多元供電主體背景下的區(qū)域配電網(wǎng)投資有效性分析研究

中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院有限公司 葉愷慧 韋俊韜 劉 嬌

隨著電力體制改革的持續(xù)深入，各省網(wǎng)公司即將步入第二輪監(jiān)管周期，一方面隨著政府監(jiān)管部門(mén)要求，大工業(yè)和一般工商業(yè)輸配電價(jià)多輪下調(diào)，電改紅利持續(xù)釋放，服務(wù)地區(qū)實(shí)體經(jīng)濟(jì)發(fā)展；另一方面，電力市場(chǎng)化交易規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，市場(chǎng)化交易電量也進(jìn)一步降低了用戶(hù)的用電成本，為服務(wù)地區(qū)工業(yè)發(fā)展電網(wǎng)公司盈利空間遭到壓縮。同時(shí)，隨著增量配網(wǎng)政策的落地實(shí)施，政府鼓勵(lì)供電主體的多元化促進(jìn)改革紅利直接在用戶(hù)端釋放。對(duì)于電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)者來(lái)說(shuō)，如何在“嚴(yán)控投資、過(guò)緊日子”的投資背景下，平衡供電主體多元化帶來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)影響，完善配電網(wǎng)投資精益化管控，實(shí)現(xiàn)供電企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，將是未來(lái)供電企業(yè)值得關(guān)注的重點(diǎn)。

1 多元供電主體下的配電網(wǎng)投資決策重點(diǎn)分析

目前，電網(wǎng)公司的配電網(wǎng)投資主要圍繞落實(shí)國(guó)家扶貧攻堅(jiān)政策和保障供電安全優(yōu)化供電能力兩條主線進(jìn)行開(kāi)展，在復(fù)雜供電主體的市場(chǎng)環(huán)境下，電網(wǎng)公司出于避免客戶(hù)流失保障負(fù)荷增長(zhǎng)的原因，還會(huì)針對(duì)競(jìng)爭(zhēng)性區(qū)域開(kāi)展戰(zhàn)略性布點(diǎn)投資[1]。

根據(jù)以上投資決策重點(diǎn)分析，多元供電主體下配電網(wǎng)投資方向主要分為以下六個(gè)方面：一是落實(shí)國(guó)家扶貧攻堅(jiān)政策，持續(xù)推動(dòng)農(nóng)網(wǎng)升級(jí)改造行動(dòng)計(jì)劃，根據(jù)《關(guān)于“十三五”期間實(shí)施新一輪農(nóng)村電網(wǎng)改造升級(jí)工程意見(jiàn)的通知》（國(guó)辦發(fā)〔2016〕9號(hào)）要求，2020年農(nóng)村電網(wǎng)戶(hù)均配變?nèi)萘坎坏陀?kVA/戶(hù)、綜合電壓合格率不低于97.90%、供電可靠率不低于99.80%的要求，基本建成結(jié)構(gòu)合理、安全可靠的農(nóng)村配電網(wǎng)。

二是提高電網(wǎng)防災(zāi)抗災(zāi)能力。解決嚴(yán)重威脅人員或電網(wǎng)安全穩(wěn)定的事件，避免影響公共安全的存在安全隱患低壓裸導(dǎo)線絕緣化改造，提高抵御自然災(zāi)害能力的抗風(fēng)加固、抗冰加固，邊防電網(wǎng)等國(guó)防建設(shè)投資。

三是優(yōu)化配網(wǎng)供電能力及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。解決線路及配變重過(guò)載、解決存量低壓臺(tái)區(qū)、變電站新出線及新建臺(tái)區(qū)滿足復(fù)合增長(zhǎng)需求、各供電區(qū)提高典型接線率、聯(lián)絡(luò)率、合理分段水平等。

四是光伏扶貧配套電網(wǎng)接入、易地扶貧搬遷、產(chǎn)業(yè)扶貧配套電網(wǎng)建設(shè)、解決動(dòng)態(tài)新增未通電戶(hù)、分布式新能源接入系統(tǒng)配套建設(shè)等。

五是促進(jìn)智能電網(wǎng)示范區(qū)建設(shè)、新建電動(dòng)汽車(chē)充換電設(shè)施的配套電網(wǎng)項(xiàng)目建設(shè)。

六是為防止區(qū)域電網(wǎng)及地方電網(wǎng)侵占公司運(yùn)域的電力運(yùn)營(yíng)，避免客戶(hù)流失，保障負(fù)荷增長(zhǎng)的戰(zhàn)略性布點(diǎn)，與區(qū)域電網(wǎng)、地方電網(wǎng)合作與融合的主電網(wǎng)項(xiàng)目。

