電力企業低碳管理績效評價系統的研究

黃澤華，郭 勇，李秋燕，張競超

（國網河南省電力公司經濟技術研究院，鄭州 450052）

電力企業低碳管理績效評價系統的研究

黃澤華，郭 勇，李秋燕，張競超

（國網河南省電力公司經濟技術研究院，鄭州 450052）

“應對霧霾，減少排放”成為中國當前治理環境污染最急迫的問題，以燃煤為主要發電方式的電力企業在生產過程所排放的二氧化碳、氮氧化物和懸浮顆粒物正是造成霧霾的主要根源。而隨著“電改”的進行，電網作為“發電-供電-用電”這條電力供應鏈中第二環節的主體，正處于改革的風口浪尖。基于此，本文以電力企業中的電網企業為重點，研究以降低電力企業能耗、實現節能為目的的低碳管理績效評價模型。本文運用“驅動力-狀態-響應（DSR）”模型構建了電力企業低碳管理績效評價體系，采用層次分析法計算評價指標的權重，結合實例進行對比，預期為電力企業的規劃、運營、監管系統過程提供提高低碳管理水平的標準，提高電力企業綜合低碳績效、推動電力企業綠色發展和可持續發展。

電網企業；低碳管理績效；評價系統；碳足跡；層次分析法

“十二五”計劃把節能減排和控制碳排放強度作為經濟發展的硬約束性指標，而“霧霾”與“低碳”成為經濟發展不可避免的主題。2013年底，全國發電裝機容量124 738萬kW，同比增長9.3%，火電裝機容量86 238萬kW，占全部裝機容量的69.1%。火電裝機容量的不斷增長導致二氧化碳等污染物的排放量逐年增加，對生態環境造成很大損害。

電力供應鏈中的電網企業，它是吸收煤炭等一次能源、輸送和配供綠色電力的重要平臺，因此它在低碳管理中處于重要位置，在國家節能減排浪潮中面臨挑戰的同時蘊藏著很大的減排潛力。在研究低碳管理績效評價體系之前，已有學者對與此相關的低碳電力、電力企業節能減排的評價做出了研究。孫彥龍等建立的低碳電網指標體系總結提煉了與電網低碳發展相關要素，全面揭示了與電網低碳發展相關的關鍵因素；顧英偉、李彩虹闡述了電力行業節能減排現狀并對其進行節能減排評價指標體系研究，促進電力行業低碳發展的水平程度、CO2減排量；田俊麗從低碳效益方面分析了CO2、SO2等污染物的減排價值，并使用層次分析法進行指標權重計算；李冰進行了電力企業完整的環境成本的核算體系；Sovacool根據碳足跡這個指標對全球12大都市區進行了評價分析，并提出了促進低碳、減少碳足跡的建議，而孟美文以內蒙古電網企業為例提出碳足跡的核算和評估過程。

1　電力企業低碳管理績效評價體系的建立

在霧霾背景下的低碳管理績效是擴展到從電網規劃建設、運行、客戶滿意和社會效應4個層面上逐層推進的。因此本文運用DSR模型，選取“低碳經濟指標、低碳技術指標、低碳運營指標、低碳生態指標”構建經濟-技術-運營-生態四維綜合績效評價指標體系的理論框架，以期為定量評估電網低碳發展潛力提供參考依據，也為未來低碳管理績效指標核查、節能項目合作、建立綠色系統提供理論指導和技術支持。

1.1低碳經濟指標

從電網規劃開始全面對經濟指標加以定義，進行低碳經濟指標比較分析。

1.1.1購買火電的經濟性

購買燃煤發電廠發出電量的經濟性。隨著“廠網分離，競價上網”的進行，電網企業更青睞成本低、質量高的電能。

1.1.2清潔能源并網建設投資力度

電網對風能、太陽能等清潔能源并網投資成本占總投資成本的比重。投資比重越大，碳減排能力越強。

1.1.3并網結構合理性

2013年電網供給到需求側的電量輸出69%來自于并網火電，并網風電占6.1%，22.5%電量輸出并網水電，核電和并網太陽能僅占1.2%。這種不合理的電力并網結構不利于電網低碳的運行。因此，并網消費越合理，資源利用效率越高，越經濟。

