输变电重大工程社会效益评价指标的测度方法研究

刁海璨+朱壮明+袁圆

摘 要 开展输变电重大工程的社会效益评价研究，对评价指标制定合理的度量模型与评价方法，能够促进输变电重大工程规划、设计、建设、后评价等各阶段的投资效益评估工作进展。本文从输变电重大工程社会发展和资源环境发展两部分综合考虑工程的社会效益，利用机会成本法、影子价格法、投入产出法等多种测度方法，突破了传统社会效益评价只停留在确定指标权重对综合效益影响的层面，解决了部分社会效益指标难以计量的问题，实现了多重维度不同属性的指标货币化测度。

关键词 输变电 评价指标 测度

一、绪论

“十三五”期间，我国将建成特/超高压交直流混合输电网，并推动全球能源互联，公司围绕“建设能源互联网，推动我国能源利用方式变革”的总体目标，将迎来公司发展方式和电网发展方式转变的重要机遇期。目前，我国对于工程投资的经济发展研究比较充分，但在具体项目评价中对社会效益进行定量测算的应用相对缺乏。

开展输变电重大工程的社会效益评价研究，建立完善的评价指标体系，制定合理的度量模型与评价方法，其研究成果可用于已有项目的定量总结，也可指导拟建或在建项目各阶段的工作和实践，可广泛应用于输变电重大工程的规划、设计、建设、后评价等各阶段的投资效益评估。体系的创建对于完善投资决策机制，提高投资决策水平和项目管理水平，合理有效配置资金和资源，具有重大的理论和现实意义，同时也是实现公司投资结构优化、投资价值可持续，促进公司集约化发展，提升精益化管理水平的技术支撑。

当前，在社会效益评价方面采用定量分析的研究相对较少。刘秋华从多种新能源并网效益、节能减排效益、激励用户节电效益和投资创造就业效益四个方面，采用简单的计算方法对智能电网的社会效益进行了定量分析。田书欣在特高压电网的社会效益分析中引入全寿命周期成本和影子价格理论，基于与效益相关的各元素影子价格估算公式，从节约装机效益、节约燃煤效益、节约网损效益、降低短路电流效益、可持续发展效益和优化社会资源配置效益方面深入分析了特高压电网带来的巨大的社会效益。陆明设计了城市轨道交通系统综合效益评估指标体系，对能源节约效益、污染物减排效益、土地节约效益和就业带动效益进行了定量测算。

二、社会效益测度方法研究

对于输变电重大工程的社会效益，从社会发展和资源发展两个层面开展，根据指标的特点将采取机会成本法、影子价格法、投入产出法、乘数效应法和“效益-费用”分析法这五种方法进行测量。

（一）机会成本法

机会成本法是指在无市场价格的情况下，资源使用的成本可以用牺牲的替代用途的收入来估算。对于投资者来说，就是指将资金进行某种形式的投资所获得的收益相对于其放弃的另一种形式投资所获得的收益。

（二）影子价格法

影子价格又称最优计划价格或效率价格。它是指有限资源在最优分配、合理利用的条件下，对社会目标的边际贡献或边际效益。影子价格的获得有多种途径，其中最常用的方法是求解线性规划模型，影子价格的数学基础是线性规划之对偶规划理论。资源的最优配置可以转化为一个线性规划问题，其对偶规划的最优解就是影子价格。即通过建立和求解资源优化配置的线性规划模型，来推求总体最优情况下各种资源的影子价格。

（三）投入产出法

投入产出法是宏观经济分析中分析国民经济各部门之间生产与分配、投入与产出的技术经济联系的一种常用方法。因此，能够对社会效益各个指标发挥所产生的结果进行更加全面、清晰的分析和计量。投入产出法是在投入产出调查的基础上，通过编制投入产出表，建立投入产出模型来分析社会经济中各部门之间经济技术关系的定量研究方法。

（四）“效益-费用”分析法

“效益-费用”分析法是进行项目国民经济评价最常用的方法之一，其表示为：效益/费用，即B/C。或者表示为：效益-费用，即B-C。若此方案最终效益超过投资费用，即B/C大于1，则此方案在经济上是可以接受的；若投资效益小于投资费用，即B/C小于1，则此方案是赔钱的。所以，B/C的标准就是1，即投资效益应当大于投资费用，至少应不小于投资费用。

“效益-费用”分析法是用货币作为统一尺度，同时也考虑货币的时间价值，通过B/C得出的无量纲比值，能够使人们更明显、更直观地看出方案之间的差异。

三、社会效益评价指标测度

输变电重大工程作为电网建设的重要环节，近年来学术界运用经济与管理理论在输变电重大工程相关领域开展了大量的研究和实践，以期规划电力建设投资，分析产生的效益。

（一）社会发展指标测度

与普通工程相比，输变电重大工程为公共服务设施的改进提供了新的发展机会和条件，为技术进步提供了更多可能，也对社会就业、脱贫等方面作出了贡献。根据社会发展各类指标的特点，选择对应的测度方法。

