朱永娟

(国网能源研究院，上海 102209)

基于地区发展的电网投资分配优化方法研究

朱永娟

(国网能源研究院，上海 102209)

电网经营属于资本密集型行业，具有投资规模大、建设周期长、成本回收期长等特点。随着电力体制改革的进行，电网企业需要准确把握自身投资能力和地方电力建设需求，优化电网投资结构，提升电网建设的经济性，带动和促进地方经济的可持续发展。通过研究电网企业的投资规模和结构的分配问题，建立了基于地区的发展情况和预期经营绩效的投资辅助决策的量化模型，重点解决投资总额在各地区的分解和分配问题，为优化企业资源配置、提高经营绩效提供了科学的决策工具。

优化配置；地区评价；投资结构；电力投资

近年来，随着中国经济转型期的到来，社会经济发展放缓，售电量由高速增长阶段逐步过渡到中低速增长时期，而输配电价体制改革的逐步推进，也将会显著改变现有的投资管理机制。电网企业投资面临较大环境不确定性，企业经营效益面临较大起伏，投资结构亟待进一步优化。在确保电网安全稳定运行的前提下，电网企业需要准确把握自身投资能力和地方电力建设需求，在满足社会发展所需的用电需求的同时，降低对低效或无效资产的投入，提高投资的效率和效益，优化电网投资结构，提升电网建设的经济性，进一步优化企业的资源配置，促进地区经济的可持续发展。在此背景下，本文重点研究电网企业基于地区发展情况的投资规模和结构分配，为跨区经营的企业合理配置资源、有效提升经济性提供可靠的理论依据和方法支撑[1-3]。

1 电网投资地区结构影响因素分析

理论学术界对影响电网投资的地区结构等问题，进行了多方面的研究和验证[4-6]，研究认为，影响电网投资规模的因素可以分为两大部分：宏观因素(主要为企业外部因素)和微观因素(主要为企业内部因素)。根据各类文献中各个因素影响电力需求变化的实证分析，以及企业管理经验，筛选出影响电网投资地区结构的4个宏观因素和5个微观因素。

1.1 宏观环境因素分析

(1)行业政策。电网建设属于公共设施的基本建设工程，与之相关的行业环境主要是电力法律法规，如电力法、电力供应与使用条例、电力设施保护条例、电力监管条例等。行业环境对电网投资分配的影响主要体现在两个方面，一是对供电区域的划分和批准上，供电区域越大则对应的供电线路长度可能会越长，引起电网投资规模的增加；二是对电力投资收益率的核定上，核准的电力投资回报率越低，企业盈利水平越低，基础电力设施建设的投资能力和投资意愿也就越低。

(2)技术进步。技术走势、替代产品的出现或组织方式的变革突破等，对企业产生着全方位的影响。如智能电网、全球能源互联网等的出现必然带动整个产业的更新换代和加速发展。电网当前的建设和使用情况，如电网的各级电压结构、设备新旧程度、线路设计选型等方面，直接影响着电网网架结构的合理性，电网运行的安全性可靠性、供电质量的稳定性、电力输送效率等国家和企业电力建设运行标准，进而影响着电网投资规模。

(3)经济环境。经济结构、发展水平、体制机制和宏观政策是经济环境的四个要素。经济环境对电网投资的影响具体表现如下：社会经济结构影响着电力需求，社会的产业部门的构成及相互之间的联系、比例关系不同，对售电量增长的贡献大小也不同；经济发展水平与社会用电量密切相关，一般来说，经济发展速度越快，社会用电量增长率也就越高；地区经济发展方向、产业结构发展又受国家宏观调控和当地经济政策的影响；电力是经济发展必不可少的重要资源，电力配置能够起到引导产业调整、促进经济发展的作用，电网投资时应该通过对不同产业的电力需求合理性的判断，科学安排投资资金。

(4)自然文化环境。自然文化环境是指企业所处的自然地理环境、人文社会结构、文化价值观念、人口规模与地理分布等因素。它影响和制约着人们的生产生活方式、消费观念、需求特点和购买行为，对企业产品销售产生直接影响，进而影响着各类投资的方向和规模。对于电力销售而言，当人口越多、生活电气化水平越高时，需求的电量越大，配电网规划投资规模也应越大。此外通电地区的自然环境也影响着配电网投资，环境恶劣的地方提高了电力设施的建设标准和维护成本，进而带动了工程造价水平和投资水平的上升。

