電力企業(yè)低碳管理績(jī)效評(píng)價(jià)系統(tǒng)的研究

黃澤華，郭 勇，李秋燕，張競(jìng)超

（國(guó)網(wǎng)河南省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，鄭州 450052）

電力企業(yè)低碳管理績(jī)效評(píng)價(jià)系統(tǒng)的研究

黃澤華，郭 勇，李秋燕，張競(jìng)超

（國(guó)網(wǎng)河南省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，鄭州 450052）

“應(yīng)對(duì)霧霾，減少排放”成為中國(guó)當(dāng)前治理環(huán)境污染最急迫的問題，以燃煤為主要發(fā)電方式的電力企業(yè)在生產(chǎn)過程所排放的二氧化碳、氮氧化物和懸浮顆粒物正是造成霧霾的主要根源。而隨著“電改”的進(jìn)行，電網(wǎng)作為“發(fā)電-供電-用電”這條電力供應(yīng)鏈中第二環(huán)節(jié)的主體，正處于改革的風(fēng)口浪尖?；诖?，本文以電力企業(yè)中的電網(wǎng)企業(yè)為重點(diǎn)，研究以降低電力企業(yè)能耗、實(shí)現(xiàn)節(jié)能為目的的低碳管理績(jī)效評(píng)價(jià)模型。本文運(yùn)用“驅(qū)動(dòng)力-狀態(tài)-響應(yīng)（DSR）”模型構(gòu)建了電力企業(yè)低碳管理績(jī)效評(píng)價(jià)體系，采用層次分析法計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，結(jié)合實(shí)例進(jìn)行對(duì)比，預(yù)期為電力企業(yè)的規(guī)劃、運(yùn)營(yíng)、監(jiān)管系統(tǒng)過程提供提高低碳管理水平的標(biāo)準(zhǔn)，提高電力企業(yè)綜合低碳績(jī)效、推動(dòng)電力企業(yè)綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。

電網(wǎng)企業(yè)；低碳管理績(jī)效；評(píng)價(jià)系統(tǒng)；碳足跡；層次分析法

“十二五”計(jì)劃把節(jié)能減排和控制碳排放強(qiáng)度作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的硬約束性指標(biāo)，而“霧霾”與“低碳”成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可避免的主題。2013年底，全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量124 738萬kW，同比增長(zhǎng)9.3%，火電裝機(jī)容量86 238萬kW，占全部裝機(jī)容量的69.1%?；痣娧b機(jī)容量的不斷增長(zhǎng)導(dǎo)致二氧化碳等污染物的排放量逐年增加，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成很大損害。

電力供應(yīng)鏈中的電網(wǎng)企業(yè)，它是吸收煤炭等一次能源、輸送和配供綠色電力的重要平臺(tái)，因此它在低碳管理中處于重要位置，在國(guó)家節(jié)能減排浪潮中面臨挑戰(zhàn)的同時(shí)蘊(yùn)藏著很大的減排潛力。在研究低碳管理績(jī)效評(píng)價(jià)體系之前，已有學(xué)者對(duì)與此相關(guān)的低碳電力、電力企業(yè)節(jié)能減排的評(píng)價(jià)做出了研究。孫彥龍等建立的低碳電網(wǎng)指標(biāo)體系總結(jié)提煉了與電網(wǎng)低碳發(fā)展相關(guān)要素，全面揭示了與電網(wǎng)低碳發(fā)展相關(guān)的關(guān)鍵因素；顧英偉、李彩虹闡述了電力行業(yè)節(jié)能減排現(xiàn)狀并對(duì)其進(jìn)行節(jié)能減排評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究，促進(jìn)電力行業(yè)低碳發(fā)展的水平程度、CO2減排量；田俊麗從低碳效益方面分析了CO2、SO2等污染物的減排價(jià)值，并使用層次分析法進(jìn)行指標(biāo)權(quán)重計(jì)算；李冰進(jìn)行了電力企業(yè)完整的環(huán)境成本的核算體系；Sovacool根據(jù)碳足跡這個(gè)指標(biāo)對(duì)全球12大都市區(qū)進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析，并提出了促進(jìn)低碳、減少碳足跡的建議，而孟美文以內(nèi)蒙古電網(wǎng)企業(yè)為例提出碳足跡的核算和評(píng)估過程。