1.1.4總損耗成本

電網中電器設備如變壓器、輸配電過網損耗電量成本占總輸送電量價值的比率。損耗成本越低，越能提高企業低碳管理績效。

1.1.5環境管理成本

環境管理成本可反映電網管理過程項目實施對環境破壞而進行治理的費用。環境管理成本越小，說明生產經營的過程中對環境的損害小。

1.1.6企業環境收益

企業環境收益指的是企業的環境贏利，是企業因為進行環境投資而從環境資產或環境治理中得到的效用總量，如電網中使用非晶合金變壓器等先進適用的節能新技術、新設備、新材料帶來的環境收益；也可以是企業積極參加節能減排獲得的優惠或政府補貼這些實際收益。

1.2低碳技術指標

低碳技術是指涉及電網從建設到運行過程中可再生能源及新能源等領域開發的有效控制溫室氣體排放的新技術。

1.2.1節能設備滲透程度

基于降低污染提高利用率的節能減排技術滲透程度，如無功補償技術、節能輸配技術，節能變壓器，替代SF6的節能、低污染電氣設備的應用程度。

1.2.2節能電力供給技術

電網輸出電用于如節能電動車，節能電燈等節能設備占的比重。汽車尾氣是大氣污染的重要來源，對霧霾的形成作用較大。據數據顯示，2014年底新能源汽車累計生產5.67萬輛，同比增長5倍；其中，純電動車生產2.58萬輛，插電式生產1.36萬輛，同比增長近25倍。用電側對節能電力的供給很大程度上減少了污染。

1.2.3智能用電裝置研發覆蓋率

基于電網需求側，智能采集用戶用電信息，同時獲取用戶用電量，從而提高用電效率、減少電能損耗、降低用戶電費支出的裝置的研發或實施程度。

1.2.4低碳電力調度技術

低碳電力調度是當用戶用電超過限定額度時，對電網供電量加以限制并最后輸送給用戶用電的技術，既能減少能耗也能促進電網移峰填谷的效果。

1.3低碳運營指標

低碳運營指標即電網通過低碳技術調度的電量被消費的方式、運營程度。

1.3.1電力規劃集聚程度

電網規劃供電運營范圍與居民區、產業園區的聚集程度。供電范圍越密集，集聚程度越高，越有利于電網節能降損和電力企業的碳減排工作的進行，同時保證了電網建設和改造的經濟性和環保性。

1.3.2水電氣復合網運營程度

通過逐步實現能源聯產聯合調度，形成有機水、電、氣復合能源網。如浙能集團的電/氣聯合，提高整體系統性效益。

1.4低碳生態指標

霧霾背景下這種管理形式對資源環境方面的效益。

1.4.1碳排放量降低程度

電網實施低碳調度、節能技術等各項低碳管理后，在供電所有環節中減少的電量損耗而降低的碳排放量與傳統調度方式下碳排放量相比較優化的程度。

1.4.2節能工藝工程貢獻程度

電網規劃建設過程的節能“工藝”對碳減排價值的影響大小。如電網在建設輸配網項目時使用埋線代替架空建設以降低線損達到低碳經濟的目的。如建設暴露在外的大型電器設備時采用隔熱節能工藝工程在提高設備使用率降低由于設備年久失修而造成的損耗。

1.4.3碳足跡認證實施程度

電網碳足跡是對電網從電網規劃、建設運行這整個過程產生的CO2的核算和評估。它包括從變電站、輸電線路、配電線路、配電變壓器匯總、統計數據，計算分線、分站網損率碳足跡及管理排放如電網自身照明、供暖、計算機等用電設備排放。它是從電網自身消費和消耗出發的，是對電網碳足跡實施與否的低碳管理績效評價。

