电力企业低碳管理绩效评价系统的研究

[摘 要]“应对雾霾，减少排放”成为中国当前治理环境污染最急迫的问题，以燃煤为主要发电方式的电力企业在生产过程所排放的二氧化碳、氮氧化物和悬浮颗粒物正是造成雾霾的主要根源。而随着“电改”的进行，电网作为“发电-供电-用电”这条电力供应链中第二环节的主体，正处于改革的风口浪尖。基于此，本文以电力企业中的电网企业为重点，研究以降低电力企业能耗、实现节能为目的的低碳管理绩效评价模型。本文运用“驱动力-状态-响应（DSR）”模型构建了电力企业低碳管理绩效评价体系，采用层次分析法计算评价指标的权重，结合实例进行对比，预期为电力企业的规划、运营、监管系统过程提供提高低碳管理水平的标准，提高电力企业综合低碳绩效、推动电力企业绿色发展和可持续发展。

[关键词]电网企业；低碳管理绩效；评价系统；碳足迹；层次分析法

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.24.071

[中图分类号]F272；F205 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2015）24-00-03

“十二五”计划把节能减排和控制碳排放强度作为经济发展的硬约束性指标，而“雾霾”与“低碳”成为经济发展不可避免的主题。2013年底，全国发电装机容量124 738万kW，同比增长9.3%，火电装机容量86 238万kW，占全部装机容量的69.1%。火电装机容量的不断增长导致二氧化碳等污染物的排放量逐年增加，对生态环境造成很大损害。

电力供应链中的电网企业，它是吸收煤炭等一次能源、输送和配供绿色电力的重要平台，因此它在低碳管理中处于重要位置，在国家节能减排浪潮中面临挑战的同时蕴藏着很大的减排潜力。在研究低碳管理绩效评价体系之前，已有学者对与此相关的低碳电力、电力企业节能减排的评价做出了研究。孙彦龙等建立的低碳电网指标体系总结提炼了与电网低碳发展相关要素，全面揭示了与电网低碳发展相关的关键因素；顾英伟、李彩虹阐述了电力行业节能减排现状并对其进行节能减排评价指标体系研究，促进电力行业低碳发展的水平程度、CO2减排量；田俊丽从低碳效益方面分析了CO2、SO2等污染物的减排价值，并使用层次分析法进行指标权重计算；李冰进行了电力企业完整的环境成本的核算体系；Sovacool根据碳足迹这个指标对全球12大都市区进行了评价分析，并提出了促进低碳、减少碳足迹的建议，而孟美文以内蒙古电网企业为例提出碳足迹的核算和评估过程。

1 电力企业低碳管理绩效评价体系的建立

在雾霾背景下的低碳管理绩效是扩展到从电网规划建设、运行、客户满意和社会效应4个层面上逐层推进的。因此本文运用DSR模型，选取“低碳经济指标、低碳技术指标、低碳运营指标、低碳生态指标”构建经济-技术-运营-生态四维综合绩效评价指标体系的理论框架，以期为定量评估电网低碳发展潜力提供参考依据，也为未来低碳管理绩效指标核查、节能项目合作、建立绿色系统提供理论指导和技术支持。

1.1 低碳经济指标

从电网规划开始全面对经济指标加以定义，进行低碳经济指标比较分析。

1.1.1 购买火电的经济性

购买燃煤发电厂发出电量的经济性。随着“厂网分离，竞价上网”的进行，电网企业更青睐成本低、质量高的电能。

1.1.2 清洁能源并网建设投资力度

电网对风能、太阳能等清洁能源并网投资成本占总投资成本的比重。投资比重越大，碳减排能力越强。

1.1.3 并网结构合理性

2013年电网供给到需求侧的电量输出69%来自于并网火电，并网风电占6.1%，22.5%电量输出并网水电，核电和并网太阳能仅占1.2%。这种不合理的电力并网结构不利于电网低碳的运行。因此，并网消费越合理，资源利用效率越高，越经济。

1.1.4 总损耗成本

电网中电器设备如变压器、输配电过网损耗电量成本占总输送电量价值的比率。损耗成本越低，越能提高企业低碳管理绩效。

1.1.5 环境管理成本

环境管理成本可反映电网管理过程项目实施对环境破坏而进行治理的费用。环境管理成本越小，说明生产经营的过程中对环境的损害小。

1.1.6 企业环境收益

企业环境收益指的是企业的环境赢利，是企业因为进行环境投资而从环境资产或环境治理中得到的效用总量，如电网中使用非晶合金变压器等先进适用的节能新技术、新设备、新材料带来的环境收益；也可以是企业积极参加节能减排获得的优惠或政府补贴这些实际收益。

1.2 低碳技术指标

低碳技术是指涉及电网从建设到运行过程中可再生能源及新能源等领域开发的有效控制温室气体排放的新技术。

1.2.1 节能设备渗透程度

基于降低污染提高利用率的节能减排技术渗透程度，如无功补偿技术、节能输配技术，节能变压器，替代SF6的节能、低污染电气设备的应用程度。

1.2.2 节能电力供给技术

电网输出电用于如节能电动车，节能电灯等节能设备占的比重。汽车尾气是大气污染的重要来源，对雾霾的形成作用较大。据数据显示，2014年底新能源汽车累计生产5.67万辆，同比增长5倍；其中，纯电动车生产2.58万辆，插电式生产1.36万辆，同比增长近25倍。用电侧对节能电力的供给很大程度上减少了污染。

