江苏省新能源发展次序评价研究

2012-11-23龙如银

华东经济管理 2012年7期

岳婷，龙如银

（中国矿业大学管理学院，江苏徐州 221116）

一、引言

江苏省是一个经济大省，也是能源消费大省，但却是能源生产小省。2010年，江苏省能源消费总量达25773.7 万吨标准煤，能源消费结构的特点是以煤炭为主。随着经济的快速发展，能源、经济、环境之间的矛盾将日益严重。江苏经济未来的快速可持续发展迫切需要新能源的补充。新能源主要包括太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能以及核能等（本文根据江苏省实际状况选取风能、太阳能、生物质能、核能为研究对象）。发展新能源需要投入大量的人力、物力和财力，因此，在“十二五”时期，认清江苏省新能源发展的优先次序，将有限的资金和资源最优化利用，对江苏省大力发展新能源产业，实现经济、环境、社会协调可持续发展具有重要现实意义。

国内外许多学者对新能源发展进行了相关研究。F.R.Martins（2008）［1］、Oluseyi O.Ajayi（2009）［2］、Varun（2009）［3］、Mukhtar H.Sahir（2008）［4］对新能源的发展现状和前景进行了相关研究。Joao Carlos de Oliveira Matias （2007）［5］、Peter Lund（2006）［6］、R.P.J.M.Raven（2009）［7］运用系统动力学模型、扩散模型等方法对新能源的发展进行了相关定量分析。Philippe Menanteau （2003）［8］、Joanna I. Lewis （2007）［9］、Jonathan B. Welch（2009）［10］、August Schlapfer（2009）［11］、Lee Chung Lau（2009）［12］对不同的新能源政策进行了比较研究。Judith A.Cherni（2007）［13］、刘建中（2010）［14］、李剑锋（2009）［15］、田立新（2009）［16］对我国及江苏省新能源发展做了相关研究。本文运用基于三角模糊数的层次分析法，对江苏省四种主要新能源发展优先次序进行评价，并为江苏制定出一套重点突出的统筹规划政策体系提出政策建议。

二、数学模型

基于三角模糊数的层次分析法评价步骤为：①构建指标体系；②设计问卷并发放、回收、整理；③计算各因素权重；④结合定量数据确定各方案的排序。本文将三角模糊数替代传统的1～9 区间数，来构建模糊判断矩阵，得出要素的权重。其中，l ≤m ≤u，l 、u 表示判断的模糊程度。设d=u-l，d 大则表示模糊程度高；d 小则表示模糊程度低；d=0 则表示判断是非模糊的。各因素权重计算步骤为：

（1）计算各指标的模糊综合评价值：

（2）将(li,mi,ui)规范化，得到各指标的模糊综合程度值：

其中，Si表示第i个指标模糊比较综合程度值。

（3）计算指标i 得分值大于指标j 的可能度V(si≥sj)：

（4）最后对d(xi)归一化，作为指标的重要性程度最终得分［17-20］。

三、评价指标与结果分析

（一）指标体系建立与问卷调查

1.指标体系建立

本文根据可持续发展理论、环境经济学理论、产业成长的NIIP理论及新能源发展的一般过程理论等相关理论，并参考借鉴相关文献，筛选出各级评价指标，并将设计出的评价指标体系发放给能源领域较为权威的专家进行排序打分，剔除分值较低的指标，整理后二次发放，确定江苏省新能源发展次序评价的指标体系（见图1）。

图1 评价指标体系

（1）目标层（A层）：以江苏新能源发展的综合最优次序为总目标。

（2）准则层（B层）：以新能源发展最优次序为准则，从新能源的资源可用性（B1）、经济可行性（B2）、技术可行性（B3）、社会可接受性（B4）进行研究。

（3）影响因素层（C层）：对B层的四个标准细化为诸多具体指标，经过一系列专家访谈调查分析后，总结出影响江苏省新能源发展次序的具体指标主要有：实际开发量（C1）：用近年来各种新能源开发利用情况来衡量；理论可开发量（C2）：用各地气象观测及统计数据理论值衡量；投资收益情况（C3）：用投资回收期的长短来比较；发电成本价格（C4）：不考虑政府补贴等外部因素，企业在保证一定周期内盈亏平衡条件下，每发一度电需要耗费的成本；上网电价（C5）：考虑电网对溢出价格的消化能力及税收财政补贴等外部因素作用后的上网电价；核心技术成熟度（C6）：表示各种新能源开发核心技术的研发和掌握状况；配套产业成熟度（C7）：表示各种新能源相关产业的发展状况；对环境的负面影响（C8）；社会效益（C9）：对相关产业的带动和就业机会的增加等。

