解析光伏電站的項目評價

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光伏電站項目后評價的方法及模型

本研究采用模糊綜合評價方法對光伏電站項目進(jìn)行后評價，同時輔以層次分析法構(gòu)建定性與量化結(jié)合的后評價綜合指標(biāo)體系。光伏電站項目后評價基本原則借鑒國內(nèi)外研究成果，尤其是國際組織和發(fā)達(dá)國家項目后評價的成熟經(jīng)驗，光伏電站項目后評價應(yīng)遵循的基本原則：一是定性與量化分析相結(jié)合，以量化分析為主；二是綜合與單項分析相結(jié)合，以單項分析為主；三是動態(tài)與靜態(tài)分析相結(jié)合，以動態(tài)分析為主。光伏電站項目后評價方法光伏電站項目具有產(chǎn)品生命周期長、一次性投資大、品質(zhì)形成鏈?zhǔn)江h(huán)節(jié)復(fù)雜、不確定因素多等自身特性，而光伏電站項目后評價又具有多方面性、多層次性、模糊性和同一層次不同因素重要性有所差異等特點(diǎn)，精確度研究的傳統(tǒng)數(shù)學(xué)難以解決這類問題，作為研究和處理模糊現(xiàn)象的模糊數(shù)學(xué)應(yīng)運(yùn)而生，為后評價工作提供了數(shù)學(xué)語言和定量方法。本研究選用模糊綜合評價模型進(jìn)行項目后評價。模糊數(shù)學(xué)隸屬度理論將邊界模糊、難以量化因素的定性判斷轉(zhuǎn)化為定量評價，即運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)對受多重因素制約的事物或?qū)ο笞龀鼍C合性評價。其基本原理是：首先確定被評價對象的因素集和評價集；再分別確定各因素的權(quán)重及它們的隸屬度向量，獲得模糊評價矩陣；再把模糊評價矩陣與因素的權(quán)向量進(jìn)行模糊運(yùn)算，并進(jìn)行歸一化，得到模糊評價綜合結(jié)果[7]。2.3構(gòu)建光伏電站項目后評價指標(biāo)體系參考相關(guān)文獻(xiàn)，考慮到光伏電站項目后評價所涉及的各方面，本文從實(shí)施過程、營運(yùn)效果、社會影響和環(huán)境影響等4個方面構(gòu)建綜合指標(biāo)體系，如圖1所示。圖1光伏電站項目后評價指標(biāo)體系（1）實(shí)施過程。包括建設(shè)必要性（做正確的事）、施工效率（正確地做事），以及決定二者的路徑指南（設(shè)計合理性）等二級指標(biāo)。光伏電站建設(shè)可以在一定程度上滿足我國經(jīng)濟(jì)快速增長對電力的需求，其宏觀意義不言而喻。但具體到個別項目，又存在是否因地、因時和因事制宜等必要性研究的需要。設(shè)計合理性即考察其是否嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范確定項目的總體、專項和詳細(xì)計劃，明確其品質(zhì)要求、技術(shù)路線及工藝程序。由于我國尚無光伏電站正式標(biāo)準(zhǔn)，因此暫時只能參照歐美相關(guān)規(guī)范考核。施工效率是考察項目建設(shè)實(shí)施過程在數(shù)量、質(zhì)量、安全、進(jìn)度、造價及現(xiàn)場管控等方面是否達(dá)到了設(shè)計規(guī)定的目標(biāo)，總結(jié)項目建設(shè)機(jī)構(gòu)組織、前期準(zhǔn)備、招投標(biāo)、施工監(jiān)理等方面的成功經(jīng)驗或失敗教訓(xùn)。由于光伏電站項目的特殊性，施工單位是否具有相應(yīng)的土建、電建等多種資質(zhì)，是否擁有高素質(zhì)復(fù)合人才隊伍，是至關(guān)重要的。（2）營運(yùn)效果。營運(yùn)效果是在項目建成并運(yùn)營一段時間后，對項目運(yùn)行實(shí)際情況達(dá)到預(yù)期效果的程度，或項目目標(biāo)達(dá)成度進(jìn)行對比分析，在鎖定偏離度問題及找出成因的基礎(chǔ)上，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，提出改進(jìn)和完善對策。光伏電站營運(yùn)效果分析是項目后評價的核心環(huán)節(jié)。方法主要是對照項目立項書、可行性研究報告、項目評估報告、設(shè)計文件等要求，檢查光伏電站營運(yùn)后各項經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的實(shí)際水平。由于光伏電站營運(yùn)受陽光等自然因素影響很大，因此，與常年穩(wěn)定運(yùn)行的火力發(fā)電設(shè)施不同，如發(fā)電量或維護(hù)成本的日、月、季、年水平等指標(biāo)具有特殊重要性，評價指標(biāo)只能取其年平均值。在營運(yùn)效果中，財務(wù)效果是反映項目建設(shè)完成后是否達(dá)到預(yù)期效果的關(guān)鍵指標(biāo)，可分為投資回收期與投資收益率兩個三級指標(biāo)。投資回收期反映光伏電站初始投資在多長時間后能夠收回；投資收益率則反映電站運(yùn)營為企業(yè)帶來的直接收益。光伏電站初期投資大，很大程度上依賴政府補(bǔ)貼和貸款，若上述指標(biāo)比較理想，則可增加企業(yè)還款能力，從而有利于其持續(xù)發(fā)展，由于篇幅限制，此處并未對三級指標(biāo)進(jìn)行分析。（3）社會影響。分別從對能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和工業(yè)經(jīng)濟(jì)等影響考慮。光伏發(fā)電可以有效避免火力發(fā)電產(chǎn)生過量二氧化碳的弊端。太陽能是取之不盡、用之不竭的清潔能源，光伏電站蓬勃發(fā)展必然對改善能源結(jié)構(gòu)、進(jìn)而促進(jìn)整個經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)低碳化、推動經(jīng)濟(jì)健康持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生積極影響。（4）環(huán)境影響。相對火力發(fā)電，光伏電站無粉塵（PM2.5）、CO2和SO2等污染排放，是一種清潔的新能源，但可能對周邊居民產(chǎn)生一定程度的光污染。因此，本研究設(shè)立生活和生態(tài)兩個環(huán)境影響因子進(jìn)行綜合分析。