1.2 微观环境因素分析

(1)电网资产现状。为了保障居民社会的用电需求，以及维持公司现有的发展，必须确保已有资产的规模和生产效益的能力，在能够维持现有生产水平的前提下，方可考虑新增市场的需求。一般来说，电网资产规模越大，使用中的自然损耗和其他损耗的规模越大，维持原有生产能力所需要的资金越多，投资需求也就越大。电网生产能力可以通过设计容量和利用率指标反映，设计容量越大，利用率越低，则富余能力越大，扩大电网生产能力可以通过增加设计容量的方式来实现，也可以通过提高利用率的方式实现，增加设计容量需要增加投资，而提高利用率不需要增加投资，但可能会造成供电质量和供电安全性的下降。因此，对电网现状的评价应包括建设规模、网架结构、供电安全、供电质量等方面。

(2)电力市场需求。电力投资必须承担着保障社会用电、促进经济发展的社会责任，因此，电网投资规模首先需要考虑的是合理用电需求是否满足，社会经济可持续发展的电力供应是否得到保障。

(3)外部竞争。主要包括同行竞争和不同行业的竞争。其中，同行竞争主要表现为不同电网公司之间对已有售电市场的侵蚀和对未开发售电市场的占领，不同行业的竞争主要表现为煤炭、石油、天然气等资源对电力的替代作用，以及市政建设中其他行业对于有限建设空间的抢占等。由于电力网络的自然垄断特征，以及现阶段电力法的规定，外部的同行竞争因素对于配电网规划投资分配的影响较小，更多的表现为不同行业对有限公共建设资源和建设空间的竞争和抢占上，如电网投资建设时需要结合市政规划对变电站和输电线路提前选址和提前建设等。

(4)利益相关者。主要包括政府机关方面对电力规划、投资财税政策、土地征用等规定，此外地区用电客户的自主建设能力越强，对电力的需求越高，其自主投资的用户工程越多，电力企业投资的工程量相应越少。

(5)企业管理水平。企业长期稳定发展的关键在于管理，管理水平的高低直接影响着其资源的组织和生产能力。在企业资源一定的情况下，管理水平越高，企业资源的组织和生产能力越强，资产利用率和产出水平越高，投资回报率越高。

2 基于地区发展的电网投资分配优化模型设计

2.1 优化模型设计思路

在对投资规模影响因素分析的基础上，研究认为影响各地区投资规模大小的最主要因素有两个：一个是现有规模和资产状况，即规模越大，资产状况越差，投资越大；二是企业的发展能力，预期未来效益越好，发展能力越强，所需要的投资越多[7]。电网投资的优化配置主要是解决投资总额在各地区的分解和分配问题，实质上是确定各个地区的投资规模。本文所称的电网投资分配优化主要是指资金资源的内部配置结构，反映的是投资资金在投资总体各构成要素——如不同地区、不同项目之间的比例关系。

基于这些分析，构建了基于区域经济发展评价的电网投资优化分配方法，主要内容及步骤如下：根据现有建设规模、企业资产状况等主要因素确定各地区投资规模初步分配方案；综合评估不同地区经济的未来发展水平情况；根据地区发展能力评估结果，调整投资规模初步分配方案,形成投资规模最终分配方案。因此，基于区域经济发展的电网投资分配优化模型的实施主要分为三个步骤：首先通过一定的方法测算各地区投资规模初步分配方案；其次建立发展能力评估方法，对各地区经济的未来发展情况进行综合评估；第三步对初步投资分配方案进行优化和调整，具体如图1所示。

图1 基于区域经济发展评价的电网投资优化分配方法

基于地区发展评价的电网投资地区分配优化模型的计算公式如下：

Ii=Itotal×Pi=Itotal×Ri(1±ri)

(1)

式中Ii——某地区公司电网投资额；Itotal——所有地区的电网投资总额；Pi——优化调整后的该地区的投资额比重；Ri——该地区初次分配的投资额比重；ri——初次分配后的调整比例，是根据该地区未来发展水平计算确定的。

