解析光伏电站的项目评价

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光伏电站项目后评价的方法及模型

本研究采用模糊综合评价方法对光伏电站项目进行后评价，同时辅以层次分析法构建定性与量化结合的后评价综合指标体系。光伏电站项目后评价基本原则借鉴国内外研究成果，尤其是国际组织和发达国家项目后评价的成熟经验，光伏电站项目后评价应遵循的基本原则：一是定性与量化分析相结合，以量化分析为主；二是综合与单项分析相结合，以单项分析为主；三是动态与静态分析相结合，以动态分析为主。光伏电站项目后评价方法光伏电站项目具有产品生命周期长、一次性投资大、品质形成链式环节复杂、不确定因素多等自身特性，而光伏电站项目后评价又具有多方面性、多层次性、模糊性和同一层次不同因素重要性有所差异等特点，精确度研究的传统数学难以解决这类问题，作为研究和处理模糊现象的模糊数学应运而生，为后评价工作提供了数学语言和定量方法。本研究选用模糊综合评价模型进行项目后评价。模糊数学隶属度理论将边界模糊、难以量化因素的定性判断转化为定量评价，即运用模糊数学对受多重因素制约的事物或对象做出综合性评价。其基本原理是：首先确定被评价对象的因素集和评价集；再分别确定各因素的权重及它们的隶属度向量，获得模糊评价矩阵；再把模糊评价矩阵与因素的权向量进行模糊运算，并进行归一化，得到模糊评价综合结果[7]。2.3构建光伏电站项目后评价指标体系参考相关文献，考虑到光伏电站项目后评价所涉及的各方面，本文从实施过程、营运效果、社会影响和环境影响等4个方面构建综合指标体系，如图1所示。图1光伏电站项目后评价指标体系（1）实施过程。包括建设必要性（做正确的事）、施工效率（正确地做事），以及决定二者的路径指南（设计合理性）等二级指标。光伏电站建设可以在一定程度上满足我国经济快速增长对电力的需求，其宏观意义不言而喻。但具体到个别项目，又存在是否因地、因时和因事制宜等必要性研究的需要。设计合理性即考察其是否严格按照有关标准及规范确定项目的总体、专项和详细计划，明确其品质要求、技术路线及工艺程序。由于我国尚无光伏电站正式标准，因此暂时只能参照欧美相关规范考核。施工效率是考察项目建设实施过程在数量、质量、安全、进度、造价及现场管控等方面是否达到了设计规定的目标，总结项目建设机构组织、前期准备、招投标、施工监理等方面的成功经验或失败教训。由于光伏电站项目的特殊性，施工单位是否具有相应的土建、电建等多种资质，是否拥有高素质复合人才队伍，是至关重要的。（2）营运效果。营运效果是在项目建成并运营一段时间后，对项目运行实际情况达到预期效果的程度，或项目目标达成度进行对比分析，在锁定偏离度问题及找出成因的基础上，总结经验教训，提出改进和完善对策。光伏电站营运效果分析是项目后评价的核心环节。方法主要是对照项目立项书、可行性研究报告、项目评估报告、设计文件等要求，检查光伏电站营运后各项经济技术指标的实际水平。由于光伏电站营运受阳光等自然因素影响很大，因此，与常年稳定运行的火力发电设施不同，如发电量或维护成本的日、月、季、年水平等指标具有特殊重要性，评价指标只能取其年平均值。在营运效果中，财务效果是反映项目建设完成后是否达到预期效果的关键指标，可分为投资回收期与投资收益率两个三级指标。投资回收期反映光伏电站初始投资在多长时间后能够收回；投资收益率则反映电站运营为企业带来的直接收益。光伏电站初期投资大，很大程度上依赖政府补贴和贷款，若上述指标比较理想，则可增加企业还款能力，从而有利于其持续发展，由于篇幅限制，此处并未对三级指标进行分析。（3）社会影响。分别从对能源结构、产业结构和工业经济等影响考虑。光伏发电可以有效避免火力发电产生过量二氧化碳的弊端。太阳能是取之不尽、用之不竭的清洁能源，光伏电站蓬勃发展必然对改善能源结构、进而促进整个经济结构低碳化、推动经济健康持续发展产生积极影响。（4）环境影响。相对火力发电，光伏电站无粉尘（PM2.5）、CO2和SO2等污染排放，是一种清洁的新能源，但可能对周边居民产生一定程度的光污染。因此，本研究设立生活和生态两个环境影响因子进行综合分析。

