輸變電重大工程社會效益評價指標的測度方法研究

刁海璨+朱壯明+袁圓

摘 要 開展輸變電重大工程的社會效益評價研究，對評價指標制定合理的度量模型與評價方法，能夠促進輸變電重大工程規(guī)劃、設計、建設、后評價等各階段的投資效益評估工作進展。本文從輸變電重大工程社會發(fā)展和資源環(huán)境發(fā)展兩部分綜合考慮工程的社會效益，利用機會成本法、影子價格法、投入產出法等多種測度方法，突破了傳統(tǒng)社會效益評價只停留在確定指標權重對綜合效益影響的層面，解決了部分社會效益指標難以計量的問題，實現了多重維度不同屬性的指標貨幣化測度。

關鍵詞 輸變電 評價指標 測度

一、緒論

“十三五”期間，我國將建成特/超高壓交直流混合輸電網，并推動全球能源互聯，公司圍繞“建設能源互聯網，推動我國能源利用方式變革”的總體目標，將迎來公司發(fā)展方式和電網發(fā)展方式轉變的重要機遇期。目前，我國對于工程投資的經濟發(fā)展研究比較充分，但在具體項目評價中對社會效益進行定量測算的應用相對缺乏。

開展輸變電重大工程的社會效益評價研究，建立完善的評價指標體系，制定合理的度量模型與評價方法，其研究成果可用于已有項目的定量總結，也可指導擬建或在建項目各階段的工作和實踐，可廣泛應用于輸變電重大工程的規(guī)劃、設計、建設、后評價等各階段的投資效益評估。體系的創(chuàng)建對于完善投資決策機制，提高投資決策水平和項目管理水平，合理有效配置資金和資源，具有重大的理論和現實意義，同時也是實現公司投資結構優(yōu)化、投資價值可持續(xù)，促進公司集約化發(fā)展，提升精益化管理水平的技術支撐。

當前，在社會效益評價方面采用定量分析的研究相對較少。劉秋華從多種新能源并網效益、節(jié)能減排效益、激勵用戶節(jié)電效益和投資創(chuàng)造就業(yè)效益四個方面，采用簡單的計算方法對智能電網的社會效益進行了定量分析。田書欣在特高壓電網的社會效益分析中引入全壽命周期成本和影子價格理論，基于與效益相關的各元素影子價格估算公式，從節(jié)約裝機效益、節(jié)約燃煤效益、節(jié)約網損效益、降低短路電流效益、可持續(xù)發(fā)展效益和優(yōu)化社會資源配置效益方面深入分析了特高壓電網帶來的巨大的社會效益。陸明設計了城市軌道交通系統(tǒng)綜合效益評估指標體系，對能源節(jié)約效益、污染物減排效益、土地節(jié)約效益和就業(yè)帶動效益進行了定量測算。

二、社會效益測度方法研究

對于輸變電重大工程的社會效益，從社會發(fā)展和資源發(fā)展兩個層面開展，根據指標的特點將采取機會成本法、影子價格法、投入產出法、乘數效應法和“效益-費用”分析法這五種方法進行測量。

（一）機會成本法

機會成本法是指在無市場價格的情況下，資源使用的成本可以用犧牲的替代用途的收入來估算。對于投資者來說，就是指將資金進行某種形式的投資所獲得的收益相對于其放棄的另一種形式投資所獲得的收益。

（二）影子價格法

影子價格又稱最優(yōu)計劃價格或效率價格。它是指有限資源在最優(yōu)分配、合理利用的條件下，對社會目標的邊際貢獻或邊際效益。影子價格的獲得有多種途徑，其中最常用的方法是求解線性規(guī)劃模型，影子價格的數學基礎是線性規(guī)劃之對偶規(guī)劃理論。資源的最優(yōu)配置可以轉化為一個線性規(guī)劃問題，其對偶規(guī)劃的最優(yōu)解就是影子價格。即通過建立和求解資源優(yōu)化配置的線性規(guī)劃模型，來推求總體最優(yōu)情況下各種資源的影子價格。