光伏電站項目后評價的實(shí)施步驟

本研究按以下步驟實(shí)施光伏電站項目后評價。（1）權(quán)重確定。在建立光伏電站項目后評價指標(biāo)體系基礎(chǔ)上，首先確定各指標(biāo)權(quán)重。目前確定權(quán)重常用方法主要有層次分析法和熵權(quán)法。盡管后者是一種客觀賦權(quán)法，不依賴主觀評判，但基于光伏電站的特性，許多指標(biāo)的值無法準(zhǔn)確測量，故采用美國著名運(yùn)籌學(xué)家T.L.Saaty最早提出的層次分析法。這是一種可將復(fù)雜的決策思路層次化，使決策過程涉及的定性因素與定量因素較好融合的方法。（2）建立評價指標(biāo)集（U）。U是綜合評價指標(biāo)的集合，具有層次性，第一層為準(zhǔn)則層，U={U1，U2，U3，…，Uj}，第二層為子準(zhǔn)則層，U={Ui1，Ui2，Ui3，…，Uij}，i=1，2，3，…，j，以后各層依此類推。（3）建立評語集（V）。評語集即各指標(biāo)所有的可能結(jié)果組成的集合，V={V1，V2，V3，V4，V5}={優(yōu)、良好、中、及格、差}，需邀請多位專家判斷各指標(biāo)在V集合中的所屬元素。（4）確定權(quán)重集。由如上層次分析法確定了權(quán)重，第一層權(quán)重集為W={W1，W2，W3，…，Wj}，第二層權(quán)重集為Wi={Wi1，Wi2，Wi3，…，Wij}。（5）單因素評價，建立模糊關(guān)系矩陣R。對各評價指標(biāo)進(jìn)行量化，即確定從單因素角度分析評價指標(biāo)對各級模糊等級子集的隸屬度，當(dāng)所有指標(biāo)隸屬度計算完成后，即可得到模糊關(guān)系矩陣R。（6）模糊合成，得到S。S={S1，S2，S3，…，Sn}，S=WR，“”代表算子。一般各評價因素對被評價對象并非同等重要，用權(quán)重集W對矩陣R進(jìn)行綜合，即可得到從整體看被評價對象對各評價等級的隸屬程度。（7）綜合評價結(jié)果。觀察S集合中最大值對應(yīng)的等級，表示被評價對象在該方面做得最好；再將上述S集合與分值相結(jié)合，可直觀看到被評價對象在不同指標(biāo)層的分值，具體體現(xiàn)其各方面的評價結(jié)果。

