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基于双碳理念的电网工程项目后评价系统构建研究论文

发布时间:2022-07-04 10:12:18 文章来源:SCI论文网 我要评论














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  摘要:随着碳达峰、碳中和进程的加快推进,电网顺应能源清洁低碳转型趋势,以风光为代表的新能源投资项目呈现出快速增长态势,为适应新型电力系统下电网投资项目的特点,新型电网项目后评价指标体系亟待建立。为此,本文提出了服务双碳目标的电网工程项目后评价诊断指标体系,构建了双碳理念下的电网工程项目后评价分析系统,可有效解决电网企业精准投资问题,适应新形势新要求,助力提升电网工程项目投资效率效益,为项目投资决策和过程管理提供信息支持和参考。
 
  关键词:双碳目标;项目后评价;指标体系;分析系统
 
  2020年9月,我国提出了在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和的目标。2021年3月将碳达峰、碳中和写入了《第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》,推动经济社会发展全面绿色转型,建立能源绿色低碳发展经济体系,走生态优先、绿色低碳的高质量发展道路。国家电网有限公司发布“碳达峰、碳中和”行动方案,持续推进能源转型,加快构建清洁低碳、安全高效能源体系,持续推进碳减排。国家电网公司以“能源转型、绿色发展”为战略发展理念,发挥龙头企业引领作用,带动上下游全产业链,共同推动能源电力从高碳向低碳、从以化石能源为主向以清洁能源为主转变,全力推动新能源发展,促进能源供给清洁化,大力实施电能替代,促进终端能源消费电气化,加强电力技术创新,促进清洁能源利用高效化。
 
  在碳达峰、碳中和目标下,随着能源转型的深入推进,电力系统的源网荷储侧也随之发生深刻变化,可再生能源占比越来越高,构建以新能源为主体的新型电力系统有助于电力体制改革持续推进,电力行业市场化程度不断加深。为加快转型发展,电网企业正在提高电网大范围优化配置能力,着眼建设现代智慧配电网,持续加大配电网的投入力度,聚焦服务新能源大规模开发利用。随着可再生能源和储能规模的快速发展,新型电网规模也不断扩大,对于项目投资决策管理和电网企业项目投资效益提升的要求也越来越高,需要精准投资理念不断深化,电网企业项目后评价工作程序深入规范化,项目后评价水平不断提高。
 
  本文针对双碳背景下电网企业工程项目后期评价水平的提高进行了研究分析,以双碳目标对电网的新要求、电网企业双碳行动计划为约束条件,构建了双碳理念下电网工程项目后评价诊断指标体系和评价分析系统。该系统可作为适应于电网工程项目投资内外部新形势下的新型管理工具,即利用后评价工具,充分发挥信息化效能视角下的数据资产价值,将后评价创新成果深度融合于精准投资管理和电网业务全链条,形成更广泛的以后评价为基础和扩展工具的从成果研究到落地应用的新形态,是数据、理论工具、机制融为一体的系统集成。

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  一、双碳理念下加强电网工程项目后评价的必要性
 
  项目后评价是项目全寿命周期的一个重要阶段,是指对已经完成项目(或规划)的目的、执行过程、效益结果和作用影响进行调查研究和全面系统分析总结的一种技术经济活动。具体来说,与项目决策时确定的目标以及技术、经济、环境、社会指标进行对比,通过分析评价系统客观地找出差别和变化的原因,总结经验教训并及时把提出的对策建议等有效信息反馈到项目中去,为被评项目工程各项工作过程中出现的问题提出改进建议,为之后项目的投资决策管理提供有效依据,从而达到项目决策不断科学化、合理化和项目管理不断规范化、程序化的目的。
 
  为满足碳达峰、碳中和背景下电网工程项目精准投资的现实迫切需求,以低碳绿色发展与运营效率、经济效益并轨交融为特点的新型电力系统下电网发展规模与速度、结构与安全、效率与效益的统筹优化诊断评价指标体系急需构建。本文提出了服务双碳目标的电网工程项目后评价诊断指标体系;此外,通过贯通电网投资业务各项基础数据,以构建诊断评价指标体系和数据模块为基础,搭建了具备评价诊断分析功能的后评价智能分析系统,从而为服务双碳目标的电网工程项目后评价提供了一种适应于电网投资内外部新形势下的新型管理工具,有助于提高电网工程项目后评价工作的科学性,从而有利于完善国家电网公司管理投资决策机制。
 