光伏电站项目后评价的实施步骤

本研究按以下步骤实施光伏电站项目后评价。（1）权重确定。在建立光伏电站项目后评价指标体系基础上，首先确定各指标权重。目前确定权重常用方法主要有层次分析法和熵权法。尽管后者是一种客观赋权法，不依赖主观评判，但基于光伏电站的特性，许多指标的值无法准确测量，故采用美国著名运筹学家T.L.Saaty最早提出的层次分析法。这是一种可将复杂的决策思路层次化，使决策过程涉及的定性因素与定量因素较好融合的方法。（2）建立评价指标集（U）。U是综合评价指标的集合，具有层次性，第一层为准则层，U={U1，U2，U3，…，Uj}，第二层为子准则层，U={Ui1，Ui2，Ui3，…，Uij}，i=1，2，3，…，j，以后各层依此类推。（3）建立评语集（V）。评语集即各指标所有的可能结果组成的集合，V={V1，V2，V3，V4，V5}={优、良好、中、及格、差}，需邀请多位专家判断各指标在V集合中的所属元素。（4）确定权重集。由如上层次分析法确定了权重，第一层权重集为W={W1，W2，W3，…，Wj}，第二层权重集为Wi={Wi1，Wi2，Wi3，…，Wij}。（5）单因素评价，建立模糊关系矩阵R。对各评价指标进行量化，即确定从单因素角度分析评价指标对各级模糊等级子集的隶属度，当所有指标隶属度计算完成后，即可得到模糊关系矩阵R。（6）模糊合成，得到S。S={S1，S2，S3，…，Sn}，S=WR，“”代表算子。一般各评价因素对被评价对象并非同等重要，用权重集W对矩阵R进行综合，即可得到从整体看被评价对象对各评价等级的隶属程度。（7）综合评价结果。观察S集合中最大值对应的等级，表示被评价对象在该方面做得最好；再将上述S集合与分值相结合，可直观看到被评价对象在不同指标层的分值，具体体现其各方面的评价结果。

实证研究

中节能射阳光伏电站总投资3.88亿元人民币，由中节能太阳能科技有限公司和江苏振发太阳能科技有限公司分别出资80%和20%共同兴建，于2010年9月1日开工，同年12月26日竣工。电站坐落在江苏射阳临港工业区高压走廊下方，占用滩涂面积约800亩，一期规模为20MWp，运行期25年，年发电2300kwh。与火电发电机组相比，年节约8983t标煤，减排CO232246t。这里简要展开项目后评价的主要内容。首先建立指标体系如图1所示的，然后采用德尔菲法，选取10位专家征询意见，对上述指标进行判断，得出层次分析法需要的判断矩阵；再对判断结果做简单算术平均，最终得到5个判断矩阵。使用Matlab软件调用eig函数，得到各矩阵均具有满意的一致性，并得到权重分别为：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）。根据如上建立的评语集，请之前10位专家再评分，综合后进行归一化，得到模糊隶属度组成的如下4个模糊关系矩阵：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......这里采用加权平均算子进行模糊合成，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）。假定给评语集不同等级赋予的分值分别为90~100，80~90，70~80，60~70，60以下，取V=（95，85，75，65，30），分值为各个区间的中位数。则有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，F3=82.45，F4=90.5，总体得分为F=85.26。根据所搜集资料和如上分析，得到中节能射阳光伏电站具有良好综合效益的结论。其中，F4>F1>F2>F3环境效益为最好，其次为实施过程，第3为营运效果，最后为社会影响。在环境方面，与常规发电相比，光伏发电没有中间转换过程，发电过程不消耗传统资源，不产生温室气体，无工业三废。而本项目按系统理论寿命25年计算，年节约标准煤8983t，年减排CO232246t。本项目特色是利用滩涂，不仅不占用土地资源，而且发展渔业生产，开发观光农业，打造集绿色能源、生态、观光、科普教育等为一体的光伏发电基地，环境效益突出。在项目实施过程中，前期规划准备充分，设计方案水平较高，施工组织到位，资质健全，人员素质满足要求，很好完成了预期的数量、质量、安全、进度、造价及现场管控等各项指标。营运效果中的财务效果，以及社会影响指标不如前二者显著，这一方面因为该光伏发电项目规模经济效应不明显，未达到与常规发电相近的发电量，其对当地能源和经济结构转换难以产生决定性影响，项目本身财务效果短期亦难以显现；另一方面也表明，企业在扩大社会影响、加强与当地产业联动、发展多元化经营和降低整体营运成本上，还有很大拓展空间，需要着力挖掘。

发展光伏发电的建议

大力开发光伏发电内需市场相对欧洲多数国家，我国太阳能资源丰度与光伏开发利用度反差很大，光伏发电内需市场极其广阔。开发光伏发电内需市场既可缓解经济增长对电力供应和生态环境保护的双重压力，又可增强能源结构调整和经济结构升级的双重动力，可谓一举多得，是贯彻落实“十八大”关于“推动能源生产和消费革命，控制能源消费总量，加强节能降耗，支持节能低碳产业和新能源、可再生能源发展，确保国家能源安全”精神的实际行动，应当高度重视、扎实推进。加强项目后评价对光伏发展的支撑力度目前对光伏电站建设存在一些认识障碍，如看到光伏产品遭受国外贸易壁垒便对内需市场悲观失望，将光伏电站一次性投资大与其生命周期成本混为一谈等等。这既表明我国光伏项目后评价很不到位，也说明发展这一软科学同样具有实实在在的硬道理。当前应加紧出台项目后评价相关法规和标准，首先强制规定对光伏电站等国家补贴的长期性重大项目必须进行规范的后评价。其次，应通过人才培养和引进加快项目后评价专业队伍建设，加强国际合作与交流，扩大和整合后评价专业机构，增强项目后评价能力，提高后评价服务水平。

对中节能射阳光伏电站的实证研究表明，大力开发光伏发电内需市场，完全符合《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》、《国家能源科技“十二五”规划》和《太阳能光伏产业“十二五”发展规划》等产业政策，是美丽中国建设的必由之路。而光伏发电的可持续发展，除政策支持、资金投入和技术创新之外，规范的项目后评价不可缺失，它们其实是一种相辅相成、互相促进的关系，当前增强项目后评价能力，提高其服务光伏项目决策、实施和运营水平，为光伏产业发展真正发挥技术支撑作用，是当务之急。

本文作者：安文赵伟伟工作单位：河海大学