输配电价监管下电网投资项目效率效益评估

游维扬，王秀娜

(中电联电力发展研究院有限公司，北京 100053)

0 引言

中发[2015]9号文的颁布，标志着新一轮电力体制改革浪潮的兴起。新一轮电力体制改革如火如荼推进，步伐之快前所未有，行业面临深刻革命。作为新一轮电力体制改革核心内容之一，输配电价改革已然率先完成电力专项改革，正深刻影响着电网企业盈利模式和投资策略：电网企业经营业绩主要由依赖电量增长转变为有效资产增长和运营效率提升，电网投资受到政府部门更为严格的监管，有效合理的投资则成为电网企业投资决策的关键导向和基本准则，电网投资效率效益亦成为电网企业关注的焦点。如何评估电网投资效率效益，包括指标体系和评估标准，以为电网投资提供决策支撑，是输配电价改革当下的热点难点。当前，围绕电网投资效率效益评估的研究不少，包含指标体系、评估方法和评估标准，如电网投资效率效益评估及排序方法[1]，电网建设项目投资效率效益的DEA评价方法[2-3]，投资效果效益决策模型[4-5]，协调性评估指标、标准和方法[6]，输电线路和变压器设备利用效率的评价指标和方法[7]，电网利用效率指标计算公式和指标取值范围[8]，配电网投资效果后评价方法及投资合理性分析方法[9]，电网安全、供电能力等多个维度的投资效益量化评价模型[10]等。上述研究为电网投资提供了决策工具，但更多的还是基于常规的电网投资效率效益评估，而围绕输配电价改革形势下电网投资效率效益评估体系研究较少，目前提出的适应电力体制改革的新增投资限制、需求增长和平衡账户盈亏约束的电网投资能力测算模型[11]，基于系统动力学的电力体制改革背景下的电网规划与投资优化决策方法[12]均未对输配电价改革背景下的指标评估标准展开研究。

本文基于输配电价改革形势，建立电网投资效率效益评估指标体系，包含评估指标、评估标准，并通过粗糙集和逼近理想解法，对不同地区电网投资项目效率效益进行排序，以期为电网投资决策提供导向。

1 输配电价改革监管下电网投资项目效率效益指标

输配电价计算的核心参数是基期准许成本、新增投资额和准许收益。新增投资额应与规划电量增长、负荷增长、供电可靠性相匹配，而准许收益以可计提收益的有效资产为基础，按加权平均资本收益率计提，虽然目前准许收益率可根据电网的资产实际利用率、供电可靠性及服务质量相应上下浮动的规定并没有相应实施或具体操作条款，但可以预见其必定是将来输配电价定价完善的方向。因此定价成本中材料费、修理费、其他费用占新增固定资产原值比例，新增投资计入固定资产比率，新增投资与电量增长的匹配性，加权平均资本收益率，资产利用效率等将受到重点监管。此外，借鉴国外电网项目未通过经济测试则不允许计入价格[13]，随着输配电价改革的不断推进和完善，国内电网投资项目投资收益、回报率也将逐渐成为监管重点。

因此，基于效率效益设置输配电价监管指标主要如下：

(1)新增投资计入固定资产比率C1

新增投资计入固定资产比率是新增投资转固定资产占新增固定资产原值比率,即转增固定资产金额/新增投资额。为抑制电网公司过度投资，产生A-J效应，《省级电网输配电价定价办法(试行)》引入新增投资计入固定资产比率，不能超过75%。

(2)资产利用效率C2

资产利用效率主要设置主变和送出线路年等效平均负载率指标表示，其中主变年等效平均负载率=主变最大负载率×主变负荷最大利用小时数/8 760，送出线路年等效平均负载率=各类电源送出线负荷最大利用小时数/8 760。一般地，主变最大负荷利用小时数为6 200 h，而根据《城市电力网规划设计导则》规定、负荷特性、功率因素和规划裕度综合测算，500 kV主变最大负载率53%～64%；220～330 kV主变最大负载率50%～61%；35～110 kV主变最大负载率45%～56%；10 kV配变最大负载率37%～53%较为合理，则主变年等效平均负载率区间范围为[37%，45%]、[35%，43%]、[32%，40%]、[26%，37%]。各类电源送出线年等效平均负载率参考文献[8]测算，火电、水电、风电、太阳能发电、核电送出线年等效平均负载率理想值分别为57%、40%、23%、17%、91%。