  二、基于双碳目标的电网工程项目后评价指标体系
 
  1.后评价指标架构
 
  服务双碳目标的电网工程项目后评价诊断指标体系是以双碳目标对电网的新要求、电网企业双碳行动计划为约束条件,并利用数字技术为已形成成熟指标体系的常规后评价指标和电网诊断指标赋能,包括建设效率、运行效率、建设效益、运行效益指标,后评价指标框架等,如图1所示。


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图1  服务双碳目标的电网工程项目后评价指标架构
 
  由于电网项目评价服务于电网系统整体运行,而电网诊断又影响项目建设安排,因此在指标体系的构建过程中,应重点明确指标评价层级、指标计算方法、基础数据获取路径和获取方式等。根据双碳理念下的电网工程项目特点,该后评价指标体系构建了建设管控、运行效果、投资管控模块,三个模块均包括效率和效益指标,指标结构如表1所示。

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  3.评价方法
 
  项目后评价常用的评价方法有对比分析法、成功度评价法和综合评价法。考虑到对比评估法不容易分析差别变化原因得出的评估结果准确性较低,成功度评价法主要依靠评价专家组的经验给出的定性评价结果带有很大的主观性,结合影响电网投资项目因素众多,而且不同因素对不同环节的影响程度也不相同。因此,针对双碳理念下的电网工程项目采用综合评价法比较适合。综合评价法主要采用层次分析法和模糊综合评判法的联合评价方法,应用范围极广,也被广大电网工程项目所应用。
 
  针对大型工程项目综合评价具备多层次多目标的系统特点,采用传统的评价方法很难对其合理评价,而利用人工神经网络的多指标综合评价方法能够建立体现专家评价的定性和定量相结合的综合评价模型。人工神经网络综合评价法根据输入信息建立神经元,针对评价对象建立一个网络模型,通过大量训练数据样本对模型进行输入输出训练来不断修正模型权值,直到满足精度要求,得到网络模型的权值系数值集合。
 
  三、双碳理念下电网工程项目后评价分析系统
 
  本文通过对电网已有信息系统建设情况分析,对各系统包含数据信息进行识别,梳理出原始数据,进而匹配评价诊断指标体系中的基础数据,区分结构性指标和非结构性指标,筛选指标,从而贯通了电网投资业务各项基础数据,搭建了以评价诊断指标体系和数据模块为基础的双碳理念下的电网工程项目后评价分析系统。该智能分析系统可以打破专业部门数据壁垒,提高业务系统数据集中度;给数字赋能,深度挖掘数据信息价值,实现电网各业务动因与整体企业价值贡献的科学匹配与评断,辅助电网投资决策;以平台自身为触发点,调整整合电网各业务板块数据链条,提升电网数字化、信息化、智能化水平。

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  双碳理念下的电网工程项目后评价分析系统基于诊断模型,运用人工智能分析能力和分析工具,实现投资数据的智能分析评价,构建项目得分评价体系,通过数据可视化交互能力,实现诊断数据的数字化和可视化分析展示,为项目投资、规划、建设和验收等专业流程提供统一平台支持。该智能分析系统集成了评价诊断、监测预警、决策支撑等智能化功能。
 
  1.评价诊断功能
 
  系统满足数据资产的归集与存储;平台的输出结果一方面满足项目评价,满足电网诊断,自动提取指标数据,另一方面也为项目投资提供了方案编制、规划实施、项目审批、投资管理等定量参考依据。
 
  本文以某电网公司投资工程项目为例进行分析,如图2所示。从图中可以看出,2010和2011年投资节余率偏高,至2012年,国网开始统一招标,设备材料价格下降,2012年建筑材料、电缆、导线和设备的价格上涨幅度较大,市场价波动导致实际造价整体增加,节余率明显下降;此外,2012年后的管理精益化水平提升,相关造价控制措施落实,提高前期造价设计的精度,使得2012年投资节余率降至7.55%,至2017年,投资节余率均在20%以内。总体上,结算较概算节余率平均值为14.19%,整体节余率较为合理。系统分析导致节余率不稳定的主要原因包括初步设计深度不足、设计概算精确性不高、设备材料价格随市场价格变化浮动较大及政策处理费用等外部费用前期难以准确把握等因素。