1　電力企業(yè)低碳管理績(jī)效評(píng)價(jià)體系的建立

在霧霾背景下的低碳管理績(jī)效是擴(kuò)展到從電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)、運(yùn)行、客戶滿意和社會(huì)效應(yīng)4個(gè)層面上逐層推進(jìn)的。因此本文運(yùn)用DSR模型，選取“低碳經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、低碳技術(shù)指標(biāo)、低碳運(yùn)營(yíng)指標(biāo)、低碳生態(tài)指標(biāo)”構(gòu)建經(jīng)濟(jì)-技術(shù)-運(yùn)營(yíng)-生態(tài)四維綜合績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的理論框架，以期為定量評(píng)估電網(wǎng)低碳發(fā)展?jié)摿μ峁﹨⒖家罁?jù)，也為未來低碳管理績(jī)效指標(biāo)核查、節(jié)能項(xiàng)目合作、建立綠色系統(tǒng)提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。

1.1低碳經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

從電網(wǎng)規(guī)劃開始全面對(duì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)加以定義，進(jìn)行低碳經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較分析。

1.1.1購買火電的經(jīng)濟(jì)性

購買燃煤發(fā)電廠發(fā)出電量的經(jīng)濟(jì)性。隨著“廠網(wǎng)分離，競(jìng)價(jià)上網(wǎng)”的進(jìn)行，電網(wǎng)企業(yè)更青睞成本低、質(zhì)量高的電能。

1.1.2清潔能源并網(wǎng)建設(shè)投資力度

電網(wǎng)對(duì)風(fēng)能、太陽能等清潔能源并網(wǎng)投資成本占總投資成本的比重。投資比重越大，碳減排能力越強(qiáng)。

1.1.3并網(wǎng)結(jié)構(gòu)合理性

2013年電網(wǎng)供給到需求側(cè)的電量輸出69%來自于并網(wǎng)火電，并網(wǎng)風(fēng)電占6.1%，22.5%電量輸出并網(wǎng)水電，核電和并網(wǎng)太陽能僅占1.2%。這種不合理的電力并網(wǎng)結(jié)構(gòu)不利于電網(wǎng)低碳的運(yùn)行。因此，并網(wǎng)消費(fèi)越合理，資源利用效率越高，越經(jīng)濟(jì)。

1.1.4總損耗成本

電網(wǎng)中電器設(shè)備如變壓器、輸配電過網(wǎng)損耗電量成本占總輸送電量?jī)r(jià)值的比率。損耗成本越低，越能提高企業(yè)低碳管理績(jī)效。

1.1.5環(huán)境管理成本

環(huán)境管理成本可反映電網(wǎng)管理過程項(xiàng)目實(shí)施對(duì)環(huán)境破壞而進(jìn)行治理的費(fèi)用。環(huán)境管理成本越小，說明生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的過程中對(duì)環(huán)境的損害小。

1.1.6企業(yè)環(huán)境收益

企業(yè)環(huán)境收益指的是企業(yè)的環(huán)境贏利，是企業(yè)因?yàn)檫M(jìn)行環(huán)境投資而從環(huán)境資產(chǎn)或環(huán)境治理中得到的效用總量，如電網(wǎng)中使用非晶合金變壓器等先進(jìn)適用的節(jié)能新技術(shù)、新設(shè)備、新材料帶來的環(huán)境收益；也可以是企業(yè)積極參加節(jié)能減排獲得的優(yōu)惠或政府補(bǔ)貼這些實(shí)際收益。

1.2低碳技術(shù)指標(biāo)

低碳技術(shù)是指涉及電網(wǎng)從建設(shè)到運(yùn)行過程中可再生能源及新能源等領(lǐng)域開發(fā)的有效控制溫室氣體排放的新技術(shù)。

1.2.1節(jié)能設(shè)備滲透程度

基于降低污染提高利用率的節(jié)能減排技術(shù)滲透程度，如無功補(bǔ)償技術(shù)、節(jié)能輸配技術(shù)，節(jié)能變壓器，替代SF6的節(jié)能、低污染電氣設(shè)備的應(yīng)用程度。

