

　　①前后对比法。前后对比法是指将项目实际发生的情况与若无项目可能发生的情况进行对比，以度量项目的真实效益、影响和作用。该方法是通过项目实施所付出的资源代价与项目实施后产生的效果进行对比，对项目可行性研究和评估的预期成果、规划目标，和项目建成并投入使用后的实际结果进行对比，以评价项目好坏。该方法是项目后评价的一个重要方法。在_般情况下，投资活动的前后对比是指将项目实施之前与项目完成之后的情况加以对比，是分析项目效益的一种方法。项目后评价则是指将项目前期的可行性研究和评估的预测结论，以及初步设计技术经济指标，与项目的实际运行结果及在评价时做出的新的预测相比较，用以发现变化和分析原因，以此揭示项目计划、决策和实施存在的问题8。

　　对于前后对比法国内存在两种说法，1是认为前后对比法就是对项目实施以前和实施以后所出现的经济效益进行对比，其差别反馈了以项目实施前后为分界的经济效益变化情况，但却没有考虑在没有投资情况下区域内可能会发生的情况变化，因此对于项目投资而带来的效益的反映有可能出现不全面、不真实，甚至弄不清有哪些效益是因为有了项目才带来的;二是认为前后对比法是指将项目前期的可行性研究和评估的预测结论，以及初步设计时的技术经济指标，与项目实际运行结果及在后评价时所做的新的预测结果相比较，以发现变化并分析原因。按照这种思路前后对比的结论不是项目产生的效益，而是用于揭示计划、决策和实施的质量。

　　②有无对比法。有无对比法是指将项目实际发生的情况与若无项目可能发生的情况进行对比，以度量项目的实际效益、影响和作用。对比的重点是要分清项目作用和影响与项目以外因素的作用和影响。通常项目的效益和影响评价要分析的数据和资料包括：项目实施前的情况、项目实施前的预测效果、项目的实际效果、无项目时可能实现的效果、无项目的实际效果等9。“有”与“无”指的是评价的对象，即计划、规划或项目。

　　有无对比法的关键是要求投入的代价与产出的效果口径一致，即所度量的效果要真正归因于项目。很多项目，特别是大型社会经济项目，实施后的效果不仅仅是项目的效果和作用，还有项目以外多种因素的影响，因此，简单的前后对比不能得出真正的项目效果结论。有无对比法对有项目实施和没有项目实施的经济效益进行比较，与前后对比法的差别就是因投资项目而产生的效益的真实增加量，它可以清楚地确定有多少效益是归功于该投资项目的，不过它也是假定没有项目的情况下，该地区没有大的政策变化和自然灾害等特殊情况。相对来说，有无对比法更能反映效益变化的真实情况。

　　1.2.2成本效益法

　　20世纪50年代后，进入以凯恩斯经济理论为代表的福利经济学宏观效益分析时期。由于项目评价以宏观经济效益和社会效益为主，单纯采用项目盈利性分析进行财务评价不能反映其真实的社会效益，因此形成了一种为社会评价公共项目所需的社会效益分析方法(socialcost-benefitanalysis,简称SCBA)。政府在进行公共项目投资评价和决策时，把决策建立在收益一成本分析的基础上，即根据公共项目的收益一成本比率来排列项目次序并做出决策。其特点是：要求把投资方案中投入的成本与其发生的收益进行对比，如收益大于成本，表示经济上可行;如收益小于成本，表示经济上不可行。这种方法的基本做法是：面对多种可供选择的方案，按照一定的方法计算出每种选择方案的全部预期成本和全部预期收益，并计算成本和收益的比率，按所得比值大小来比较不同项目或方案的效益，然后再确定优先采用次序，摒弃那些社会边际成本超过社会边际效益的项目或方案，选择最优的支出方案，再据以拨付和使用财政资金。这就是说，在任何情况下进行经济决策时，都必须选择产生最大效益的原则。此外，在选择方案时，_般还应遵循平均收益最大、净收益最大和所剩资金最小三项原则。

　　采用比较分析法和成本收益法对智能电网进行经济评价是以传统电网为基准，通过计算智能电网下发电、电网和用户各环节的成本效益对智能电网进行经济评价。

　　2我国坚强智能电网的经济效益评价

　　2.1发电环节经济效益评价

　　发电环节经济效益评价通常采用以下两个指标:一是节约系统有效装机容量;二是降低系统总发电燃料费用。

　　2.1.1节约系统有效装机容量

　　坚强智能电网在发电环节产生的经济效益首先体现在节约系统有效装机容量。传统电网的特点是跨区联系不密切，因此，区域电网自身必须有充足的装机容量满足区域内负荷的变化，特别是高峰负荷变化，虽然这些负荷有效利用时间短，但必须有备用装机容量。坚强智能电网以特高压电网为骨干网架，充分利用我国区域差异，包括南北区域季节差异、东西区域时差差异、不同地区负荷特性差异的特点，各级电网协调发展，有效降低电力系统负荷峰值。同时，坚强智能电网还具有互动性特点，通过分时电价激励用户和电源参与互动，引导用户将高峰时的用电负荷转移到低谷时段，降低系统高峰负荷。上述两个方面均使系统高峰负荷减少,从而节约系统有效装机容量。根据有关测算,010—2020年，发展坚强智能电网将使得我国煤电装机下降6300万千瓦，按目前情况，每单位千瓦的煤电机组约需投资3500~4000元，煤电装机投资下降约2205~2520亿元。

