基于投資能力反饋的電網規劃項目投資時序優化研究

■ 國網浙江省電力有限公司杭州供電公司 張志鵬

國網浙江省電力有限公司杭州市富陽區供電公司 樓嘉程 馬曉偉

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為了能夠更好地適應社會經濟的發展趨勢，電力企業的投資要求也要不斷地提高。基于投資行為的反饋機制，以及電網規劃項目的時序優化來滿足電網規劃項目投資的各種要求，以指數法為基礎，對計劃中的電網進行了精準投資。

科學開展電網規劃項目投資，通過對其進行整體分析，能夠減少電網企業在營收過程中的損失，提升電網企業的綜合收益。

影響電網規劃項目投資的要素分析

在輸電和配電價格改革的背景下，電網收入的產生方式從初始購買價差轉變為經批準的輸電配電價格。這一變化要求電網公司的投資行為以整體利益為導向，同時能源企業還應兼顧傳統投資機會。另外，由于傳輸業務的真實收益和電力公司的準許收益有很大的差別，為了合理補償許可收入，電網規劃項目的投資還必須考慮到實際價格對輸電配電的影響。以下因素直接或間接地影響著電網規劃項目的投資。

投資需求預測。電網規劃項目投資應考慮到未來一段時間的需求預測，測算時應包括年實際電壓水平的最大負荷預測與計劃水平的負荷儲備之比，由此得到電網企業計劃負荷的增加值，這有助于預測當年變電站對新容量的潛在需求。

投資能力測算。電網企業的投資能力是和其營收情況緊密相關的，是由企業貸款和資金所組成的。電網企業的貸款更是直接受資產負債率的影響，這也要求電網規劃項目投資時要時刻對電網企業的財務狀況進行關注，了解電網企業擁有的貸款額度。

投資決策。電網規劃項目投資中，規劃部門儲備著大量的待選投資項目，要對這些待選投資項目進行多方面分析對比，從中挑選出綜合效益最佳的投資項目進行投資。

準許成本。電網企業的輸電和配電費率根據折舊總成本和維護運營成本確定。折舊成本與額外資本資產直接相關，價格折舊率由新固定資產和設備的折舊時間確定。運營和維護成本主要包括材料、勞動力和其他成本。

準許收益?？山邮艿幕貓舐嗜Q于實際資產和累積利潤。實際收益資產是公司投資的與輸電和配電相關的資產。允許利潤率是根據股權回報率、債務回報率和會計平衡率計算的。

稅務。對于電網企業而言，所要向國家繳納的稅費有企業所得稅、增值稅、城市維護建設、教育附加稅以及增值稅等。

電網規劃項目投資收益測算

電網規劃項目投資累計利潤的計算是對電網企業在給定時間段內累計利潤的估計，是電網企業確定投資行為和決策的重要基礎。首先，電網企業的投資目標和社會責任來看投資的經濟效益應通過改善輸電和配電活動來體現，為電網企業帶來更可靠的利益。

經濟利益。新一輪電網改革對電網企業利潤模式進行了修訂，規定電網企業的輸電分配投資收入必須按輸電分配價格償還。政府設立的監管機構將能夠控制電網企業的許可收益是否來自許可收入和成本。

電網企業規劃的投資項目對規定周期內的輸電和配電資產以及輸電和配電價格和收入有不同的影響，甚至直接影響企業的后續投資行為。因此，電網企業的投資項目也可以通過形成固定資產帶來一定的經濟效益。并且，由于電網企業在各個階段可享受的政策是不斷變化的，使得收益、成本和稅收的計算也是不斷變化的，進而影響到電網企業的經濟效益。

可靠性效益。在電網企業營業評價中，缺電損失是對電網企業可靠性評價產生影響的一個主要因素，它是指由于電網企業的基礎電力設施由于可靠性不夠而發生的一定的故障，引起電力供應中斷，從而給用戶帶來的經濟損失。對某一區域的電力公司來說，其基礎電力設施的可靠性越高，故障發生的可能性就越低，因缺電損失產生的經濟損失也就越低。而近年來負荷水平在不斷提高，各地區的電網企業所承擔的缺點損失也在不斷的提高，因此電網規劃項目投資要考慮到這個因素，以達到提高電網企業穩定運行，減少因故障產生缺損失，實現電網企業效益的提升。

環境效益。能源緊缺、環境污染等問題已成為全社會共同關心的重大問題，而電力系統作為能量傳輸的主體，其對社會環境的改善起著舉足輕重的作用。電網公司的基礎設施建設，既能為傳統能源的輸送與轉換提供經濟與社會支撐，又能為新能源接入與低碳輸送提供服務。所以，在電網的投資建設過程中，既要充分考慮電網的綠色環保因素，又要充分利用電網的規劃項目所帶來的環境效益。

電網規劃項目投資時序優化

該方法以年度為周期，將已規劃的電網項目劃分為M個周期，并以m為周期進行滾動優化。在第k階段開始時，將電力系統規劃項目庫中的項目作為狀態變量，記為Xk= [xk,1,xk,2,…xk,i,…,xk,n]T，xk,i為布爾變量，其值為1表示第k期起始的工程i已投產，值為0 表示該工程i尚未投產。以第k階段的項目投資情況為決策變量，記為Uk= [uk,1,uk,2,…uk,i,…uk,n]T，uk,i為布爾變量，其數值為1 表示項目i在第k階段投產，數值為0 表示項i不在第k階段未投產。把狀態變量與決策變量組合起來，得到了狀態變換方程：

xk+1,i=xk,i+uk-wi+1.i

式中：wi表示工程i的建設工期。

本項目基于某電力公司的社會責任，通過評估公司在每個階段的整體信用水平，計算公司在每個階段的投資行為和環保效益。將指標函數Vk(X,U)的最優值定義為最優值函數，記為Fk(X,U)，則：

式中：Vk(X,U)是指標函數，表示從第1 階段k到終止階段k+m– 1 時的狀態；vk(Xk,Uk)是第k個階段的指標函數，表示該階段的投資狀態下的投資效率；Rk，Hk分別為第k階段投資狀態下的可靠性效益和環境效益；rk,i為第k階段項目i的可靠性效益；hk,i為第k階段項目i的環境效益；ρ為折現率。由于原來的指標有很強的時效性，所以在模型中加入了ρ以保持計算結果的可靠性。

通過運用狀態滾動、決策、指標函數等決策方法，利用它們之間的遞歸關系進行分析，可以從中選出最佳方案并運用到新項目中。擴展相應的狀態變量、決策變量和約束條件，使系統在某一范圍內進行滾動優化。在此基礎上，給出了一種新的動態規劃算法，并將其應用于實際工程中。在M=N+m– 1 的情況下，被卷起來的窗口會后退一階段。每次優化滾動后，決定性變量為1 的項目在滾動窗口的第一階段完成退出工作站的過程，而決定性變量為1 的其他決定性階段則切換到“預出庫”狀態。其實際意義是基于當前信息環境中所能實現的最大投資回報。每個項目的優勢和成本在不同的規劃階段有所不同，具體取決于不斷變化的外部環境和項目本身的結構。每個項目的利潤和成本可以根據影響區域發電率、碳交易價格等參數的趨勢進行預測，并在進行過程中不斷調整。

結語

本文所提出的模型可以很好地適應新形勢下各省市電網企業節約投資的需要，并可為各省市電網企業在不同發展階段的投資決策提供參考。