(3)加权平均资本收益率C3

加权平均资本收益率=权益资本收益率×(1-资产负债率)+债务资本收益率×资产负债率。按定价办法相关规定，权益资本收益率区分政策性资产和一般性资产，政策性资产一般占到固定资产的2%～4%，其权益资本收益率为1%；一般性资产权益收益率按10年期国债平均收益率加不超过4个百分点核定，10年期国债平均收益率2%～4%左右，按加不超过4个百分点核定，则为3%～8%左右。则加权平均资本收益率参考区间范围为[4.11%，6.08%]。若考虑一定的权益贝塔系数，电力行业按0.8～1.1考虑[14]，则加权平均资本收益率参考区间范围为[3.89%，6.40%]。

(4)单位新增资产定价成本C4

单位新增资产定价成本=(材料费+修理费+职工薪酬+其他费用)/新增固定资产原值。按定价办法相关规定，本着平均先进水平原则，材料费、修理费和其他费用占新增固定资产原值应分别不大于1%、1.5%、2.5%。按职工薪酬一般不超过新增固定资产原值的2.5%，则单位新增资产定价成本折算成百分比一般不超过新增固定资产原值的7.5%。

(5)单位资产定价折旧费C5

单位资产定价折旧费是根据新增的输配电固定资产分类定价折旧年限和新增固定资产结构核定，等于∑折旧费/∑固定资产原值，对象主要为输配电资产。一般地，电网企业固定资产包含输配电资产和计量设备、仪器仪表、生产性工器具和房屋、建筑物等，理想情况是500、220、110 kV及以下电网资产比能够达到各占1/3，但随着配网投资的逐年增大，目前110 kV及以下配网投资比例至少能够达到年度电网基建投资的40%～80%，按定价办法规定，500、220、110 kV及以下电网资产折旧年限区间范围是20～35、20～32、15～30，残值率按5%计，直线折旧，则单位资产定价折旧费折算成百分比参考范围是[2.95%，6.02%]。

(6)全寿命周期投资回报率C6

投资回报率=年平均利润/(初始投资+技改投资(折现)+(运维费+财务费用)(折现))=年平均利润/(初始投资+初始投资×5%(10年折现)+初始投资×5%(20年折现)+(运维费+财务费用)(折现))，其中技改投资按平均每10年一次，年均投资约为初始投资的5%计。220 kV及以上折旧年限按25年计，110 kV及以下折旧年限按20年计，按基准收益率7%折现，则10年折现率(P/F，7%，10)=51%，20年折现率(P/F，7%，20)=26%，220 kV及以上运维费折现率(P/A，7%，25)=8.58%，110 kV及以下运维费折现率(P/A，7%，20)=9.44%。

财务费用按15年，80%初始投资，贷款利率4.90%，等额本金计，则折现的财务费用占初始投资的22%，投资回报率=年平均利润/(初始投资+初始投资×5%(10年折现)+初始投资×5%(20年折现)+(运维费+财务费用)(折现))=年平均利润/(初始投资×1.2585+运维费用(折现))，而运维费不超过固定资产原值的7.5%，而新增投资计入固定资产比率不超过75%，则220 kV及以上项目投资回报率=3.17%×利润总额/初始投资，一般地，净利润不超过利润总额的75%，220 kV及以上项目折旧率为3.8%，则220 kV及以上项目投资回报率=36.95%×净利润/(75%×初始投资)=36.7%×净利润/固定资产原值=36.95%×净利润/净资产/(1-3.8%)=35.54%×净资产收益率，净资产收益率不小于8%最佳，则投资回报率理想值是2.84%。同理，110 kV及以下项目投资回报率理想值是2.56%。