1.2.2節(jié)能電力供給技術(shù)

電網(wǎng)輸出電用于如節(jié)能電動(dòng)車，節(jié)能電燈等節(jié)能設(shè)備占的比重。汽車尾氣是大氣污染的重要來源，對(duì)霧霾的形成作用較大。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2014年底新能源汽車?yán)塾?jì)生產(chǎn)5.67萬輛，同比增長(zhǎng)5倍；其中，純電動(dòng)車生產(chǎn)2.58萬輛，插電式生產(chǎn)1.36萬輛，同比增長(zhǎng)近25倍。用電側(cè)對(duì)節(jié)能電力的供給很大程度上減少了污染。

1.2.3智能用電裝置研發(fā)覆蓋率

基于電網(wǎng)需求側(cè)，智能采集用戶用電信息，同時(shí)獲取用戶用電量，從而提高用電效率、減少電能損耗、降低用戶電費(fèi)支出的裝置的研發(fā)或?qū)嵤┏潭取?/p>

1.2.4低碳電力調(diào)度技術(shù)

低碳電力調(diào)度是當(dāng)用戶用電超過限定額度時(shí)，對(duì)電網(wǎng)供電量加以限制并最后輸送給用戶用電的技術(shù)，既能減少能耗也能促進(jìn)電網(wǎng)移峰填谷的效果。

1.3低碳運(yùn)營(yíng)指標(biāo)

低碳運(yùn)營(yíng)指標(biāo)即電網(wǎng)通過低碳技術(shù)調(diào)度的電量被消費(fèi)的方式、運(yùn)營(yíng)程度。

1.3.1電力規(guī)劃集聚程度

電網(wǎng)規(guī)劃供電運(yùn)營(yíng)范圍與居民區(qū)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)的聚集程度。供電范圍越密集，集聚程度越高，越有利于電網(wǎng)節(jié)能降損和電力企業(yè)的碳減排工作的進(jìn)行，同時(shí)保證了電網(wǎng)建設(shè)和改造的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。

1.3.2水電氣復(fù)合網(wǎng)運(yùn)營(yíng)程度

通過逐步實(shí)現(xiàn)能源聯(lián)產(chǎn)聯(lián)合調(diào)度，形成有機(jī)水、電、氣復(fù)合能源網(wǎng)。如浙能集團(tuán)的電/氣聯(lián)合，提高整體系統(tǒng)性效益。

1.4低碳生態(tài)指標(biāo)

霧霾背景下這種管理形式對(duì)資源環(huán)境方面的效益。

1.4.1碳排放量降低程度

電網(wǎng)實(shí)施低碳調(diào)度、節(jié)能技術(shù)等各項(xiàng)低碳管理后，在供電所有環(huán)節(jié)中減少的電量損耗而降低的碳排放量與傳統(tǒng)調(diào)度方式下碳排放量相比較優(yōu)化的程度。

1.4.2節(jié)能工藝工程貢獻(xiàn)程度

電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)過程的節(jié)能“工藝”對(duì)碳減排價(jià)值的影響大小。如電網(wǎng)在建設(shè)輸配網(wǎng)項(xiàng)目時(shí)使用埋線代替架空建設(shè)以降低線損達(dá)到低碳經(jīng)濟(jì)的目的。如建設(shè)暴露在外的大型電器設(shè)備時(shí)采用隔熱節(jié)能工藝工程在提高設(shè)備使用率降低由于設(shè)備年久失修而造成的損耗。

1.4.3碳足跡認(rèn)證實(shí)施程度

電網(wǎng)碳足跡是對(duì)電網(wǎng)從電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)運(yùn)行這整個(gè)過程產(chǎn)生的CO2的核算和評(píng)估。它包括從變電站、輸電線路、配電線路、配電變壓器匯總、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，計(jì)算分線、分站網(wǎng)損率碳足跡及管理排放如電網(wǎng)自身照明、供暖、計(jì)算機(jī)等用電設(shè)備排放。它是從電網(wǎng)自身消費(fèi)和消耗出發(fā)的，是對(duì)電網(wǎng)碳足跡實(shí)施與否的低碳管理績(jī)效評(píng)價(jià)。