其中，ri的计算过程如下：

(2)排序：将地区发展能力评估指标值按照从大到小的顺序进行排列。

(3)找重心：确定发展能力得分的中间位置值，通过计算发展能力得分的平均值，取各地区发展能力分值与平均值差值的绝对值最小的为重心，即若，则取为重心。

(4)上调或下调：以中位数地区为基准，该地区投资比例不变，排名位于重心地区之上的(排名n)进行下调。

第n+m名的下调比例计算公式：

(2)

式中rlast——指最后一名的下调比例，也是最大的下调比例，建议由决策层自主确定。

第n-m名的上调比例计算公式：

(3)

而且有：

(4)

式中Ri——综合排名为第i名的初步比例；ri——综合排名为第i名的调节比例。

(5)计算：通过计算得出各地区优化后的投资比例，计算公式为：

Pi=Ri(1±ri)

(5)

式中Pi——各地市调节后投资比例。

2.2 分配优化模型有关事项的说明

分配优化模型包含两个评价指标体系：一是评估企业现有的经营规模和资产状况；二是评估该地区的未来发展潜力。通过对电网投资影响因素的分析选取了关键影响因素，建立了初步规模分配评价指标体系和发展能力评价指标体系。

2.2.1 初步规模分配评价指标体系

从某省公司的实际发展情况看，能够反映各地区现有发展规模的包括资产类、收益类、宏观环境类、发展类和历史趋势类等五类指标。在每一类指标中分别选取1～2个代表性的指标建立初步规模评价分配体系(见表1)。

表1 初步规模确定指标权重表

初步规模分配的公式为：

Ri=∑(Xi×Ratio)

(6)

式中Xi——第i项评价指标；Ratioi——第i项指标的综合权重。

2.2.2 发展能力评价指标体系

对企业未来发展能力的评价主要从电网发展状况、经营管理水平、宏观经济情况三个方面进行考虑。

(1)电网发展状况。电网发展情况的评价主要包括发展规模与速度、发展安全与质量等两个方面。发展规模与速度分析电网建设速度是否满足了经济发展需要、用电负荷增长需要，对负荷进一步增长的适应性如何，判断电网建设规模是超前、适中还是滞后，评价指标是容载比。发展安全与质量分析了电网运行的安全性和供电质量的可靠性，判断电网建设运行是否达到或超过国家和企业标准，是否存在安全隐患，评价指标共有三个，包括电网“N-1”通过率、运行10年以上的设备比例、综合电压合格率。

电网“N-1”通过率：分为电网线路“N-1”通过率和变电站“N-1”通过率，是指在最大负荷运行方式下，某线路或变电站停运后，该线路或变电站全部负荷可以通过低于2次操作就能转移到其他线路供电的能力。该指标是供电可靠程度的反映，通过率越高，则供电可靠程度越高，电网发展水平越好，所需投资越少。计算公式为：电网线路“N-1”通过率=各电压等级电网线路“N-1”通过率的算术平均值；变电站“N-1”通过率=各电压等级变电站“N-1”通过率的算术平均值。

运行10年以上的设备比例：反映了主要设备的新旧程度，该比例越大则设备平均运行年限，相应的技术水平越低，预计未来投资越大。计算公式为：各电压等级运行10年以上的设备数比例的算术平均值。

综合电压合格率：是一定时间内在允许电压偏差范围内的实际运行电压累计运行时间与总运行统计时间之比，综合电压合格率越高，则电网运行情况越好，所需投资越少。

(2)经营管理水平。企业生存和发展的重要基础是经营管理水平，经管水平的体现主要在于现有资产的利用效率和投资预期收益，资产利用效率越高，投资预期收益越好，则企业经济绩效越好。主要评价指标包括电网负载率、单位投资增售电量、综合线损率等。

电网负载率：分为电网线路和变压器负载率。发展超前的，线路负载率越低，应减少投资；发展适中的，线路负载率适中，不改变投资；发展滞后的，线路负载率过高，应增加投资。电网负载率的指标包括电网线路平均负载率和变压器平均负载率，是一段时间内平均负荷与最大负荷的之比。计算方法为：线路平均负载率=各电压等级线路平均负载率的算术平均值；变压器平均负载率=各电压等级变压器平均负载率的算术平均值。