（三）投入產出法

投入產出法是宏觀經濟分析中分析國民經濟各部門之間生產與分配、投入與產出的技術經濟聯系的一種常用方法。因此，能夠對社會效益各個指標發(fā)揮所產生的結果進行更加全面、清晰的分析和計量。投入產出法是在投入產出調查的基礎上，通過編制投入產出表，建立投入產出模型來分析社會經濟中各部門之間經濟技術關系的定量研究方法。

（四）“效益-費用”分析法

“效益-費用”分析法是進行項目國民經濟評價最常用的方法之一，其表示為：效益/費用，即B/C?；蛘弑硎緸椋盒б?費用，即B-C。若此方案最終效益超過投資費用，即B/C大于1，則此方案在經濟上是可以接受的；若投資效益小于投資費用，即B/C小于1，則此方案是賠錢的。所以，B/C的標準就是1，即投資效益應當大于投資費用，至少應不小于投資費用。

“效益-費用”分析法是用貨幣作為統(tǒng)一尺度，同時也考慮貨幣的時間價值，通過B/C得出的無量綱比值，能夠使人們更明顯、更直觀地看出方案之間的差異。

三、社會效益評價指標測度

輸變電重大工程作為電網建設的重要環(huán)節(jié)，近年來學術界運用經濟與管理理論在輸變電重大工程相關領域開展了大量的研究和實踐，以期規(guī)劃電力建設投資，分析產生的效益。

（一）社會發(fā)展指標測度

與普通工程相比，輸變電重大工程為公共服務設施的改進提供了新的發(fā)展機會和條件，為技術進步提供了更多可能，也對社會就業(yè)、脫貧等方面作出了貢獻。根據社會發(fā)展各類指標的特點，選擇對應的測度方法。

1.對技術進步的指標測度

新技術應用：考慮技術進步對于上下游的影響。對于輸變電重大工程的設備制造廠商和材料供應商而言，在挑戰(zhàn)廠商研發(fā)和制造能力的同時，實現了廠商的優(yōu)勝劣汰。其效益測算公式如下：

（1）

式中：為新技術應用效益；

為第種新材料的工程用量；

為第種新材料的單位價格；

為第種新設備的工程用量；

為第種新設備的單位價格；

為電力生產與供應業(yè)的影響力系數。

2.對家庭生活改善的指標測度

第一，戶均電器擁有量增長貢獻。住宅戶均用電量指標隨著家電總功率的增加呈增長趨勢。戶均電器擁有量增長貢獻測算公式如下：

（2）

式中：為小區(qū)項目實施后當年平均每戶用電量；

為小區(qū)項目實施前一年平均每戶年均用電量。

為電價。endprint

第二，居民配電容量增長貢獻。輸變電重大工程的建設對輸電地區(qū)小區(qū)居民的配電容量增長有一定貢獻。此貢獻可量化為：

（3）

式中：為小區(qū)售電價；

為小區(qū)項目實施后當年平均每戶配電容量；

為小區(qū)項目實施前一年平均每戶配電容量。

第三，居民限電時長減少量。輸變電重大工程的實施有助于輸電當地提高最大限電負荷，從而減少居民限電時長，有利于居民生活水平的提升，將居民限電時長減少量指標貨幣量化為：

（4）

式中：為地售電價；

為最大限電負荷；

為限電時長減少量。

3.對社會生活改善的指標測度

第一，新能源交通增長貢獻。輸變電重大工程的實施對新能源交通的增長貢獻主要體現在電動汽車對化石能源汽車的替代，以及電動公交汽車對傳統(tǒng)能源公交汽車的替代上。因此，新能源交通增長貢獻測算公式如下：

（5）

式中：表示新能源汽車，表示新能源公交汽車；

為新能源車型擁有量；

為該車型平均每年行駛公里數；

為該車型平均每公里油耗；

為油價。

第二，標桿電價上漲減少量。工程輸電的落地電價與點滴標桿電價之間存在價差，因此輸變電重大工程能夠有效抑制標桿電價上漲，降低企業(yè)和居民的用電支出，具體測算公式如下：