1.对技术进步的指标测度

新技术应用：考虑技术进步对于上下游的影响。对于输变电重大工程的设备制造厂商和材料供应商而言，在挑战厂商研发和制造能力的同时，实现了厂商的优胜劣汰。其效益测算公式如下：

（1）

式中：为新技术应用效益；

为第种新材料的工程用量；

为第种新材料的单位价格；

为第种新设备的工程用量；

为第种新设备的单位价格；

为电力生产与供应业的影响力系数。

2.对家庭生活改善的指标测度

第一，户均电器拥有量增长贡献。住宅户均用电量指标随着家电总功率的增加呈增长趋势。户均电器拥有量增长贡献测算公式如下：

（2）

式中：为小区项目实施后当年平均每户用电量；

为小区项目实施前一年平均每户年均用电量。

為电价。endprint

第二，居民配电容量增长贡献。输变电重大工程的建设对输电地区小区居民的配电容量增长有一定贡献。此贡献可量化为：

（3）

式中：为小区售电价；

为小区项目实施后当年平均每户配电容量；

为小区项目实施前一年平均每户配电容量。

第三，居民限电时长减少量。输变电重大工程的实施有助于输电当地提高最大限电负荷，从而减少居民限电时长，有利于居民生活水平的提升，将居民限电时长减少量指标货币量化为：

（4）

式中：为地售电价；

为最大限电负荷；

为限电时长减少量。

3.对社会生活改善的指标测度

第一，新能源交通增长贡献。输变电重大工程的实施对新能源交通的增长贡献主要体现在电动汽车对化石能源汽车的替代，以及电动公交汽车对传统能源公交汽车的替代上。因此，新能源交通增长贡献测算公式如下：

（5）

式中：表示新能源汽车，表示新能源公交汽车；

为新能源车型拥有量；

为该车型平均每年行驶公里数；

为该车型平均每公里油耗；

为油价。

第二，标杆电价上涨减少量。工程输电的落地电价与点滴标杆电价之间存在价差，因此输变电重大工程能够有效抑制标杆电价上涨，降低企业和居民的用电支出，具体测算公式如下：

（6）

式中：为抑制标杆电价上涨的效益；

为落地电价；

为工程所在地当地标杆电价；

为年地区用电量。

4.对电网系统效率提升的指标测度

第一，电能质量改善效益。电能质量优化有效降低了供电中断造成的经济损失。借鉴机会成本概念，将电能质量改善效益测算公式表述如下：

（7）

式中：为单次瞬时供电中断产生的经濟损失；

为第种技术的应用率相对于参考年的变化量；

为第种电能质量问题向1次1min供电中断的折算率；

为第种电能质量问题在第种技术下的改善效果。

第二，电能利用效率增长贡献。输变电重大工程主要是通过降低线损产生的节电效应提高电能的利用效率的。这一影响用公式表示为：

（8）

式中：为第年的节电效益。

为年输电量；

为当年线损较参考年线损下降的百分数。

第三，工程投运增长贡献。工程投运产生的增长贡献主要来源于单位变电容器供电量的变化和单位线路供电量的变化，合并之后可按下式计算：

（9）

式中：为售电价；

为购电价；

为年度新增供电量。

（二）资源环境发展指标测度

目前，我国对输变电重大工程的研究对于其投资建设所带来的环境效益缺少系统性的分类研究。因此，有必要对输变电重大工程的环境效益进行研究分析，并根据输变电重大工程资源环境发展各类指标的特点，选择对应的测度方法。

1.对生态环境成本的指标测度

第一，水资源成本。按照区域电网内所有火电厂对区域水环境的影响，并参考机会成本法提出以区域水系内所有火电厂的废水排放量换算成相应的发电量占总发电容量的比例作为评价指标。

火电厂排废水影响指标

区域水系内火电厂年废水排放总量占区域总径流量的比例，记为：

（10）

式中，为排水影响指标；

为区域水系内火电厂年废水排放总量；

为发电总量；

为取水量同发电量的换算系数。

第二，大气资源成本。电力行业一直是我国能源消耗、大气污染物和温室气体排放的重点行业。根据机会成本法对大气资源成本加以测算。

SO2和NOx价格：取5000元/t。

CO2价格：根据我国CDM项目碳交易价格平均为10～12€/t，CO2此处暂采用100元/t CO2为温室气体的价格参数。

则有：

（11）

式中：为构造大气污染物协同减排当量指标；

，，分别为SO2、NOX、CO2的交易价格与电价的转化系数。

第三，土地资源成本。输变电建设项目对地表的影响主要集中在施工期及施工场地恢复期。变电站和线路的施工建设都会产生一定的永久占地和临时占地，此处用土地的影子价格来反映土地用于拟建项目后不能再用于其他项目所放弃的国民经济效益以及国民经济为其增加的资源消耗，包括土地的机会成本与土地转变用途所导致的新增资源消耗。测算公式如下：

