解析光伏電站的項(xiàng)目評(píng)價(jià)
時(shí)間:2022-04-23 11:45:34
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光伏電站項(xiàng)目后評(píng)價(jià)的方法及模型
本研究采用模糊綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)光伏電站項(xiàng)目進(jìn)行后評(píng)價(jià),同時(shí)輔以層次分析法構(gòu)建定性與量化結(jié)合的后評(píng)價(jià)綜合指標(biāo)體系。光伏電站項(xiàng)目后評(píng)價(jià)基本原則借鑒國(guó)內(nèi)外研究成果,尤其是國(guó)際組織和發(fā)達(dá)國(guó)家項(xiàng)目后評(píng)價(jià)的成熟經(jīng)驗(yàn),光伏電站項(xiàng)目后評(píng)價(jià)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(xiàng)分析相結(jié)合,以單項(xiàng)分析為主;三是動(dòng)態(tài)與靜態(tài)分析相結(jié)合,以動(dòng)態(tài)分析為主。光伏電站項(xiàng)目后評(píng)價(jià)方法光伏電站項(xiàng)目具有產(chǎn)品生命周期長(zhǎng)、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(xiàng)目后評(píng)價(jià)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(lèi)問(wèn)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(píng)價(jià)工作提供了數(shù)學(xué)語(yǔ)言和定量方法。本研究選用模糊綜合評(píng)價(jià)模型進(jìn)行項(xiàng)目后評(píng)價(jià)。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(píng)價(jià),即運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)對(duì)受多重因素制約的事物或?qū)ο笞龀鼍C合性評(píng)價(jià)。其基本原理是:首先確定被評(píng)價(jià)對(duì)象的因素集和評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)矩陣;再把模糊評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)綜合結(jié)果[7]。2.3構(gòu)建光伏電站項(xiàng)目后評(píng)價(jià)指標(biāo)體系參考相關(guān)文獻(xiàn),考慮到光伏電站項(xiàng)目后評(píng)價(jià)所涉及的各方面,本文從實(shí)施過(guò)程、營(yíng)運(yùn)效果、社會(huì)影響和環(huán)境影響等4個(gè)方面構(gòu)建綜合指標(biāo)體系,如圖1所示。圖1光伏電站項(xiàng)目后評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(1)實(shí)施過(guò)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(jì)合理性)等二級(jí)指標(biāo)。光伏電站建設(shè)可以在一定程度上滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)對(duì)電力的需求,其宏觀意義不言而喻。但具體到個(gè)別項(xiàng)目,又存在是否因地、因時(shí)和因事制宜等必要性研究的需要。設(shè)計(jì)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(xiàng)目的總體、專項(xiàng)和詳細(xì)計(jì)劃,明確其品質(zhì)要求、技術(shù)路線及工藝程序。由于我國(guó)尚無(wú)光伏電站正式標(biāo)準(zhǔn),因此暫時(shí)只能參照歐美相關(guān)規(guī)范考核。施工效率是考察項(xiàng)目建設(shè)實(shí)施過(guò)程在數(shù)量、質(zhì)量、安全、進(jìn)度、造價(jià)及現(xiàn)場(chǎng)管控等方面是否達(dá)到了設(shè)計(jì)規(guī)定的目標(biāo),總結(jié)項(xiàng)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(yàn)或失敗教訓(xùn)。由于光伏電站項(xiàng)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(duì)伍,是至關(guān)重要的。(2)營(yíng)運(yùn)效果。營(yíng)運(yùn)效果是在項(xiàng)目建成并運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間后,對(duì)項(xiàng)目運(yùn)行實(shí)際情況達(dá)到預(yù)期效果的程度,或項(xiàng)目目標(biāo)達(dá)成度進(jìn)行對(duì)比分析,在鎖定偏離度問(wèn)題及找出成因的基礎(chǔ)上,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),提出改進(jìn)和完善對(duì)策。光伏電站營(yíng)運(yùn)效果分析是項(xiàng)目后評(píng)價(jià)的核心環(huán)節(jié)。方法主要是對(duì)照項(xiàng)目立項(xiàng)書(shū)、可行性研究報(bào)告、項(xiàng)目評(píng)估報(bào)告、設(shè)計(jì)文件等要求,檢查光伏電站營(yíng)運(yùn)后各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的實(shí)際水平。由于光伏電站營(yíng)運(yùn)受陽(yáng)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(píng)價(jià)指標(biāo)只能取其年平均值。在營(yíng)運(yùn)效果中,財(cái)務(wù)效果是反映項(xiàng)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(gè)三級(jí)指標(biāo)。投資回收期反映光伏電站初始投資在多長(zhǎng)時(shí)間后能夠收回;投資收益率則反映電站運(yùn)營(yíng)為企業(yè)帶來(lái)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(duì)三級(jí)指標(biāo)進(jìn)行分析。(3)社會(huì)影響。分別從對(duì)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(guò)量二氧化碳的弊端。太陽(yáng)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(duì)改善能源結(jié)構(gòu)、進(jìn)而促進(jìn)整個(gè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)低碳化、推動(dòng)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(duì)火力發(fā)電,光伏電站無(wú)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(duì)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(gè)環(huán)境影響因子進(jìn)行綜合分析。
光伏電站項(xiàng)目后評(píng)價(jià)的實(shí)施步驟