（6）

式中：為抑制標桿電價上漲的效益；

為落地電價；

為工程所在地當地標桿電價；

為年地區(qū)用電量。

4.對電網系統(tǒng)效率提升的指標測度

第一，電能質量改善效益。電能質量優(yōu)化有效降低了供電中斷造成的經濟損失。借鑒機會成本概念，將電能質量改善效益測算公式表述如下：

（7）

式中：為單次瞬時供電中斷產生的經濟損失；

為第種技術的應用率相對于參考年的變化量；

為第種電能質量問題向1次1min供電中斷的折算率；

為第種電能質量問題在第種技術下的改善效果。

第二，電能利用效率增長貢獻。輸變電重大工程主要是通過降低線損產生的節(jié)電效應提高電能的利用效率的。這一影響用公式表示為：

（8）

式中：為第年的節(jié)電效益。

為年輸電量；

為當年線損較參考年線損下降的百分數。

第三，工程投運增長貢獻。工程投運產生的增長貢獻主要來源于單位變電容器供電量的變化和單位線路供電量的變化，合并之后可按下式計算：

（9）

式中：為售電價；

為購電價；

為年度新增供電量。

（二）資源環(huán)境發(fā)展指標測度

目前，我國對輸變電重大工程的研究對于其投資建設所帶來的環(huán)境效益缺少系統(tǒng)性的分類研究。因此，有必要對輸變電重大工程的環(huán)境效益進行研究分析，并根據輸變電重大工程資源環(huán)境發(fā)展各類指標的特點，選擇對應的測度方法。

1.對生態(tài)環(huán)境成本的指標測度

第一，水資源成本。按照區(qū)域電網內所有火電廠對區(qū)域水環(huán)境的影響，并參考機會成本法提出以區(qū)域水系內所有火電廠的廢水排放量換算成相應的發(fā)電量占總發(fā)電容量的比例作為評價指標。

火電廠排廢水影響指標

區(qū)域水系內火電廠年廢水排放總量占區(qū)域總徑流量的比例，記為：

（10）

式中，為排水影響指標；

為區(qū)域水系內火電廠年廢水排放總量；

為發(fā)電總量；

為取水量同發(fā)電量的換算系數。

第二，大氣資源成本。電力行業(yè)一直是我國能源消耗、大氣污染物和溫室氣體排放的重點行業(yè)。根據機會成本法對大氣資源成本加以測算。

SO2和NOx價格：取5000元/t。

CO2價格：根據我國CDM項目碳交易價格平均為10～12€/t，CO2此處暫采用100元/t CO2為溫室氣體的價格參數。

則有：

（11）

式中：為構造大氣污染物協同減排當量指標；

，，分別為SO2、NOX、CO2的交易價格與電價的轉化系數。

第三，土地資源成本。輸變電建設項目對地表的影響主要集中在施工期及施工場地恢復期。變電站和線路的施工建設都會產生一定的永久占地和臨時占地，此處用土地的影子價格來反映土地用于擬建項目后不能再用于其他項目所放棄的國民經濟效益以及國民經濟為其增加的資源消耗，包括土地的機會成本與土地轉變用途所導致的新增資源消耗。測算公式如下：

（12）

（13）

式中：為土地影子價格；

為將項目所占用的土地以行政劃撥的方式將土地使用權交給其他土地使用者用于其他用途時土地價格的最高者；

為項目所占用土地在未來一定時期內放棄的其他用途的收益現值的總和；

為項目占用土地地塊的數量；

為項目所占用土地最佳用途的年凈效益；

為土地的最佳用途的年凈收益同所受電量獲得收益的轉化系數；

R為最佳用途凈效益的年平均增長率；

為社會折現率；

為土地的招標價格或拍賣價格中的較大者。

以上依據機會成本法，根據電力建設項目在建設以及運營過程中對環(huán)境的負面影響來作為成本分析，測度衡量輸變電工程對資源環(huán)境的影響。

2.對人居環(huán)境成本的指標測度

第一，社區(qū)環(huán)境治理費用。對于輸變電重大工程建設項目來說，社區(qū)環(huán)境維護方面的投資成本是在項目規(guī)劃建設初期一次性投入的費用，此處不作具體的測度分析。endprint

