綠色電力指標數據與評價結果研究

國網遼寧省電力有限公司鞍山供電公司 沈金林 李萬亮 潘祉名

1 研究背景與研究現狀

1.1 研究背景

為了實現經濟可持續發展，應對能源短缺、氣候變化和金融危機，在全球能源轉型的背景下，世界各國正在積極探索發展綠色經濟。

1.2 綠色電力的內涵與特征

1.2.1 綠色電力的內涵

通過利用特定的發電設備，如風力渦輪機和太陽能光伏電池，可以將風能和太陽能等可再生能源轉化為電力。通過這種方法產生的電力不會產生或很少對環境產生有害排放（如一氧化氮、二氧化氮、溫室氣體二氧化碳、導致酸雨的二氧化硫等），并且不需要消耗化石燃料，節省了有限的資源儲備。與傳統的火力發電相比，通過燃燒煤炭、石油和天然氣等化石燃料獲取電力，可再生能源發電更有利于環境保護和可持續發展。綠色電力包括風力發電、太陽能光伏發電、地熱發電、生物質氣化發電和小水電[1]。

1.2.2 綠色電力的特征與意義

與傳統能源發電相比，新型清潔電源的優勢如下。

一是可再生。傳統的煤炭、石油和天然氣等一次能源是經過漫長的地質作用形成的，儲量有限，長期大量開采能源遲早會枯竭。現在看來，新型的可再生的風能、太陽能、生物質能等是比較理想的替代品。二是無污染。利用傳統能源發電會嚴重污染環境，破壞生態。

在對地球造成不可逆轉的傷害風險之前，應該迅速廣泛地采取具有成本效益的預防措施，包括為傳統污染能源尋找新的替代品。風能、太陽能和生物質等可再生、無污染的清潔能源正能滿足這一需求。

1.2.3 綠色電力的外部性

綠色電力是使用可再生能源生產的電力，在生產過程中溫室氣體和其他環境污染物幾乎為零排放。綠色電力是一種環保的二次能源。每生產1kWh 的綠色電力，就意味著在1kWh 火電生產過程中減少二氧化碳和二氧化硫等污染物的排放。因此，綠色電力的生產行為存在積極的外部影響。

1.3 綠色電力研究現狀

1.3.1 國際發展現狀

國際上對于綠色電力的發展也越來越重視，歐洲和美國已經在這方面進行了大量的研究和實踐。其中，歐洲的綠色電力網建設較為先進。在歐洲，建立一個統一的、高效的綠色電力網成為政府和企業共同努力的方向。截至2018年，德國等國家已提出新能源擴容的目標，并制定新能源裝機規劃。

1.3.2 我國發展現狀

2007年綠色電力正式進入公眾視野，國家電網公司制定了電網環保手冊，大力宣傳和倡導發展綠色電力，截至2020年年底，我國在綠色電力改革中取得了一些成就，2010～2020年，能耗明顯降低，火力發展的占比下降，如圖1、圖2所示，意味著煤炭、天然氣等一次性能源消耗減少、碳排放減少。

圖1 能耗減少（1）

圖2 能耗減少（2）

2 綠色電力指標數據

綠色電力指標數據是評價一個地區綠色電力發展程度的重要信息，包括6個一級目標，指標數據體系如圖3所示，結合電力發展的經濟效益和環境效益，目標包含了綠色電力發展的各種特征，同時每個指標又包含了若干個下級子目標，反映綠色電力發展特點，為未來綠色電力的科學全面發展作出貢獻。

圖3 綠色電力發展指標數據

2.1 減少耗能

節能減排是綠色電力發展戰略中的一項重要任務， “輸配電線路損耗率”作為運輸過程中的指標，是電能運輸和生產環節的重要目標。在電力生產過程中，我國多數地區仍采用燃煤發電機組作為主要發電手段，在生產過程中由于使用化石燃料產生二氧化碳大面積排放。所以，在電力行業中必不可少的指標數據是“發電機組煤耗”。

2.2 優化能源結構

傳統化石能源的大量消耗一直是中國實現“碳峰值和碳中和”目標的主要障礙。有必要對傳統能源結構進行調整，風能、水能、太陽能、核能等新能源必將大力發展。優化能源結構包括“新增清潔能源發電裝機容量”和“清潔能源發電量比重”兩個子目標，這兩個指標能夠反映某個地區當前的能源結構，其中“清潔能源發電量比重”指標還能夠突出綠色電力發展的動態性。