2.调查问卷设计

在指标权重确定上，本文根据评价指标体系设计调查问卷，运用三角模糊数评语集进行指标间两两比较，构造互反判断矩阵。选定评价指标集（B1、B2、B3、B4）、（C3、C4、C5）、（C6、C7）、（C8、C9），并选择能源领域专家进行调查访谈（发放问卷10 份，回收有效问卷5 份），根据评价目的和评价指标的相关资料对各指标进行重要性评价（由于篇幅限制，问卷调查具体过程不详细描述）。

3.问卷发放及回收整理

利用有效问卷的数据构造基于三角模糊数的互反判断矩阵，准则层各指标间的判断矩阵R 见表1。同理，可构造影响素层各指标间模糊判断矩阵。运用公式（1）-（4）进行运算，计算各指标的重要性，结合准则层指标权重值，即可得影响因素层各指标权重值（如表3第3列所示）。

表1 准则层综合模糊判断矩阵R

（二）定量数据收集

根据国家及各地气象台长期观测的资料，江苏省风电技术可开发量约为1000万kW，至2011年，全省风电已投产和在建装机容量约357 万千瓦①。风能一次性投资成本较大，1kW风电成本为6000～7000元，目前，根据风电企业的一般规律，风电项目投资回收期一般按8-15年计算②。例如，国华锡林郭勒辉腾梁风电项目一期49.5兆瓦工程项目投资回收期为9.95年，宁夏银星能源股份有限公司投资风电项目投资回收期为10.54年。本文取一个平均数，约为11.5年。风电成本约为0.5～0.6 元/千瓦时（计算时取平均数0.55 元/千瓦时）③。根据2009年《国家发展改革委员会关于完善风力发电上网电价政策的通知》，江苏省为四类地区［21］，上网电价为0.61元/千瓦时。

江苏省太阳能资源年发电量可达366 亿kWh。至2011年，全省建成并网发电工程约为40 万千瓦④。据发改委统计资料测算，目前江苏省太阳能发电成本约为1.2-1.3元/kWh⑤，2010年在政府补贴后的上网电价为1.0-1.12 元/kWh⑥。太阳能发电项目投资回收期约为5年［22］。

至2010年，江苏省已建生物质能发电装机容量为55.7万千瓦⑦。根据目前的生物质资源可利用量，可建生物质能电厂装机容量约为150 万千瓦。秸秆电厂投资回收期为6.23年。综合计算，秸秆电厂的发电成本为0.843元/kW·h，按照国家2005年《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》规定，江苏省秸秆电价在标杆电价0.386元/kW·h的基础上补贴0.25 元/kW·h。2007年国家制定了《可再生能源电价附加补贴和配额交易方案》，对纳入补贴范围的秸秆发电厂补贴0.1元/kW·h，最终上网电价为0.746元/kW·h［23-24］。

核电已装机容量约160 万千瓦，设计未来投资回收期为11.74年。国家发改委规定田湾核电站核电上网电价约为0.455 元/kWh。据世界经济合作发展组织统计数据，我国核能发电成本为3.0～3.6 美分/kWh，本文将其平均值换算成人民币使用，即我国核能发电成本为2.31元/kWh［25］。

（三）定性指标处理

本文影响因素层指标C6-C9为定性指标，四种新能源在指标C6-C9上的得分值用德尔菲法进行确定。本文选取具有代表性的能源领域专家30位，发放专家打分问卷，并回收有效问卷20份。针对四个定性指标，采取四分制打分，评语集为：E={e1,e2,e3,e4}={优、良、中、差}，所对应评价分数集为C={4,3,2,1}，如表2所示。

表2 评语集对于各指标的具体含义

（四）数据无量纲化处理

（1）用xij表示第i 种能源第j 项指标原始数据值； Xij表示第i 种能源第j 项指标数据无量纲化处理后的指标值；xijmaxxijmin分别表示第i 种能源第j 项指标原始数据值中的最大值和最小值，i=1,2,3,4， j=1,2,…,9。正指标和负指标无量纲化转换公式分别为公式（5）和公式（6）：