(7)投资电量增长比C7

投资电量增长比=售电量增长率/电网固定资产投资长率，由于增量投资效益至少需在下一年体现，所以售电量增长率和电网固定资产投资增长率应至少相差一年统计。

纵观世界各国历史数据，处于工业化后期的电力消费弹性系数一般处于0.8～1.2之间，后工业化时期的电力消费弹性系数则小于0.8。从目前的经济情况看，GDP增长率处于7%左右的新常态，则按工业化后期计算，电量增长率一般处于5.6%～8.4%，后工业化期计算，电量增长率一般处于0～5.6%。按约束参数中运维费不超过新增固定资产原值的7.5%和极端情况5%计，以《建设项目经济评价方法与参数》(第三版)经济评价套表计算，经多项样本测算，按项目全投资基准收益率7%和资本金基准收益率9%作为边界测算条件，投资变化幅度为(-4.8%，-4.6%]∪[4.6%，4.8%)，且在电量增长率∈[5.6%，8.4%]，运维费为新增固定资产原值的5%～7.5%范围下，电量、电价、电量增幅变化对±4.6%、±4.8%的值影响不大，即在做足投资空间的边界条件下，电网固定资产投资增长率∈(-4.8%，-4.6%]∪[4.6%，4.8%)。而从电价影响看，在电量增长率∈[5.6%，8.4%]，运维费为新增固定资产原值的5%～7.5%范围下，电价变化引起投资幅度变化在±5.6%范围内；而在电量增长率∈(0，5.6%]，运维费为新增固定资产原值的 5%～7.5% 范围下，电价变化引起投资幅度变化在±3.6%范围内；由于存在投资下降但电量仍保持正增速即存在投资电量比为负值的情况，但较难判定其合理区间，因此，按此测算，工业化后期投资电量增长比正向区间参考范围为(0.54，1.83]，后工业化期投资电量增长比正向区间参考范围为(0，1.22]。

2 不同地区电网投资效率效益评估方法选择

不同地区电网投资项目效率效益评估核心思想是基于与指标评估范围或理想值的差距比较，以期得到不同地区电网投资项目效率效益的排序，从而为投资分配提供决策参考。因此，其核心任务是指标赋权和排序。指标赋权目前主要有层次分析法、熵权法、变异系数法、粗糙集等主客观赋权方法。几种方法中，粗糙集是研究不确定性和不精确性的一种数学工具，其基本原理是通过下近似和上近似概念来描述，上近似包含了所有使用知识R可确切分类到X的元素，下近似包含了所有那些可能属于X的元素的最小集合。相对于层次分析法，其具有较强的客观性，降低专家打分法的主观性；相对于熵权法、变异系数法等客观赋权法，其又能够在保留评价指标和数据完整性的前提下简化分析过程，并且能够与其他方法较好地融合衔接。指标排序技术有逼近理想解法、模糊数学排序等方法，其中逼近理想解法基本原理是通过评估被评价对象与最优解、最劣解的距离来进行排序，距离最靠近最优解同时又远离最劣解的评价对象为最好，否则为最差，与本文需解决的效率效益评估核心思想一致，需通过比较与理想值或指标上下限值的距离来进行各指标的排序，越靠近正理想值或指标上限值的效率效益越好。因此本文选用粗糙集确定权重，逼近理想解法排序，以评估不同地区的投资项目效率效益。

评估算法主要如下：

Step1:设输配电价监管下各监管指标为决策条件属性集，记为C={C1C2C3C4C5C6C7}，投资效率效益为决策属性集，记为D={高，中，低}={1，2，3}。

Step2:邀请规划、计划、技经、财务、运行专业专家各2位，记为论域U={Ui|i=1,2,…,10}，对各条件属性指标进行打分(满分按100分计)，并按高(80-100)、中(40-80)、低(0-40)三段进行数据离散化处理，得到不同条件属性值C={Cij|i=1,2,…,10,j=1,2,…}。

Step3:分别计算决策属性对条件属性的依赖度及分别一一剔除条件属性后决策属性对剩余条件属性的依赖度，分别记为：

(1)

(2)