　　2.1.2降低系统总发电燃料费用

　　传统电网的电源布局特点是电源建设以本地平衡为主，各地区的煤电建设空间主要由本地煤电建设来满足，具体来说，在我国煤炭产区的西北部建设煤电满足当地需求，在非煤炭产区的中东部通过煤炭输送到当地建设煤电满足当地需求。我国中东部电力需求大，因此，这种煤电布局增加了系统总发电燃料费用(主要是煤炭运输费用)。坚强智能电网的特点是通过特高压电网使各级电网协调发展。这将促进我国电源布局优化，具体来说,就是增加西北部煤炭主产区的煤电装机容量，实现煤电基地的集约化开发，降低燃料运输成本，并且所降低的燃料运输成本大于远距离输送电力的费用。同时，坚强智能电网的互动性，可以引导用户将高峰时段的用电负荷转移到低谷时段，降低高峰负荷，减少电网负荷峰谷差，从而减少火电发电机组出力调节次数和幅度，降低火电机组发电煤耗,减少火电发电成本。据测算，到2020年，坚强智能电网使得我国煤电单位发电成本下降约1.0~1.5分/千瓦时;2010—2020年，系统总发电燃料费用将减少约2080亿元。

　　2.2电网环节经济效益评价

　　电网环节经济效益评价通常采用以下两个指标是节约电网建设投资;二是降低电网线损费用。

　　2.2.1节约电网建设投资

　　传统电网中，以区域电网为特点，部分电源和电网建设是为了满足用电高峰时期的需要，由于高峰时段短，因此，这些设备多数处于空闲状态。智能电网的特点是以特高压电网为骨干网架，能够充分利用供需两侧的各类资源来保障系统经济运行，更多地依赖高效发电厂，有效管理现有的输电和配电设施的负载，推迟或减少新建更多的永久性设施。据有关预计2010—2020年我国实施坚强智能电网后用电负荷比传统电网下降约4900万千瓦，按3700元/千伏安设备投资造价测算，电网建设投资需求将减少约1813亿元。

　　2.2.2降低电网线损费用

　　智能电网以远距离、大容量、低损耗的特高压技术、超高技术、相关设备为基础，这将大大降低电能输送过程中的损失电量。此外，智能电网通过_定的智能技术可以优化系统的潮流分布，提高输电网络的输送效率。同时，智能电网的建设将促进分布式能源的广泛应用，降低了电力远距离输送产生的网损。上述三个方面均可以降低电网的线路损失费用。据分析测算，到2020年，坚强智能电网相对于传统电网每年减少线损约72亿千瓦时,降低损失约15.6亿元。

　　2.3用户环节经济效益评价

　　用户环节经济效益评价通常采用以下两个指标是节约用户电费支出;二是减少用户停电损失费用。

　　2.3.1节约用户电费支出

　　智能电网能够促进电网与用户的互动，智能电网技术的应用可以帮助电力用户更好控制电力消耗,改变耗电习惯，减少电价较高的用电高峰时段的用电量，减少电费支出。具体来讲，就是在用户端安装智能电表,通过智能电表11为电力用户提供用电量和用电时间的相关信息，同时获取市场用电状况，帮助协调用电设备的运行并调整能耗，实现节约电力用户电费的支出。相关资料表明，法国监管机构CRE预测，通过安装智能表计，居民可以减少5%的电能消耗。据分析测算，到2020年，智能电网发展将降低用户电量需求约445亿千瓦时，按平均每千瓦时消耗燃料费用约0.2163元计算，全社会将节约燃料费用约96.3亿元。

　　2.3.2减少用户停电损失费用

　　众所周知，电能质量会对社会经济产生重要影响，尤其是现在社会用电设备数字化，对电能质量越来越敏感。电压、频率及供电的可靠性是电能质量的主要指标，电能质量问题的好坏对社会经济发展有重大影响。智能电网10通过安装在全网的传感器组件反馈的信息，将迅速识别电能质量问题，并准确地提出解决电能质量问题的方案。同时，智能电网还能改善由于闪电、线路故障和谐波源等引起的电能质量扰动。上述两个方面均提高电网的电能质量,减少停电引起的用户端损失的费用。据分析测算，到2020年，坚强智能电网可以使全社会停电损失减少约为190亿元。

　　3结束语

　　本文对我国智能电网的经济效益进行梳理与评估，采用定性分析与定量评估相结合的方法，认为我国智能电网的经济效益主要包括发电环节的节约有效装机容量(2205~2520亿元)和降低系统总发电燃料费用(2080亿元);电网环节的节约电网建设投资(1813亿元)和降低电网线损费用(15.6亿元);用户环节的节约用户电费支出(96.3亿元)和减少用户停电损失费用(190亿元)。从对我国智能电网产生的经济效益进行分析评价的结果来看,我国坚强智能电网带来巨大的经济社会效益，引起全社会的关注，对推动智能电网的发展具有积极的作用。