1.2.3 智能用电装置研发覆盖率

基于电网需求侧，智能采集用户用电信息，同时获取用户用电量，从而提高用电效率、减少电能损耗、降低用户电费支出的装置的研发或实施程度。

1.2.4 低碳电力调度技术

低碳电力调度是当用户用电超过限定额度时，对电网供电量加以限制并最后输送给用户用电的技术，既能减少能耗也能促进电网移峰填谷的效果。

1.3 低碳运营指标

低碳运营指标即电网通过低碳技术调度的电量被消费的方式、运营程度。

1.3.1 电力规划集聚程度

电网规划供电运营范围与居民区、产业园区的聚集程度。供电范围越密集，集聚程度越高，越有利于电网节能降损和电力企业的碳减排工作的进行，同时保证了电网建设和改造的经济性和环保性。

1.3.2 水电气复合网运营程度

通过逐步实现能源联产联合调度，形成有机水、电、气复合能源网。如浙能集团的电/气联合，提高整体系统性效益。

1.4 低碳生态指标

雾霾背景下这种管理形式对资源环境方面的效益。

1.4.1 碳排放量降低程度

电网实施低碳调度、节能技术等各项低碳管理后，在供电所有环节中减少的电量损耗而降低的碳排放量与传统调度方式下碳排放量相比较优化的程度。

1.4.2 节能工艺工程贡献程度

电网规划建设过程的节能“工艺”对碳减排价值的影响大小。如电网在建设输配网项目时使用埋线代替架空建设以降低线损达到低碳经济的目的。如建设暴露在外的大型电器设备时采用隔热节能工艺工程在提高设备使用率降低由于设备年久失修而造成的损耗。

1.4.3 碳足迹认证实施程度

电网碳足迹是对电网从电网规划、建设运行这整个过程产生的CO2的核算和评估。它包括从变电站、输电线路、配电线路、配电变压器汇总、统计数据，计算分线、分站网损率碳足迹及管理排放如电网自身照明、供暖、计算机等用电设备排放。它是从电网自身消费和消耗出发的，是对电网碳足迹实施与否的低碳管理绩效评价。

1.5 低碳标准化管理评价指标体系

通过对以上因素的分析，最终建立评价指标体系，如表1所示。

表1 电网企业低碳管理绩效评价指标体系

低碳管理绩效

评价指标体系 低碳经济指标 燃煤发电机组上网

清洁能源并网建设

并网结构合理性

总损耗成本

环境管理成本

企业环境收益

低碳技术指标 节能设备渗透程度

节能电力供给技术

智能用电装置研发

低碳电力调度技术

低碳运营指标 电力规划集聚程度

水电气复合网运营

低碳生态指标 碳排放量降低程度

节能工艺工程

碳足迹实施程度

2 基于AHP的电力行业低碳标准化管理评价体系

本文用层次分析法将评价指标体系分为三层：目标层、准则层和指标层。

2.1 步 骤

2.1.1 构造判断矩阵

建立层次分析模型后要在各层元素之间进行两两比较，构造出比较判断矩阵。对于n个元素来说，得到两两比较判断矩阵。

2.1.2 重要性等级

进行1-9重要性等级标度。

2.1.3 层次单排序

（1）计算判断矩阵每一行元素的乘积

公式1

（2）计算上式n次方根

公式2

（3）对正规化

公式3

W=[W1，W2，…，Wn]T即为所求特征向量。

（4）计算判断矩阵的最大特征根λmax

公式4

其中AWi表示AW中第i个元素，是等级矩阵和特征向量的乘积。

2.1.4 一致性检验

引入判断矩阵最大特征值以外的其余特征根的负平均值，作为衡量判断矩阵偏离一致性的指标，即用

公式5

其中，CR为判断矩阵的随机一致性比率；CI为判断矩阵的一般一致性指标，它由下式给出：

公式6

RI为判断矩阵的平均随机一致性指标，采用1-9阶的判断矩阵。

当CR

2.1.5 总层次排序

最高层次的总排序就是其层次总排序。

2.2 评价指标权重确立

根据上述确定的电网企业低碳管理绩效评价指标体系，我们使用层次分析法对经济、技术、运营、生态指标进行权重的确立。

目标层A的构造的判断矩阵确定指标重要性程度，如表2所示。

表2 A判断矩阵

低碳指标 经济指标 技术指标 运营指标 生态指标

经济指标 1.000 0 3.000 0 3.000 0 1.000 0

技术指标 0.333 3 1.000 0 2.000 0 0.333 3

运营指标 0.333 3 0.500 0 1.000 0 0.333 3

生态指标 1.000 0 3.000 0 3.000 0 1.000 0

同理可求其他指标权重，各指标权重一致性检验均通过。总层次排列如表3。

3 案例分析

选取河北省A电网企业和河南省B电网企业进行比较，根据专家的评分（满分10分，实施效果越好，分数越高），计算如下。

A企业总分数：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企业总分数为6.429 4。可知，A电网企业分数高于B电网企业，则A企业低碳管理绩效比较高，通过实际调查，与现状相符。

4 结 语

在雾霾背景下，电网企业低碳管理不仅能提高电力企业的综合效益，保证企业安全高效地运作，提高整体管理水平，而且能保证企业在整个低碳环境下运行，并且能为将来除了电网企业之外的售电公司提供借鉴，使得各电力企业在契合当今国家对生态的要求下更好更快地发展。随着社会用电水平不断提升，合理地评价电力企业低碳水平，构建科学的评价体系，有助于大力推动我国电力企业发展建设的绿色发展和持续发展。

主要参考文献

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