2 配電網(wǎng)投資有效性分析指標(biāo)體系構(gòu)建

評(píng)價(jià)配電網(wǎng)投資有效性的指標(biāo)較多，本文主要從網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、供應(yīng)能力、技術(shù)水平、運(yùn)行效率四個(gè)維度進(jìn)行歸納，下文將針對(duì)各維度指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)闡述，具體指標(biāo)體系如圖1所示。

2.1 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

中低壓配網(wǎng)可轉(zhuǎn)供電率。線路可轉(zhuǎn)供電率指可轉(zhuǎn)供電線路占全部線路的百分比。可轉(zhuǎn)供電線路的定義是有聯(lián)絡(luò)關(guān)系的線路同時(shí)處于最大負(fù)荷運(yùn)行方式下，某回線路的變電站出線開(kāi)關(guān)停運(yùn)時(shí)，其全部負(fù)荷可通過(guò)不超兩次（含兩次）轉(zhuǎn)供電操作，轉(zhuǎn)由其他線路供電，該線路稱(chēng)為可轉(zhuǎn)供電線路。中低壓配網(wǎng)可轉(zhuǎn)供電率是衡量10kV配網(wǎng)公用線路的聯(lián)絡(luò)情況，以及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)水平的重要指標(biāo)之一。

指標(biāo)公式：線路可轉(zhuǎn)供電率=可轉(zhuǎn)供線路總回?cái)?shù)/線路總回?cái)?shù)×100%。

2.2 供應(yīng)能力

2.2.1 過(guò)載線路比例

過(guò)載線路比例指在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)生過(guò)載的中低壓配網(wǎng)線路占比。過(guò)載標(biāo)準(zhǔn)：正常運(yùn)行方式下，以線路載流量為基準(zhǔn)值，統(tǒng)計(jì)1d內(nèi)饋線電流超過(guò)基準(zhǔn)值100%的持續(xù)時(shí)間，如果時(shí)間超過(guò)1h，則計(jì)1次。如果1個(gè)自然月內(nèi)累計(jì)出現(xiàn)3次，則判定該線路過(guò)載。

指標(biāo)公式：過(guò)載線路比例=過(guò)載線路條數(shù)/線路總條數(shù)×100%。

2.2.2 過(guò)載配變比例

過(guò)載配變比例指在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)生過(guò)載的中低壓配網(wǎng)配變占比。過(guò)載標(biāo)準(zhǔn)：正常運(yùn)行方式下，以低壓側(cè)額定相電流為基準(zhǔn)值，統(tǒng)計(jì)1d內(nèi)變低電流（三相電流算術(shù)平均值）超過(guò)基準(zhǔn)值100%的持續(xù)時(shí)間，如果干變持續(xù)時(shí)間超過(guò)1h、油變持續(xù)時(shí)間超過(guò)2h，則計(jì)1次。如果1個(gè)自然月內(nèi)累計(jì)出現(xiàn)10次，則判定該配電變壓器過(guò)載。

指標(biāo)公式：中低壓配網(wǎng)過(guò)載配變比例=過(guò)載配變臺(tái)數(shù)/配變總臺(tái)數(shù)×100%。

2.2.3 供電可靠率

10kV配電網(wǎng)絡(luò)的供電可靠率是衡量10kV供電系統(tǒng)對(duì)用戶(hù)持續(xù)供電能力的一個(gè)主要指標(biāo)，指在統(tǒng)計(jì)期間內(nèi)10kV配電網(wǎng)絡(luò)對(duì)用戶(hù)有效供電時(shí)間總小時(shí)數(shù)與統(tǒng)計(jì)期間小時(shí)數(shù)的比值。

指標(biāo)公式：中低壓配網(wǎng)供電可靠率=統(tǒng)計(jì)期實(shí)際供電時(shí)間/統(tǒng)計(jì)期全部用電時(shí)間×100%。

2.2.4 綜合電壓合格率

綜合電壓合格率是指導(dǎo)供電系統(tǒng)電壓控制在允許的偏差范圍之內(nèi)，反映供電質(zhì)量，是影響客戶(hù)滿意度重要指標(biāo)之一。

指標(biāo)公式：綜合電壓合格率=（1-電壓超限累計(jì)時(shí)間/總統(tǒng)計(jì)時(shí)間）×100%。

2.2.5 電壓偏低公用臺(tái)區(qū)比例

電壓偏低公用臺(tái)區(qū)比例是指電壓偏低公用臺(tái)區(qū)數(shù)量占公用臺(tái)區(qū)總量的比例。

指標(biāo)公式：電壓偏低公用臺(tái)區(qū)比例=電壓偏低公用臺(tái)區(qū)數(shù)量/公用臺(tái)區(qū)總量×100%。

2.3 技術(shù)水平

2.3.1 饋線自動(dòng)化覆蓋率

饋線自動(dòng)化可在正常運(yùn)行時(shí)檢測(cè)線路狀態(tài)，如電流、電壓、開(kāi)關(guān)狀態(tài)及進(jìn)行相關(guān)操作。當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，能準(zhǔn)確確定故障所在線路，跳開(kāi)故障線路開(kāi)關(guān)，使故障線路被隔離，并恢復(fù)非故障線路的供電，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)實(shí)現(xiàn)負(fù)荷控制和降低網(wǎng)絡(luò)損耗。