1.5低碳標準化管理評價指標體系

通過對以上因素的分析，最終建立評價指標體系，如表1所示。

表1　電網企業低碳管理績效評價指標體系

2　基于AHP的電力行業低碳標準化管理評價體系

本文用層次分析法將評價指標體系分為三層：目標層、準則層和指標層。

2.1步驟

2.1.1構造判斷矩陣

建立層次分析模型后要在各層元素之間進行兩兩比較，構造出比較判斷矩陣。對于n個元素來說，得到兩兩比較判斷矩陣。

2.1.2重要性等級

進行1-9重要性等級標度。

2.1.3層次單排序

（1）計算判斷矩陣每一行元素的乘積

（2）計算上式n次方根

W=［W1，W2，…，Wn］T即為所求特征向量。

（4）計算判斷矩陣的最大特征根λmax

其中AWi表示AW中第i個元素，是等級矩陣和特征向量的乘積。

2.1.4一致性檢驗

引入判斷矩陣最大特征值以外的其余特征根的負平均值，作為衡量判斷矩陣偏離一致性的指標，即用

其中，CR為判斷矩陣的隨機一致性比率；CI為判斷矩陣的一般一致性指標，它由下式給出：

RI為判斷矩陣的平均隨機一致性指標，采用1-9階的判斷矩陣。

當CR＜0.1時，即認為判斷矩陣具有滿意的一致性，否則就需要調整判斷矩陣，使之具有滿意的一致性。

2.1.5總層次排序

最高層次的總排序就是其層次總排序。

2.2評價指標權重確立

根據上述確定的電網企業低碳管理績效評價指標體系，我們使用層次分析法對經濟、技術、運營、生態指標進行權重的確立。

目標層A的構造的判斷矩陣確定指標重要性程度，如表2所示。

表2　A判斷矩陣

同理可求其他指標權重，各指標權重一致性檢驗均通過。總層次排列如表3。

3　案例分析

選取河北省A電網企業和河南省B電網企業進行比較，根據專家的評分（滿分10分，實施效果越好，分數越高），計算如下。

A企 業 總 分 數：0.121 6×8+0.072 0×9+0.072 0×6+0.022 8×7+ 0.022 4×8+0.060 2×5+0.058 2×6+0.009 8×6+0.058 2×8+ 0.025 3×7+0.071 3×6+0.035 6×8+0.194 6×7+0.123 8×6+ 0.052 5×8=6.980 9

B企業總分數為6.429 4。可知，A電網企業分數高于B電網企業，則A企業低碳管理績效比較高，通過實際調查，與現狀相符。

4　結 語

在霧霾背景下，電網企業低碳管理不僅能提高電力企業的綜合效益，保證企業安全高效地運作，提高整體管理水平，而且能保證企業在整個低碳環境下運行，并且能為將來除了電網企業之外的售電公司提供借鑒，使得各電力企業在契合當今國家對生態的要求下更好更快地發展。隨著社會用電水平不斷提升，合理地評價電力企業低碳水平，構建科學的評價體系，有助于大力推動我國電力企業發展建設的綠色發展和持續發展。

表3　低碳標準化管理總排列表

主要參考文獻

［1］國家能源局.全國電力工業統計數據［Z］.2015.

［2］孫彥龍，康重慶，陳宋宋，等.低碳電網評價指標體系與方法［J］.電力系統自動化，2014（17）.

［3］顧英偉，李彩虹.電力行業節能減排評價指標體系研究［J］.沈陽工業大學學報：社會科學版，2013（1）.

［4］田俊麗.低碳經濟下光伏發電綜合效益評價研究［D］.北京：華北電力大學，2013.

［5］李冰.火力發電企業環境成本核算體系構建與應用研究［D］.開封：河南大學，2014.

［6］Sovacool，B K，Brown M A. Twelve Metropolitan Carbon Footprints：A Preliminary Comparative Global Assessment［J］.Energy Policy，2010（9）.

［7］孟美文.碳足跡分析在電力企業節能減排中的應用［D］.呼和浩特：內蒙古大學，2011.

［8］萬林葳.環境收益、環境效益和環境績效概念辨析［J］.財會月刊，2011（24）.

［9］丁代明，劉義.關于新能源汽車（電動汽車）充電、換電運行模式可行性研究初探［J］.武漢商務，2015（1）.

［10］米國芳，趙濤.中國火電企業碳排放測算及預測分析［J］.資源科學，2012（10）.

10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.24.071

F272；F205

A

1673-0194（2015）24-0091-03

2015-10-21