单位投资增售电量：是衡量投资收益的重要标志，指投资对应的未来产出量，该指标越高，则投资收益越高，应相对增加资金投入。

综合线损率：是衡量供电单位管理水平的重要标准，一般线损率越低，送出单位电量的损耗也就越小，管理水平也就越高，收益随着投资的增加也会增加。

(3)宏观经济情况。电网投资与宏观经济发展情况密切相关，反映全面且较易获得宏观指标可选择人均GDP和人均可支配收入、GDP增长率和售电量增长率等。

人均GDP和人均可支配收入：分别是各地市GDP总额和可支配收入总额除以总人口数，反映了该地区居民和用户的消费能力。消费能力越高，则电力需求越高，越有利于企业的未来发展。

GDP增长率和售电量增长率：反映了地区的经济增长潜力和消费潜力，增长潜力越高，消费水平越高，则电力销售量越大，企业未来发展趋势越好。

企业地区发展能力评价指标体系见表2。

表2 地区发展能力评价指标权重表

表2中，各项评价指标经过归一化处理后，运用极差法、插值法，确定各地区的发展能力评价值。两组评价指标的权重可采用德菲尔法确定，德菲尔法又称专家评价法，是主观与客观相结合的方法，这种方法可以充分考虑企业决策层的观点，利用各位专家的经验和学识，量化反映企业规划、运维、财务、基建等管理部门的实践经验，实施方法简单措施易行。

3 结语

电网投资是一项决策多属性的综合性工程，需要考虑现有电网运行状况、未来社会经济发展对电力的需求、企业资金筹集能力、建设能力、绩效考核、地方财政支持等多方面的因素。可通过优化分配模型的设计，将各类影响因素量化反映在决策考虑中，促进经验决策向科学量化决策转变。电网投资优化分配的模型使用过程中还需要注重以下因素。

(1)持续研究和改进电网投资成本效益评价指标。成本费用、经济效益计算模型的科学构建，关键在于主要参数的准确选取和预测。建议持续研究和改进电网投资效益关键参：在成本费用方面，加强网架结构对事故中断供电平均时间的影响研究，建立电网故障损失和技术损耗等费用精简化、实用化的算法，建立维护修理费等重要参数的计算模型；在建设效益方面，研究电网投资方案的所发挥的社会效益比较方法，引入适当数据模型。

(2)规范电网投资、运行维护、故障损失等数据的统计口径，提高可比性。电网投资的合理安排离不开对历史趋势的分析和未来情况的准确判断，需要大量的技术、经济基础数据。研究过程中发现，由于体制改革、统计口径等原因，部分关键指标的历史数据缺乏连贯性和可比性。亟需进一步规范和统一相关数据的统计口径、采集方法和记录方式，构建数据的长期积累机制及数据存储库，增强同一指标数据在纵向上和横向上的可比性，为电网投资和运行情况分析奠定坚实的数据基础，促进管理水平和工作效率的进一步提升。

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(本文编辑：赵艳粉)

Research on Investment Allocation Optimization Model of Power Grid Enterprises Based on Regional Development

ZHU Yong-juan

(State Grid Energy Institute, Beijing 102209, China)

Power grid investment is a capital-intensive industry, with characteristics of large-scale investment, long construction period, and the long payback period. With the power system reform carried out, power companies need to accurately grasp their own investment capacity and local electricity demand, to optimize the investment structure of the grid, to strengthen power grid construction economy, and to promote the sustainable development of the local economy. This paper focuses on the structure and allocation of power grid enterprises investment, and establishes a quantitative model to support investment decision based on the development and expected operating performance of the region. The model aims to resolve the decomposition and allocation of total investment in all regions, providing a scientific decision-making tool for optimizing enterprise resources, and improving operating performance.

optimal allocation; area evaluation; investment structure; electric power investment

10.11973/dlyny201606009

朱永娟(1988)，女，硕士，经济师，从事电力会计核算、审计、电力技术经济工作。

F224.5；F426.61

A

2095-1256(2016)06-0704-05

2016-08-11

能源技术