指標(biāo)公式：饋線自動(dòng)化覆蓋率=實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化線路條數(shù)/線路總條數(shù)×100%。

2.3.2 戶(hù)均配變?nèi)萘?/p>

戶(hù)均配變?nèi)萘渴侵钙骄總€(gè)居民用戶(hù)的供電配變?nèi)萘俊?/p>

指標(biāo)公式：戶(hù)均配變?nèi)萘?居民供電配電總?cè)萘?居民用戶(hù)數(shù)×100%。

2.4 運(yùn)行效率

2.4.1 輕載線路比例

正常運(yùn)行方式下，線路最高負(fù)載率低于20%則認(rèn)定為輕載。輕載線路比例指在實(shí)際運(yùn)行中存在輕載的線路占比，反映線路的利用效率情況，輕載線路比例越高，說(shuō)明資產(chǎn)利用效率低，可能造成投資浪費(fèi)。

指標(biāo)公式：輕載主變比例=輕載線路條數(shù)/總線路條數(shù)×100%。

2.4.2 輕載配變比例

正常運(yùn)行方式下，變壓器最高負(fù)載率低于20%則認(rèn)定為輕載。輕載線路比例指在實(shí)際運(yùn)行中存在輕載的主變壓器占比，反映變壓器的利用效率情況[2]。

指標(biāo)公式：輕載配變比例=輕載配變臺(tái)數(shù)/配變總臺(tái)數(shù)×100%。

3 基于配電網(wǎng)投資有效性指標(biāo)體系的實(shí)證分析

投資有效性的評(píng)價(jià)思路是通過(guò)上文指標(biāo)體系的構(gòu)建，從運(yùn)行指標(biāo)出發(fā)，結(jié)合歷年配電網(wǎng)投資各方向的投資力度情況，將投資與技術(shù)指標(biāo)相結(jié)合，進(jìn)行投資反饋，為后續(xù)投資決策提供依據(jù)和參考。

3.1 投資概況

以南方區(qū)域內(nèi)某地市供電局的配電網(wǎng)投資為例，2019年A供電局配電網(wǎng)計(jì)劃投資重點(diǎn)是解決臺(tái)區(qū)電壓偏低問(wèn)題、解決中低壓線路存在的安全隱患問(wèn)題、解決配變重過(guò)載、競(jìng)爭(zhēng)性區(qū)域布點(diǎn)，上述四個(gè)投資方向合計(jì)計(jì)劃投資占比達(dá)79.58%，計(jì)劃投資占比分別為30.67%、22.32%、17.03%、9.57%。

其中，公司自籌投資重點(diǎn)為解決中低壓線路存在的安全隱患問(wèn)題、解決臺(tái)區(qū)電壓偏低問(wèn)題、競(jìng)爭(zhēng)性區(qū)域布點(diǎn)，計(jì)劃投資占比分別為31.98%、29.84%、8.28%。農(nóng)網(wǎng)投資重點(diǎn)為解決臺(tái)區(qū)電壓偏低問(wèn)題、解決配變重載、解決配變過(guò)載、解決中低壓線路存在的安全隱患問(wèn)題、新建臺(tái)區(qū)滿足負(fù)荷需求，計(jì)劃投資占比分別為31.62%、27.11%、15.71%、11.18%、10.16%。具體投資占比情況如圖3、圖4所示。

3.2 投資效果

一是在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)改善方面，如圖5所示，A供電網(wǎng)區(qū)中低壓配網(wǎng)可轉(zhuǎn)供電率呈波動(dòng)下降趨勢(shì)，整體仍然偏低，有待進(jìn)一步提升。近年來(lái)，A供電局開(kāi)展10kV線路重合閘成功率提升，重點(diǎn)整治定值核查、CT極性、二次接線、壓板投退等問(wèn)題，取得了一定成效，但因10kV線路環(huán)網(wǎng)率低、線路轉(zhuǎn)供能力低、線徑偏小、供電半徑偏長(zhǎng)、線路絕緣化率低、自動(dòng)化水平低等較為頑固的老問(wèn)題，導(dǎo)致可轉(zhuǎn)供電率較低的問(wèn)題仍然存在。