實(shí)證研究

中節(jié)能射陽光伏電站總投資3.88億元人民幣，由中節(jié)能太陽能科技有限公司和江蘇振發(fā)太陽能科技有限公司分別出資80%和20%共同興建，于2010年9月1日開工，同年12月26日竣工。電站坐落在江蘇射陽臨港工業(yè)區(qū)高壓走廊下方，占用灘涂面積約800畝，一期規(guī)模為20MWp，運(yùn)行期25年，年發(fā)電2300kwh。與火電發(fā)電機(jī)組相比，年節(jié)約8983t標(biāo)煤，減排CO232246t。這里簡要展開項目后評價的主要內(nèi)容。首先建立指標(biāo)體系如圖1所示的，然后采用德爾菲法，選取10位專家征詢意見，對上述指標(biāo)進(jìn)行判斷，得出層次分析法需要的判斷矩陣；再對判斷結(jié)果做簡單算術(shù)平均，最終得到5個判斷矩陣。使用Matlab軟件調(diào)用eig函數(shù)，得到各矩陣均具有滿意的一致性，并得到權(quán)重分別為：W=（0.1378，0.5174，0.2282，0.1166），W1=（0.3520，0.4483，0.1996），W2=（0.2857，0.7143），W3=（0.6572，0.2270，0.1158），W4=（0.5，0.5）。根據(jù)如上建立的評語集，請之前10位專家再評分，綜合后進(jìn)行歸一化，得到模糊隸屬度組成的如下4個模糊關(guān)系矩陣：10.50.30.10.1000.40.30.300000.40.20.30.100R....20.50.30.200000.30.30.40000R....30.40.20.20.2000.20.30.20.3000.40.40.10.100R...40.60.40000000.50.5000000R......這里采用加權(quán)平均算子進(jìn)行模糊合成，即：S1=W1*R1=（0.435，0.280，0.230，0.055，0.000），S2=W2*R2=（0.357，0.300，0.343，0.000，0.000），S3=W3*R3=（0.355，0.246，0.188，0.211，0.000），S4=W4*R4=（0.550，0.450，0.000，0.000，0.000），R=（S1，S2，S3，S4）。S=W*R=（0.390，0.302，0.252，0.056，0.000）。假定給評語集不同等級賦予的分值分別為90~100，80~90，70~80，60~70，60以下，取V=（95，85，75，65，30），分值為各個區(qū)間的中位數(shù)。則有F1=0.435*95+0.280*85+0.230*75+0.055*65+0.000*30=85.95，依次可得F2=85.14，F(xiàn)3=82.45，F(xiàn)4=90.5，總體得分為F=85.26。根據(jù)所搜集資料和如上分析，得到中節(jié)能射陽光伏電站具有良好綜合效益的結(jié)論。其中，F(xiàn)4>F1>F2>F3環(huán)境效益為最好，其次為實(shí)施過程，第3為營運(yùn)效果，最后為社會影響。在環(huán)境方面，與常規(guī)發(fā)電相比，光伏發(fā)電沒有中間轉(zhuǎn)換過程，發(fā)電過程不消耗傳統(tǒng)資源，不產(chǎn)生溫室氣體，無工業(yè)三廢。而本項目按系統(tǒng)理論壽命25年計算，年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤8983t，年減排CO232246t。本項目特色是利用灘涂，不僅不占用土地資源，而且發(fā)展?jié)O業(yè)生產(chǎn)，開發(fā)觀光農(nóng)業(yè)，打造集綠色能源、生態(tài)、觀光、科普教育等為一體的光伏發(fā)電基地，環(huán)境效益突出。在項目實(shí)施過程中，前期規(guī)劃準(zhǔn)備充分，設(shè)計方案水平較高，施工組織到位，資質(zhì)健全，人員素質(zhì)滿足要求，很好完成了預(yù)期的數(shù)量、質(zhì)量、安全、進(jìn)度、造價及現(xiàn)場管控等各項指標(biāo)。營運(yùn)效果中的財務(wù)效果，以及社會影響指標(biāo)不如前二者顯著，這一方面因為該光伏發(fā)電項目規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)不明顯，未達(dá)到與常規(guī)發(fā)電相近的發(fā)電量，其對當(dāng)?shù)啬茉春徒?jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換難以產(chǎn)生決定性影響，項目本身財務(wù)效果短期亦難以顯現(xiàn)；另一方面也表明，企業(yè)在擴(kuò)大社會影響、加強(qiáng)與當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)聯(lián)動、發(fā)展多元化經(jīng)營和降低整體營運(yùn)成本上，還有很大拓展空間，需要著力挖掘。