本研究按以下步驟實(shí)施光伏電站項(xiàng)目后評(píng)價(jià)。(1)權(quán)重確定。在建立光伏電站項(xiàng)目后評(píng)價(jià)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(píng)判,但基于光伏電站的特性,許多指標(biāo)的值無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量,故采用美國(guó)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(guò)程涉及的定性因素與定量因素較好融合的方法。(2)建立評(píng)價(jià)指標(biāo)集(U)。U是綜合評(píng)價(jià)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(lèi)推。(3)建立評(píng)語(yǔ)集(V)。評(píng)語(yǔ)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(qǐng)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(píng)價(jià),建立模糊關(guān)系矩陣R。對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行量化,即確定從單因素角度分析評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)各級(jí)模糊等級(jí)子集的隸屬度,當(dāng)所有指標(biāo)隸屬度計(jì)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=WR,“”代表算子。一般各評(píng)價(jià)因素對(duì)被評(píng)價(jià)對(duì)象并非同等重要,用權(quán)重集W對(duì)矩陣R進(jìn)行綜合,即可得到從整體看被評(píng)價(jià)對(duì)象對(duì)各評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬程度。(7)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。觀察S集合中最大值對(duì)應(yīng)的等級(jí),表示被評(píng)價(jià)對(duì)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(píng)價(jià)對(duì)象在不同指標(biāo)層的分值,具體體現(xiàn)其各方面的評(píng)價(jià)結(jié)果。
實(shí)證研究
中節(jié)能射陽(yáng)光伏電站總投資3.88億元人民幣,由中節(jié)能太陽(yáng)能科技有限公司和江蘇振發(fā)太陽(yáng)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(kāi)工,同年12月26日竣工。電站坐落在江蘇射陽(yáng)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(jiǎn)要展開(kāi)項(xiàng)目后評(píng)價(jià)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?tīng)柗品?,選取10位專家征詢意見(jiàn),對(duì)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(duì)判斷結(jié)果做簡(jiǎn)單算術(shù)平均,最終得到5個(gè)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(píng)語(yǔ)集,請(qǐng)之前10位專家再評(píng)分,綜合后進(jìn)行歸一化,得到模糊隸屬度組成的如下4個(gè)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(píng)語(yǔ)集不同等級(jí)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(gè)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(yáng)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(guò)程,第3為營(yíng)運(yùn)效果,最后為社會(huì)影響。在環(huán)境方面,與常規(guī)發(fā)電相比,光伏發(fā)電沒(méi)有中間轉(zhuǎn)換過(guò)程,發(fā)電過(guò)程不消耗傳統(tǒng)資源,不產(chǎn)生溫室氣體,無(wú)工業(yè)三廢。而本項(xiàng)目按系統(tǒng)理論壽命25年計(jì)算,年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤8983t,年減排CO232246t。本項(xiàng)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(kāi)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(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,前期規(guī)劃準(zhǔn)備充分,設(shè)計(jì)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(jià)及現(xiàn)場(chǎng)管控等各項(xiàng)指標(biāo)。營(yíng)運(yùn)效果中的財(cái)務(wù)效果,以及社會(huì)影響指標(biāo)不如前二者顯著,這一方面因?yàn)樵摴夥l(fā)電項(xiàng)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(duì)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(xiàng)目本身財(cái)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(huì)影響、加強(qiáng)與當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)、發(fā)展多元化經(jīng)營(yíng)和降低整體營(yíng)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(kāi)發(fā)光伏發(fā)電內(nèi)需市場(chǎng)相對(duì)歐洲多數(shù)國(guó)家,我國(guó)太陽(yáng)能資源豐度與光伏開(kāi)發(fā)利用度反差很大,光伏發(fā)電內(nèi)需市場(chǎng)極其廣闊。開(kāi)發(fā)光伏發(fā)電內(nèi)需市場(chǎng)既可緩解經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)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(jí)的雙重動(dòng)力,可謂一舉多得,是貫徹落實(shí)“十八大”關(guān)于“推動(dòng)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(guó)家能源安全”精神的實(shí)際行動(dòng),應(yīng)當(dāng)高度重視、扎實(shí)推進(jìn)。加強(qiáng)項(xiàng)目后評(píng)價(jià)對(duì)光伏發(fā)展的支撐力度目前對(duì)光伏電站建設(shè)存在一些認(rèn)識(shí)障礙,如看到光伏產(chǎn)品遭受?chē)?guó)外貿(mào)易壁壘便對(duì)內(nèi)需市場(chǎng)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(guó)光伏項(xiàng)目后評(píng)價(jià)很不到位,也說(shuō)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(tái)項(xiàng)目后評(píng)價(jià)相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),首先強(qiáng)制規(guī)定對(duì)光伏電站等國(guó)家補(bǔ)貼的長(zhǎng)期性重大項(xiàng)目必須進(jìn)行規(guī)范的后評(píng)價(jià)。其次,應(yīng)通過(guò)人才培養(yǎng)和引進(jìn)加快項(xiàng)目后評(píng)價(jià)專業(yè)隊(duì)伍建設(shè),加強(qiáng)國(guó)際合作與交流,擴(kuò)大和整合后評(píng)價(jià)專業(yè)機(jī)構(gòu),增強(qiáng)項(xiàng)目后評(píng)價(jià)能力,提高后評(píng)價(jià)服務(wù)水平。
對(duì)中節(jié)能射陽(yáng)光伏電站的實(shí)證研究表明,大力開(kāi)發(fā)光伏發(fā)電內(nèi)需市場(chǎng),完全符合《“十二五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《國(guó)家能源科技“十二五”規(guī)劃》和《太陽(yáng)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(guó)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(xiàng)目后評(píng)價(jià)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(xiàng)目后評(píng)價(jià)能力,提高其服務(wù)光伏項(xiàng)目決策、實(shí)施和運(yùn)營(yíng)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)