二是在供電能力方面，過(guò)載線路和配變比例改善情況顯著，過(guò)載指標(biāo)呈逐年下降趨勢(shì)，供電可靠性水平逐年提升，低電壓改造投資有一定成效，綜合電壓合格率和電壓偏低公用臺(tái)區(qū)比例呈下降趨勢(shì)。

三是在技術(shù)水平方面，饋線自動(dòng)化覆蓋率指標(biāo)逐年提升，戶(hù)均配變?nèi)萘恐鹉晏岣撸_(dá)到國(guó)家要求的2020年農(nóng)村中低壓配電網(wǎng)戶(hù)均配變?nèi)萘坎坏陀?.00kVA/戶(hù)的要求，指標(biāo)完成情況較好。

四是從運(yùn)行效率來(lái)看，輕載線路比例有所下降，但仍維持在較高水平，輕載配變比例逐年走高，處于競(jìng)爭(zhēng)性布點(diǎn)方面的戰(zhàn)略性投資考慮，設(shè)備利用效率有待提高。

3.3 投資結(jié)論

2019年，A供電局配電網(wǎng)投資主要側(cè)重解決存量低電壓（28.52%）、解決重載（16.57%）、競(jìng)爭(zhēng)性區(qū)域布點(diǎn)（9.57%）、解決配變過(guò)載（8.04%）以及解決電網(wǎng)安全穩(wěn)定（5.29%）。其中，2019年臺(tái)區(qū)電壓偏低比例由2018年的12.49%降至8.82%，處于合理允許范圍8%～10%；過(guò)載線路和配變比例逐年下降，2019年指標(biāo)值分別為4.29%和2.76%，設(shè)備重載問(wèn)題得到較大改善；農(nóng)網(wǎng)三大指標(biāo)均達(dá)到預(yù)期目標(biāo)要求，線路可轉(zhuǎn)供電率逐年提升，基本實(shí)現(xiàn)滿足負(fù)荷增長(zhǎng)、電網(wǎng)安全穩(wěn)定以及智能化建設(shè)的要求，投資效果顯著。

從設(shè)備利用效率來(lái)看，輕載線路和配變比例指標(biāo)整體偏高，原因一方面由于A供電網(wǎng)區(qū)內(nèi)本身供電結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，存在競(jìng)爭(zhēng)性重復(fù)建設(shè)問(wèn)題，同時(shí)由于網(wǎng)區(qū)內(nèi)農(nóng)網(wǎng)區(qū)域較長(zhǎng)，存在輕載和過(guò)載并存的問(wèn)題。其中，重過(guò)載問(wèn)題主要發(fā)生在城鄉(xiāng)接合部、城區(qū)負(fù)荷密集地區(qū)，用電負(fù)荷增長(zhǎng)較快，另外新建工程青賠、廊道協(xié)調(diào)等受阻，未能有效實(shí)施并按期投產(chǎn)；輕載問(wèn)題主要發(fā)生在競(jìng)爭(zhēng)性工業(yè)園區(qū)，負(fù)荷未達(dá)預(yù)期。

4 結(jié)論及展望

隨著電力體制改革的持續(xù)深入，電網(wǎng)企業(yè)打破了原有配售一體化的經(jīng)營(yíng)格局，由于歷史遺留原因，國(guó)內(nèi)很多地區(qū)仍存在國(guó)有大電網(wǎng)企業(yè)與地方供電主體并存的局面，新一輪電力體制改革將對(duì)二者的競(jìng)爭(zhēng)格局產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，為適應(yīng)復(fù)雜供電主體下的供電環(huán)境，電網(wǎng)公司的投資策略應(yīng)以有效性為導(dǎo)向，在新時(shí)期電力體制改革進(jìn)程中贏得主動(dòng)權(quán)。

針對(duì)電網(wǎng)公司而言，一方面可利用電改后的市場(chǎng)化運(yùn)作機(jī)制，積極拓展更具適應(yīng)性的電價(jià)策略，針對(duì)競(jìng)爭(zhēng)性區(qū)域深入做好負(fù)荷預(yù)測(cè)和市場(chǎng)研判，避免惡性競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致的輕載問(wèn)題。電網(wǎng)公司可依托其大電網(wǎng)的平臺(tái)優(yōu)勢(shì)成立售電公司開(kāi)展售電業(yè)務(wù)，積極開(kāi)拓大用戶(hù)直購(gòu)電業(yè)務(wù)，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。另一方面，可從優(yōu)化營(yíng)商環(huán)境角度提供定制化個(gè)性化的電力增值服務(wù)，從高可靠性出發(fā)依托資源優(yōu)勢(shì)針對(duì)大用戶(hù)提供綜合能源診斷、電能替代等定制服務(wù)，提高用戶(hù)黏性。