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图2  工程结算较概算结余率年度分布图
 
  2.监测预警功能
 
  从指标层面和分析结果进行监测预警,一方面是针对硬约束性指标的监测预警,如规划目标未实现、超过导则规定、指标值低于项目平均水平、指标值存在下降趋势等方面对建设风险进行监测,起到预警作用;另一方面,对指标进行综合评价,分析评价结果对电网整体的影响,识别隐患,提前预警。通过加强项目全寿命周期监测研究分析,制定切实可行的措施,及时预防投资潜在风险。

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图3  计划投产执行情况饼图
 
  以某电网公司投资工程项目为例进行分析,如图3所示。从图中可以看出,按计划投产项目16个,占全部项目30%。超前投产项目10个,占全部项目18%。其中9个项目的时间偏差在半年内。滞后投产项目有28个,占全部项目52%。其中偏差时间在半年内的项目11个,偏差时间超一年的项目4个,偏差时间超过半年不到一年的项目7个。系统分析导致滞后投产的主要因素为外部原因,包括通道路径方案调整,因政处问题施工方案调整,群情矛盾,与其他基础设施建设工作面交叉,但也存在进度把控不到位、设备送货时间推迟、停电计划调度困难、施工困难估计不足等内部原因。
 
  3.决策支撑功能
 
  通过建立信息反馈机制,将项目全过程各重要节点存在的问题及时反馈到后评价分析系统并提出相应解决方式,完善投资管控机制,充分发挥系统的投资决策支撑作用。同时,根据综合评价分析结果,识别电网薄弱环节、区域电网存在隐患等,支撑电网规划以及投资决策。
 
  本文以某电网公司投资工程项目为例进行分析,如图4所示。盈亏平衡电量是指以满足电网工程全寿命周期盈亏平衡(净现值为零)为前提的剩余运营期内年均输配电量。以评价年供(输)电量与盈亏平衡电量对比,评价年供(输)电量越接近盈亏平衡电量则表明该类工程的风险越低。从图中可以看出,该公司后评价项目按照项目类型分析,保障电源送出类项目基本没有风险,优化网架结构类项目、服务新能源类项目风险较低,电铁供电项目普遍风险较大。其中,加强输电通道类项目较为特殊,虽然数据显示其评价年供电量/盈亏平衡电量数值为50%以下,但该类型项目风险不大。
 
  系统分析保障电源送出项目和服务新能源类项目的项目风险低的原因:一是政策因素,积极响应国家政策,无弃风、弃光现象,确保了电源和新能源电力的及时送出,确保新能源与电网的协调发展,各类电源发电小时数较为理想;二是投资因素,保障电源送出项目和服务新能源类项目与输变电工程相比,投资少、电量高。优化网架结构类项目风险低的原因:一是优化网架结构类项目涉及线路较多;二是项目多以改接、调整已有网架为主要内容,新建线路长度较短,投资相对较小。加强输电通道类项目与优化网架结构类项目类似,大多具有“线路多、新建短、低投资、大电量、高回报”的特点。电铁供电项目普遍风险较大主要原因项目投资较大,而电铁工程的负荷特性决定了项目供电量较小。
 
  四、结论
 
  本文建立了基于双碳目标的电网工程项目后评价诊断指标体系,构建了双碳理念下电网工程项目后评价分析系统。该体系为目前电网投资项目后评价提供了智能化分析平台,实现了从多维度对电网投资项目的综合评价,满足了双碳理念下电力改革的新要求,包括了体现新型电力系统安全、智能、开放、高效和低碳特点的诸多指标,对指导实际工作具有一定参考价值。一方面,该系统通过打通并集成各专业系统数据,实现各系统基础数据完全关联,将能够满足各专业部门差异化需求;另一方面,通过系统数据分析能够发现投资管理中的不足之处,从而使企业能够及时地修正不适应经济发展的政策,修订过时的指标参数;同时,还可以根据系统所反馈的数据,确定合理的投资规模及流向,协调部门间及部门内的各种比例权重,促进投资项目的良性循环。本文研究成果的应用,有助于电网公司更好地开展双碳理念下的电网工程项目后评价工作,不断提高项目投资决策管理水平效率,进而科学指导后续项目的决策和实施,从而达到提高投资效益的目的。

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  图4后评价各类项目2019年电量和盈亏平衡电量对比图
 
  参考文献
 
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