發(fā)展光伏發(fā)電的建議

大力開發(fā)光伏發(fā)電內(nèi)需市場相對歐洲多數(shù)國家，我國太陽能資源豐度與光伏開發(fā)利用度反差很大，光伏發(fā)電內(nèi)需市場極其廣闊。開發(fā)光伏發(fā)電內(nèi)需市場既可緩解經(jīng)濟(jì)增長對電力供應(yīng)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的雙重壓力，又可增強(qiáng)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)升級的雙重動力，可謂一舉多得，是貫徹落實(shí)“十八大”關(guān)于“推動能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命，控制能源消費(fèi)總量，加強(qiáng)節(jié)能降耗，支持節(jié)能低碳產(chǎn)業(yè)和新能源、可再生能源發(fā)展，確保國家能源安全”精神的實(shí)際行動，應(yīng)當(dāng)高度重視、扎實(shí)推進(jìn)。加強(qiáng)項目后評價對光伏發(fā)展的支撐力度目前對光伏電站建設(shè)存在一些認(rèn)識障礙，如看到光伏產(chǎn)品遭受國外貿(mào)易壁壘便對內(nèi)需市場悲觀失望，將光伏電站一次性投資大與其生命周期成本混為一談等等。這既表明我國光伏項目后評價很不到位，也說明發(fā)展這一軟科學(xué)同樣具有實(shí)實(shí)在在的硬道理。當(dāng)前應(yīng)加緊出臺項目后評價相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，首先強(qiáng)制規(guī)定對光伏電站等國家補(bǔ)貼的長期性重大項目必須進(jìn)行規(guī)范的后評價。其次，應(yīng)通過人才培養(yǎng)和引進(jìn)加快項目后評價專業(yè)隊伍建設(shè)，加強(qiáng)國際合作與交流，擴(kuò)大和整合后評價專業(yè)機(jī)構(gòu)，增強(qiáng)項目后評價能力，提高后評價服務(wù)水平。

對中節(jié)能射陽光伏電站的實(shí)證研究表明，大力開發(fā)光伏發(fā)電內(nèi)需市場，完全符合《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《國家能源科技“十二五”規(guī)劃》和《太陽能光伏產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》等產(chǎn)業(yè)政策，是美麗中國建設(shè)的必由之路。而光伏發(fā)電的可持續(xù)發(fā)展，除政策支持、資金投入和技術(shù)創(chuàng)新之外，規(guī)范的項目后評價不可缺失，它們其實(shí)是一種相輔相成、互相促進(jìn)的關(guān)系，當(dāng)前增強(qiáng)項目后評價能力，提高其服務(wù)光伏項目決策、實(shí)施和運(yùn)營水平，為光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展真正發(fā)揮技術(shù)支撐作用，是當(dāng)務(wù)之急。

本文作者：安文趙偉偉工作單位：河海大學(xué)