第二，環(huán)保投入成本。環(huán)保投入是促進經濟增長與環(huán)境治理協調發(fā)展的重要手段。伴隨經濟的快速發(fā)展，資源、能源的消耗量和污染物產生量也在同步增加，環(huán)境保護面臨巨大壓力。同樣，此項投資也作為輸變電重大工程項目規(guī)劃建設初期一次性投入的費用，此處不作具體的測度分析。

3.對資源環(huán)境成本的指標測度

耗材節(jié)約成本：在輸變電重大工程建設中，以輸電鐵塔、變電架構及換流站閥為代表的鋼結構或鋼構件得到了大量應用。而節(jié)約鋼耗材的使用有助于增加輸變電重大工程的節(jié)能減排效益。在耗材節(jié)約量方面根據“效益-費用”分析法，通過節(jié)約資源耗材消耗量來測度衡量采用先進的技術改進所帶來的資源環(huán)境發(fā)展效益，測算公式如下：

（12）

式中：為技術改進前后耗材的變化量；

和為技術改進前和改進后的成本；

和為技術改進前后成本與電量之間的轉化系數。

4.對噪聲環(huán)境的指標測度

輸變電重大工程的輸電線路在運行過程中，電磁環(huán)境問題不可避免。對噪聲的測算主要是采用機會成本法。

第一，電磁干擾噪聲污染。治理電磁干擾噪聲所消耗的費用：

（13）

第二，無線電噪聲污染。治理無線電干擾噪聲所消耗的費用：

（14）

式中：和分別為建設期和變電站線路工程可聽噪聲原始分貝與達標分貝的差值，單位為；

和分別為建設期線路和運行期變電站工程可聽噪聲每降低1dB的成本，單位為元/dB；

和分別為線路和變電站工程電場強度，原始電場強度與達標電場強度的差值，單位為kV/m；

和分別為線路和變電站工程每降低單位電場強度所需的成本，單位為元；

為第m段線路長度，單位為km；

α為成本與電量的轉化系數。

5.對電源結構的指標測度

化石能源消耗變化量：

（15）

式中：和分別為二氧化碳和其他污染氣體的單位治理成本，單位為元/m3；

和分別為電煤的二氧化碳和污染氣體排放系數；

為替代化石能源的電能消耗量。

四、輸變電工程實例分析

在對輸變電工程社會效益指標進行了測度的基礎上，選取寧東直流工程進行分析。該工程是國家“西電東送”的重點電網建設項目，能使寧夏乃至西北地區(qū)的資源優(yōu)勢轉化為經濟優(yōu)勢，極大地緩解山東省電力供應緊張、能源資源短缺的壓力。對該工程社會效益的測算有助于對其社會影響進行更客觀的評價。

根據上述對于社會效益各指標的測算，先將社會效益測量模型表述如下：

約束條件。本輸變電工程最大輸送電量為24297624kwh，帶入函數得工程社會效益的最大值為7996367656.16299422762414647元。

五、結語

對輸變電重大工程社會效益指標的測度方法研究，是對輸變電重大工程進行社會效益評價的重要前提，有利于進一步實現綜合效益最大化。

關于指標測度的動態(tài)更新應考慮技術革新與宏觀經濟環(huán)境的變化，如新能源并網技術的發(fā)展帶來的環(huán)境改善、環(huán)境治理方法的進步，進而帶來的成本降低、土地價格的變化，土地增值的影響、稅收政策的變化帶來的稅收效應的變化等，同時也應考慮電力體制改革與經濟發(fā)展帶來的電力市場環(huán)境的變化，如電力市場環(huán)境下電價波動對社會效益的影響等，根據新變化對指標及測度進行增加和完善。

（作者單位為中國人民大學）

[基金項目：本文系國家電網公司科技項目“輸變電重大工程社會效益評價系統(tǒng)研究”。]

參考文獻

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