電網公司保底服務實施后的增量配電網投資策略 [J]. 電力系統自動化

一、研究背景

2016年10月11日，國家發改委、國家能源局發布了《售電公司準入與退出管理辦法》和《有序放開配電網業務管理辦法》(以下簡稱《辦法》)。《辦法》是為鼓勵社會資本有序投資、運營增量配網，促進配電網建設發展，提高配電網運營效率而制定的。向社會資本開放增量配網領域的投資建設，在引入競爭提高效率的同時，投資風險也將會升高。為防范增量配網的運營風險，《辦法》明確指出“擁有配電網運營權的售電公司申請自愿退出或無力提供售電服務時，若無其他公司承擔該地區配電業務，由電網企業接收并提供保底供電服務”。由此保底服務實施后電網公司如何投資增量配網成為了一個新問題。

(來源：微信公眾號 電力系統自動化 ID：AEPS-1977 作者：陳立，王蓓蓓，黃俊輝，談健，林凱穎)

相比傳統電網投資，電網公司保底服務實施后的增量配網投資策略主要存在以下特點：

1)新電改環境下，配售電業務分離。增量配網配電業務的盈利方式主要是輸配電價，而輸配電價的核算主要依賴于有效資產。配電業務收益將呈現明顯的投資導向;

2)不同于已長久運營的存量網絡，增量配網是新電網，起始規劃建設集中，而配電網中大量設備壽命又相近，其設備的更替退出具有明顯的集中性;

3)保底服務下，電網公司投資增量配網具有很強的被動性。電網公司對保底接手增量配網的時間、原網絡規劃、設備選型都難以把控，接手后只能在原網絡的基礎上進行改造更新。

本文文章將以增量配網為研究對象;以電網公司保底增量配網為應用場景;以有效資產為導向，對電網公司保底服務實施后的增量配網投資策略展開研究，以此給出一些投資建議。

二、有效資產分析

增量配網輸配電價由省發改委按照省級電網輸配電價定價辦法，對增量配網開展成本監審、確定準許收益和稅金。按照省級電網輸配電價定價方法，輸配電價的組成如圖1所示。

圖1 輸配電價組成結構圖

由上看出，輸配電價核算中，準許成本與準許收益與新增有效資產有著密切關系。一般的，電網有效資產的投資方式可以分為新建改造工程和設備更替換優兩種方式。

1）新建改造工程

新建改造工程是指為了滿足區域負荷增長或提高網絡可靠性等需求進行的新建或改造網絡工程項目。新建改造工程從投資到形成有單據證明的固定資產，中間存在著大量的成本消耗。在最終的資金轉化上存在著工程轉資率，有效資產形成效率較低。

2）設備更替換優

按照設備健康指數理論，隨著設備服役年限的增加，設備性能狀態逐漸變差，影響配電網可靠性。那么在設備折舊退出時將原設備更替為質量性能更佳，價格更高的優質設備既可以增強配電可靠性，又可以增加有效資產。設備更替換優幾乎不存在轉資率的影響，但更替換優時間受原設備折舊退出的時間限制。由此可以在決策時間上分為提前更替換優、按時更替換優和延遲更替換優。

提前更替換優按照會計賬面計提原則“提前報廢的固定資產，不再補提折舊”，該部分資產賬面凈值將無法回收，造成損失。

延遲更替換優，延遲更換的設備處于低性能狀態，會降低配電網可靠性。此外按照會計賬面計提原則“提足折舊后的設備資產無論是否繼續使用，均不再提取折舊”，該部分資產在延遲服役期間凈值為0，不計提其折舊成本和收益。

三、投資優化

3.1 目標函數

參照國外保底服務的調研結果，配電網的保底服務往往存在著保底的時間限定。假定保底服務的開展存在著一定時間年限n，那么對于電網公司而言，其投資規劃周期就是整個保底服務的時間。整個保底時間內的凈收益將主要由準許收益和投資過程中造成的損失組成：

式中：Mi為工程投資未轉化為有效資產的損失;Li為提前更替設備帶來的損失。

3.2 資金約束

1)投資金額由于融資能力等因素存在資金總額的約束。

2)每年新建改造工程投入必須大于滿足基本負荷增長的最小投資需求。

3)設備更替換優的設備價格一般不會超過原設備過多，即額外的設備更替換優投資金額應受制于該年折舊退出的設備資產。

式中：μ為更替優質設備額外增加的資金占原設備價格的比例上限，θi,scr為第i年報廢資產比例，在設備集中退出的情況下，可按時間分別取為提前延遲和按時更替換優比例θahead,θdelay, 1-θdelay-θahead。