（12）

（13）

式中：为土地影子价格；

为将项目所占用的土地以行政划拨的方式将土地使用权交给其他土地使用者用于其他用途时土地价格的最高者；

为项目所占用土地在未来一定时期内放弃的其他用途的收益现值的总和；

为项目占用土地地块的数量；

为项目所占用土地最佳用途的年净效益；

为土地的最佳用途的年净收益同所受电量获得收益的转化系数；

R为最佳用途净效益的年平均增长率；

为社会折现率；

为土地的招标价格或拍卖价格中的较大者。

以上依据机会成本法，根据电力建设项目在建设以及运营过程中对环境的负面影响来作为成本分析，测度衡量输变电工程对资源环境的影响。

2.对人居环境成本的指标测度

第一，社区环境治理费用。对于输变电重大工程建设项目来说，社区环境维护方面的投资成本是在项目规划建设初期一次性投入的费用，此处不作具体的测度分析。endprint

第二，环保投入成本。环保投入是促进经济增长与环境治理协调发展的重要手段。伴随经济的快速发展，资源、能源的消耗量和污染物产生量也在同步增加，环境保护面临巨大压力。同样，此项投资也作为输变电重大工程项目规划建设初期一次性投入的费用，此处不作具体的测度分析。

3.对资源环境成本的指标测度

耗材节约成本：在输变电重大工程建设中，以输电铁塔、变电架构及换流站阀为代表的钢结构或钢构件得到了大量应用。而节约钢耗材的使用有助于增加输变电重大工程的节能减排效益。在耗材节约量方面根据“效益-费用”分析法，通过节约资源耗材消耗量来测度衡量采用先进的技术改进所带来的资源环境发展效益，测算公式如下：

（12）

式中：为技术改进前后耗材的变化量；

和为技术改进前和改进后的成本；

和为技术改进前后成本与电量之间的转化系数。

4.对噪声环境的指标测度

输变电重大工程的输电线路在运行过程中，电磁环境问题不可避免。对噪声的测算主要是采用机会成本法。

第一，电磁干扰噪声污染。治理电磁干扰噪声所消耗的费用：

（13）

第二，无线电噪声污染。治理无线电干扰噪声所消耗的费用：

（14）

式中：和分别为建设期和变电站线路工程可听噪声原始分贝与达标分贝的差值，单位为；

和分别为建设期线路和运行期变电站工程可听噪声每降低1dB的成本，单位为元/dB；

和分别为线路和变电站工程电场强度，原始电场强度与达标电场强度的差值，单位为kV/m；

和分别为线路和变电站工程每降低单位电场强度所需的成本，单位为元；

为第m段线路长度，单位为km；

α为成本与电量的转化系数。

5.对电源结构的指标测度

化石能源消耗变化量：

（15）

式中：和分别为二氧化碳和其他污染气体的单位治理成本，单位为元/m3；

和分别为电煤的二氧化碳和污染气体排放系数；

为替代化石能源的电能消耗量。

四、输变电工程实例分析

在对输变电工程社会效益指标进行了测度的基础上，选取宁东直流工程进行分析。该工程是国家“西电东送”的重点电网建设项目，能使宁夏乃至西北地区的资源优势转化为经济优势，极大地缓解山东省电力供应紧张、能源资源短缺的压力。对该工程社会效益的测算有助于对其社会影响进行更客观的评价。

根据上述对于社会效益各指标的测算，先将社会效益测量模型表述如下：

约束条件。本输变电工程最大输送电量为24297624kwh，带入函数得工程社会效益的最大值为7996367656.16299422762414647元。

五、结语

对输变电重大工程社会效益指标的测度方法研究，是对输变电重大工程进行社会效益评价的重要前提，有利于进一步实现综合效益最大化。

关于指标测度的动态更新应考虑技術革新与宏观经济环境的变化，如新能源并网技术的发展带来的环境改善、环境治理方法的进步，进而带来的成本降低、土地价格的变化，土地增值的影响、税收政策的变化带来的税收效应的变化等，同时也应考虑电力体制改革与经济发展带来的电力市场环境的变化，如电力市场环境下电价波动对社会效益的影响等，根据新变化对指标及测度进行增加和完善。

（作者单位为中国人民大学）

[基金项目：本文系国家电网公司科技项目“输变电重大工程社会效益评价系统研究”。]

参考文献

[1] 刘秋华，陈洁.我国智能电网社会效益评价[J].生态经济（中文版），2012（4）：127-129.

[2] 陆明.城市轨道交通系统综合效益研究[D].北京交通大学，2012.

[3] 柳璐，王和杰，程浩忠，等.基于全寿命周期成本的电力系统经济性评估方法

[J].电力系统自动化，2012，36（15）：

45-50.

[4] 田书欣，程浩忠，常浩，等.特高压电网社会效益分析及评价方法[J].电力自动化设备，2015，35（2）：145-153.

[5] 谭清美，周之豪.从帕累托效率谈影子价格[J].河海大学学报（自然科学版），2000，28（3）：60-64.endprint