1.5低碳標(biāo)準(zhǔn)化管理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

通過對(duì)以上因素的分析，最終建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如表1所示。

表1　電網(wǎng)企業(yè)低碳管理績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2　基于AHP的電力行業(yè)低碳標(biāo)準(zhǔn)化管理評(píng)價(jià)體系

本文用層次分析法將評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分為三層：目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層。

2.1步驟

2.1.1構(gòu)造判斷矩陣

建立層次分析模型后要在各層元素之間進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)造出比較判斷矩陣。對(duì)于n個(gè)元素來說，得到兩兩比較判斷矩陣。

2.1.2重要性等級(jí)

進(jìn)行1-9重要性等級(jí)標(biāo)度。

2.1.3層次單排序

（1）計(jì)算判斷矩陣每一行元素的乘積

（2）計(jì)算上式n次方根

W=［W1，W2，…，Wn］T即為所求特征向量。

（4）計(jì)算判斷矩陣的最大特征根λmax

其中AWi表示AW中第i個(gè)元素，是等級(jí)矩陣和特征向量的乘積。

2.1.4一致性檢驗(yàn)

引入判斷矩陣最大特征值以外的其余特征根的負(fù)平均值，作為衡量判斷矩陣偏離一致性的指標(biāo)，即用

其中，CR為判斷矩陣的隨機(jī)一致性比率；CI為判斷矩陣的一般一致性指標(biāo)，它由下式給出：

RI為判斷矩陣的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，采用1-9階的判斷矩陣。

當(dāng)CR＜0.1時(shí)，即認(rèn)為判斷矩陣具有滿意的一致性，否則就需要調(diào)整判斷矩陣，使之具有滿意的一致性。

2.1.5總層次排序

最高層次的總排序就是其層次總排序。

2.2評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確立

根據(jù)上述確定的電網(wǎng)企業(yè)低碳管理績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，我們使用層次分析法對(duì)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、運(yùn)營(yíng)、生態(tài)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重的確立。

目標(biāo)層A的構(gòu)造的判斷矩陣確定指標(biāo)重要性程度，如表2所示。

表2　A判斷矩陣

同理可求其他指標(biāo)權(quán)重，各指標(biāo)權(quán)重一致性檢驗(yàn)均通過。總層次排列如表3。

3　案例分析

選取河北省A電網(wǎng)企業(yè)和河南省B電網(wǎng)企業(yè)進(jìn)行比較，根據(jù)專家的評(píng)分（滿分10分，實(shí)施效果越好，分?jǐn)?shù)越高），計(jì)算如下。

A企 業(yè) 總 分 數(shù)：0.121 6×8+0.072 0×9+0.072 0×6+0.022 8×7+ 0.022 4×8+0.060 2×5+0.058 2×6+0.009 8×6+0.058 2×8+ 0.025 3×7+0.071 3×6+0.035 6×8+0.194 6×7+0.123 8×6+ 0.052 5×8=6.980 9

B企業(yè)總分?jǐn)?shù)為6.429 4?？芍珹電網(wǎng)企業(yè)分?jǐn)?shù)高于B電網(wǎng)企業(yè)，則A企業(yè)低碳管理績(jī)效比較高，通過實(shí)際調(diào)查，與現(xiàn)狀相符。

4　結(jié) 語

在霧霾背景下，電網(wǎng)企業(yè)低碳管理不僅能提高電力企業(yè)的綜合效益，保證企業(yè)安全高效地運(yùn)作，提高整體管理水平，而且能保證企業(yè)在整個(gè)低碳環(huán)境下運(yùn)行，并且能為將來除了電網(wǎng)企業(yè)之外的售電公司提供借鑒，使得各電力企業(yè)在契合當(dāng)今國(guó)家對(duì)生態(tài)的要求下更好更快地發(fā)展。隨著社會(huì)用電水平不斷提升，合理地評(píng)價(jià)電力企業(yè)低碳水平，構(gòu)建科學(xué)的評(píng)價(jià)體系，有助于大力推動(dòng)我國(guó)電力企業(yè)發(fā)展建設(shè)的綠色發(fā)展和持續(xù)發(fā)展。

表3　低碳標(biāo)準(zhǔn)化管理總排列表

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