式中：NC-Cij(Dj)为C的C-Cij正域。

Step4:分别计算条件属性Cij对决策属性D的重要性，记为:

βCD(Cij)=αC(D)-αC-Cij(D)

(3)

Step5:归一化处理得到各指标权重，记为:

(4)

Step6:定义各指标评估标准上限值为正理想样本集，下限值为负理想样本集，无上限值的则按各地区最大值为正理想样本集，无下限值的则各地区最小值为负理想样本集。

Step7:对不同地区指标值和正负理想样本集进行归一化，记为

(5)

(6)

Step8:设与各指标值归一化后的加权正理想样本集Cj+={Cj+|j=1,2,…}，加权负理想样本集Cj-={Cj-|j=1,2,…}，则与正、负理想样本值的距离和相对接近度分别为：

(7)

(8)

(9)

Step9:按Cj大小对各地区投资项目效率效益进行排序，越大的表明投资效率效益越高。

3 算例研究

现有处于后工业化时期的4个地区样本，按规划预测2018年电网投资项目各效率效益指标样本基础数据见表1所示。

表1 2018年各地区电网规划项目效率效益指标预测值

具体计算过程如下，相关计算可在MATLAB平台上实现：

Step1：按评估算法步骤1，设置输配电价监管下各监管指标和投资效率效益分别为决策条件属性集和决策属性集，分别记为C={C1C2C3C4C5C6C7}和D={高，中，低}={1，2，3}。

Step2：按评估算法步骤2，10位专家分别对各条件属性和决策属性进行打分，并按高(90-100分、80-90分)、中(40-80分)、低(0-40分)三段分别对应于4、3、2、1的数据离散化处理得到表2所示的决策表。

Step3：按评估算法步骤3公式(1)(2)所示，得到NC(Dj)={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}，

Step4：按评估算法步骤4公式(3)所示，得到βCD(Cij)=(6/10,3/10,6/10,7/10,7/10,5/10,8/10)=(0.6,0.3,0.6,0.7,0.7,0.5,0.8)。

表2 效率效益评估决策表

Step5：按评估算法步骤5公式(4)所示，归一化计算各指标权重得到ω=(0.14,0.08,0.14,0.17,0.17,0.11,0.19)。

Step6：按评估算法步骤6所述，设指标评估标准上限值为正理想样本集，下限值为负理想样本集，无上限值的则按各地区最大值为正理想样本集，无下限值的则各地区最小值为负理想样本集，则正负理想样本集具体见表1所示。

其中，对于资产利用效率和投资回报率按该指标权重均分处理。

从Bm-2计算结果看，各地区投资项目效率效益排序B>A>C>D，D地区基本上都低于负理想样本值，资产运营效率偏低，B地区各指标值较接近于正理想值，资产运营效率较高。若假设其他参数不变，按照这一参考排序结果分配投资，A、B和C地区新增投资1%，而D地区减少1%，且新增投资均转为固定资产，则各地区的Bm-2约平均提升0.71%，即各效率效益指标更接近于理想值。因此，该评估方法可为电网投资分配等提供决策支撑，从而提升地区投资效率效益。同时，也可以看出，在投资决策时，在满足安全可靠性供电条件下，转资率、资产利用效率、投资回报率和投资与电量的匹配性成为主要考量因素。

4 结论

本文基于输配电价改革形势，采用粗糙集和逼近理想解，对不同地区电网投资项目效率效益进行了评估，重点对输配电价监管效率效益指标评估标准进行了测算，并以评估标准为逼近理想解法的理想值，对不同地区电网投资项目效率效益进行排序，排序结果为电网投资决策提供了导向。本文提出的评估方法简单实用，评估方法、结果可为电网投资项目安排和投资分配提供参考。

(1)电网投资应把控投资规模和节奏，不能轻易突破核定投资规模，也要把控监管周期内投资项目转资速率。

(2)注重各级电压的协调发展，提升各级电压电网资产利用效率。

(3)在满足安全性和政策性投资下，尽量安排经济性投资项目，且尽量确保投资与电量增长相匹配。