（2）为了保证定性指标数据值与无量纲化后的定量指标数据值保持一致的取值范围，将专家打分加权平均结果除以10，确保取值区间在［0，1］范围内。

（五）评价结果与分析

将江苏省新能源发展次序评价指标值处理结果与指标权重结合，得出最终评价结果（表3）。

表3 江苏省新能源发展次序评价结果

从实证分析过程和结果来看，本文分析的江苏省的四种新能源中，在资源禀赋和可用性指标上，风能的优势最明显，其次是核能；在上网电价和发电成本上，风能和核能比太阳能和生物质能优势明显；在核心技术成熟度和配套产业完善度上，核能最有优势，其次是风能，生物质能优势相对来说比较弱；在对环境的负面影响上，核能影响程度最大，风能影响程度最小，对社会产生的效益上，太阳能效益最大，其次是风能，核能对社会的产生效益最少。从四种新能源综合指标得分值，得出江苏省新能源发展的优先次序是风能——核能——太阳能——生物质能。

四、政策建议

根据实证结果，本文提出江苏省新能源发展次序如下：风能优先发展，安全高效、积极发展核能，注重在有条件地区发展太阳能发电，全省提倡太阳能光热利用；生物质能发展作为补充。

（一）优先发展风能

通过发展和完善风力发电配额制度（PRS）、风电消费机制，制定更为明确、合理的新能源发电目标等政府强制性手段来大力发展风能。吸引和培养风电方面人才，继续研发风电相关技术。对适宜发展并网风电和非并网风电的地区进行区分，使风电项目发展更符合实际状况，发挥出更大的价值。

对于并网风电，政府应重视攻克风电上网中所面临的技术难关，并制定更加完善的鼓励风能发展的财政、税收和信贷政策。通过开发优质并网风电项目、拓宽融资渠道、设备本地化、技术创新和国产化等方法降低风能发电的成本。对于非并网风电，政府应根据现实状况，积极构建非并网区域创新系统，制定政策、调节市场，优化区域内风电企业和风电应用企业运营模式，引进和培养高水平人才、推动新技术创新和研发。规划建设合理的非并网风电产业基地，注重非并网产业基地的政策配套性、产业关联性、经济效益性、环境友好性，对非并网风电产业基地进行合理功能布局，开发上下游相关产业链。

（二）安全第一、积极高效发展核能

核能是目前具有规模化商业应用前景、技术较为成熟、可以改善能源结构、对大气无污染的非碳能源之一。核能发展要按照“政府规划指导——市场运作——行业群堆”的发展模式，完善保障性措施，加强核废料管理，提高循环利用水平，提高核能开发技术，拓宽融资渠道，加强人才保障，提升运用效率。核电站运营管理必须以安全为宗旨，以安全第一、预防为主、保守决策为原则。

（三）因地制宜发展太阳能光热和光电

在苏北地区因地制宜、适度发展太阳能发电，并研发新技术，提高太阳能发电效率、降低发电成本。适当加大对太阳能发电企业的财政补贴、税收减免和信贷优惠等力度，推动太阳能发电企业不断创新技术，提高产业竞争力。在实施“地面并网电站工程”的同时，还应积极实施“太阳能屋顶工程”、“建筑一体化并网发电工程”，提高太阳能发电水平。加大RD投入，培养专业人才，产学研相结合，完善健全太阳能产业链。

（四）合理布局生物质能发电、制气项目

明确生物质能产业的发展目标和规划，合理统筹规划，杜绝缺乏规划、重复建设的现象，大型生物质能发电基地应创造条件，积极并网。在原料不稳定地区，建立原料回收机制。加大技术研发力度，设立专项基金，完善财政补贴、税收优惠等政策，降低生物质能发电上网电价，完善政策和法律体系。积极发展农村及偏远地区小规模生物质能制气、发电工程，因地制宜，解决部分地区用电困难。

［注释］

①http://api.docin.com/app/teamMessage/showTeamTalk?teamId=2531&cardId=823111.

②http://www.big5.chenzhou.hunancom.gov.cn/swdy/196937.htm.

③http://www.cnwp.org.cn/news/show.php?itemid=4795.

④http://guangfu.bjx.com.cn/news/20111230/333836.shtml.

⑤http://business.sohu.com/20100122/n269774977.shtml.

⑥http://www.ftchinese.com/story/001039915.

⑦http://blog.sina.com.cn/s/blog_7cd9236b0100t3o7.html.

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