2.3 電力系統資金投入

大力發展綠色電力離不開資本投資的支持。發電廠的建設、電網線路的擴建和電力設備的更新是資本投資的重要方面。“電力系統總投資”這一指標不僅反映了該地區電力系統建設資金的充足程度，也在一定程度上反映了該區域對電力系統發展的重視程度。

除了基礎設施建設外，新技術、新技術和新設備的應用有利于降低能源消耗和提高產能。然而，完全獲取這些數據極其困難，因此必須找到替代指標。專利申請的數量不僅反映了科研經費的投入，也在一定程度上反映了新技術、新技術和新設備的應用，為電力系統的自動化和智能化提供了助力。

2.4 電力市場改革

為了在電力交易市場上獲得競爭優勢，發電企業優化了能源結構，推動了從傳統能源發電向新能源發電的轉變，這已成為一種重要手段。這使得電力市場化改革成為發展綠色電力的重要組成部分。

2.5 經濟效益

綠色電力有助于“碳峰值、碳中和”，在倡導節能減排同時也要重視經濟效益。最直觀的經濟效益必須是企業的利潤。然而，獲得這些數據是困難的，并且劃分區域也不容易。發電作為生產成果的主要產品，可以充分體現其經濟效益。

2.6 環境效益

綠色電力發展中能否產生最直觀、最典型的成果取決于碳排放的減少與否。自然“二氧化碳減排”是一項重要的評估指標，指的是電力行業二氧化碳排放量與上年相比的減少。

電力行業二氧化碳的主要來源是火力發電，火力發電過程會排放大量溫室氣體的同時也產生了二氧化硫、二氧化氮等有害氣體。近年來，火電機組數量逐漸減少，電力發展盡量在少建或不建火電機組，直至淘汰現有火電機組。“火電機組退役量”指標指當年退役和淘汰的火電機組數量。

3 綠色電力評價結果分析

針對綠色電力指標數據體系，采用DEA 評價體系將指標數據劃分為兩個目標，即投入指標和產出指標。評價過程為：原始數據獲得→數據無量綱化，獲得標準矩陣→計算點關聯度，構造關聯度矩陣→計算各個指標權重→求出DEA 模型線性方程的解→得出綜合評價結果。

一是綜合技術效率。綜合技術效率能夠反映企業管理者的管理水平，也能反映企業的經營情況，包括純技術效率和規模效率兩個方面。從這兩個方面可以評價企業的綜合效率。綠色電力綜合評價所反映的綜合技術效率是在降低能源消耗、優化能源結構、投資電力系統資金、改革電力市場化等方面的投資所獲得的經濟效益和環境效益的轉化率[2]。綜合技術效率越接近1，轉換效率越高，綠色電力的發展越好。綜合技術效率值等于1，DEA 有效；綜合技術效率值小于1，DEA 無效。

二是純技術效率。在可變前提下，規模收益的運營效率是純粹的技術效率。在企業內部，這取決于其運營管理水平和創新融資能力，這可以表明企業的運營是否得到了優化。結合本文，綠色電力發展管理和技術等因素對生產效率的影響可以解釋電力生產經營部門在綠色電力發展中是否得到了優化。純技術效率的值不大于1，公司應提升自身的管理和運營能力。

三是規模效率。當規模效率為1時，表明綠色電力的投入或產出處于相對適宜的規模狀態，即綠色電力發展的投入和產出指標處于相對合理的狀態[3]。

四是規模報酬。如果有IRS，這意味著規模回報率正在增加。此時，增加投入將增加產出的比例。也就是說，綜合效率可以通過增加投入來提高，并且其規模經濟是存在的；如果DRS 偶爾發生，即規模回報率下降，表明此時邊際產出下降，則投入無法適當增加或減少，其規模不經濟；如果出現“不變”，則意味著規模回報率不變，表明投資規模相對合理[4]。

4 結語

綠色電力是電力發展中的低碳發展目標，利用新技術、新技術和新設備降低能源消耗，提高綠色發電的比例，是電力綠色發展、建設美麗中國的前提和保障。國家和各級電力管理部門已經發布了多個關于發展綠色電力的文件，但建立評估標準是一項相對困難的任務。是關系國家實現“十四五”規劃“雙碳”任務和2035年遠景目標的大事，也是綠色電力發展狀況監督評估的重中之重。因此，除了構建全國范圍的綜合評價體系外，還應組織區域專家，結合本地區實際情況，進行區域綠色電力評價。還需要進行專門的評估和評估，或將其嵌入當前的評估和考核過程中，例如組織第三方評估機構對綠色電力市場的交易進行評估等。