3.3 設備質量與可靠性約束

假定設備性能狀態與服役時間呈線性相關，那么配電網的設備性能狀態指數應滿足可靠性要求：

3.4 輸配電價約束

輸配電價是政府管控電網投資的重要信號。在新電改的背景下政府勢必會強化投資約束機制，抑制過度投資。由此推斷未來政府可能會直接對輸配電價進行嚴格監管，長期看來會希望輸配電價呈現穩定或下降的發展態勢。因此設立輸配電價年上漲約束：

四、算例分析

假定某增量配電網運營商在增量配電網建設運營一段時間后，無力維持而觸發保底事件，電網公司對其開展保底服務并規劃其未來10年的投資計劃，而設備主要集中在第4年折舊退出。圖2和圖3是考慮了輸配電價約束的年投資金額分布，凈收益和輸配電價的結果。

圖2 考慮輸配電價約束的年投資額安排

圖3 考慮輸配電價約束下凈收益和輸配電價曲線

設備更替換優相較與新建改造工程，有效資產形成效率高。而在有輸配電價約束的情況下，投資的金額得到了分散，出現了大量的新建改造工程投資，一部分的提前和延遲設備更替換優投資。原因在于輸配電價上漲約束致使設備無法在第4年集中更替換優，投資資金向提前更替換優轉移。而提前進行了設備更替使得網絡整體設備質量與可靠性得到了提升，給予了延遲設備更替投資空間，但總體上提前或延遲設備更替產生的效益都會降低原收益率，此時設備更替換優投資將不再是絕對占優，在第1年進行新建改造工程的投資方式開始顯現價值。

此外文章還進一步分析了輸配電價增長約束、投資總金額和保底服務發生時間對電網公司保底增量配網后的投資效益的影響。

五、結論與展望

文章分析了有效資產與輸配電價的關系，以保底規劃期內累積收益值最大為優化目標建立了投資優化模型對新建改造工程和設備更替換優的提前、按時和延遲進行了投資安排。通過對優化模型的算例分析得到了如下結論與建議。

1)對于電網公司保底增量配網后的投資方式選擇，設備更替換優投資對有效資產的形成具有更直接的效益。在投資時間允許的情況下，電網公司可以側重選擇設備更替換優的投資方式。

2)對設備進行提前或延遲更替可以削減設備更替的集中程度，規避設備集體退出年網絡運行低可靠性的風險。但提前或者延緩設備更替都不利于投資充分形成收益，提前設備更替帶來資金的損失也無法反映到輸配電價中。

3)收益的增長主要取決于有效資產的形成，而有效資產的形成將造成輸配電價上漲，在進行投資安排時必須考慮投資對輸配電價的影響。

4)面對可能的輸配電價管控，電網公司的策略應該是多元化投資手段，分散投資安排，在謀求高收益的同時平穩輸配電價的增長過程。

增量配網保底服務的開展是當前新電改需要考慮的一個點。當前我國電改尚處于探索期，提前對增量配網保底服務的開展進行探索性的分析對保底服務的參與方以及保底服務的具體細則制定都具有一定的參考意義。此外，文章的工作尚存在一些不足之處比如未充分考慮投資資金的時間成本、輸配電價管制約束不夠精細化等，有待電改政策明朗后進一步擴充改善。

主要作者及團隊介紹

陳立，東南大學電氣工程學院碩士研究生。主要研究方向：電力市場和需求側管理。

王蓓蓓，博士，東南大學副教授、博士生導師，東南大學電氣工程學院電力經濟技術研究所副所長，江蘇省六大人才高峰入選者。主持和參與完成科技部863、國家自然科學基金等省部級科研項目近30項。在國內外刊物發表論文近90篇，其中SCI收錄16篇，Ei收錄超過40篇，有2篇論文入選中國精品科技期刊頂尖學術論文(F5000)。主要致力于電力市場、電力需求響應和考慮新能源接入的電力系統經濟運行等方向的研究。

東南大學電氣工程學院電力經濟技術研究所，研究所目前擁有教授2名，副教授3名，博士生導師3名，在讀博士13名，碩士生42名。團隊近年來承擔國家自然科學基金6項。負責863子課題3項，參加2項。主要研究領域包括電力市場，電力規劃，需求側管理，電力系統節能與經濟運行。