譚唯薇,賈建偉,范瑞琪,葉玉健,武 晶

(1.四川大學水利水電學院,四川 成都 610065; 2.長江水利委員會水文局,湖北 武漢 430010; 3.中國水電顧問集團成都勘測設計研究院有限公司,四川 成都 610072; 4.中國國電集團西藏分公司,四川 成都 610072)

隨著我國“流域、梯級、滾動、綜合”開發(fā)機制的日趨成熟,全國各地逐漸呈現(xiàn)出了流域水電梯級規(guī)劃開發(fā)的態(tài)勢,極大地促進了流域的統(tǒng)一開發(fā)和管理,促使梯級電站間水資源的綜合優(yōu)化調度,實現(xiàn)了水能利用的最大化。隨著流域梯級開發(fā)的逐步深入,尤其是在我國水能資源豐富的西部地區(qū),由于“西電東送”戰(zhàn)略的穩(wěn)步推進,越來越多的大型梯級水電站將成為我國東部地區(qū)的骨干電源[1]。結合當前形勢,對規(guī)劃電站建成后可能面臨的水電價格風險進行分析和預測,對于電站建設以及整個水電事業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展都有著重要意義[2],尤其是將流域梯級電站作為一個整體進行電價的風險分析和評價,可以為梯級水電站群實現(xiàn)統(tǒng)一調度、促進資源利用和收益最大化提供一定依據(jù),因而,找尋一種實用的梯級水電站群水電價格風險分析評價方法十分必要。

1 水電價格風險分析

水電價格的不確定性導致了電價風險,進行風險分析后得到構成水電價格風險的風險因子,即為影響發(fā)電商上網電價波動的因子[3]。對于水電站來說,電能是其唯一的產品輸出,其銷售收入是支撐水電站持續(xù)運作的唯一資金來源,是影響水電投資及水電事業(yè)健康穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展的重要因素。由于現(xiàn)今我國電力市場還未完全開放,政府定價仍是我國水電當前以及未來較長一段時間的定價模式。因此在電站投入運營后將采用何種電價機制進行價格核定是水電站業(yè)主方無法定奪的,因而由定價機制所帶來的風險對于電站來說是很難進行準確預測的。但電站業(yè)主方仍然可以根據(jù)電站自身的實際情況,結合當前電力市場現(xiàn)狀以及水電價格政策趨勢對自身電站價格風險進行測度。在此,本文將從自身因素、市場因素以及政策因素3個方面對水電站電價風險進行簡要的分析和說明。

1.1 自身因素

從水電定價過程來看,無論用何種電價機制或方法,水電價格水平都是以成本作為定價基礎再加以合理收益來確定的。因此,水電站成本的高低是影響上網電價水平的重要因素,也是電站電價風險的重要來源。對于水電站來說,成本主要包括建設成本和經營成本兩部分,其中建設成本占絕對比重。水電建設成本主要包括在前期投入、建設期投入、移民投入、機電投入。經營成本主要是在電站運營期設備維護維修以及人工成本的投入,和建設成本相比壓力較小。預估電價水平作為電站在建成以前結合自身預計的資金投入和合理收益進行的電價水平測算,估價過高可能導致電價在今后很難得到批準,過低又很難使電站得到合理收益,這樣就極易造成電站的虧損。

自然因素可以直接影響電站的發(fā)電量,對于單個水電站來說,來水的不確定會導致電站發(fā)電量的不確定,對于梯級電站來說,盡管通過優(yōu)化調度模型可以滿足電站在運行上的特定需求,卻難以甚至是不可能滿足所有電站的需求[4],最終可能導致水能得不到充分利用。

1.2 市場因素

從目前我國能源結構來看,水火電比例失衡,火電比重遠大于水電。由于近年來煤炭資源緊缺導致煤價上漲過快,煤電聯(lián)動直接致使火電上網電價多次上調。水電一定程度上作為火電的替代品,其上網電價也會相應地有一定上調,但調整幅度遠小于火電。隨著能源結構的優(yōu)化,火電比重將逐年下降,而水電比重將越來越大。這樣一來,即使在維持銷售電價不變的情況下水電上網電價的上調空間也會越來越大。

從近幾年的銷售電價來看,除了居民生活用電電價變幅不大以外,工、農業(yè)用電電價均有較大漲幅,尤其是工業(yè)用電。由于銷售電價與上網電價存在因果聯(lián)系,所以銷售電價的上調也將帶來水電上網電價的上調。

從市場環(huán)境來看,云南省水、火電上網電價水平在全國范圍內都是最低的,在能源價格普遍上漲的大趨勢下,云南省水電上網電價上漲的空間很大。

1.3 政策因素

由于電力屬于公共產品,具有一定的自然壟斷性,因而,我國目前水電上網電價的定價一般是由價格主管部門進行審批。此外,政府相關部門還可能會根據(jù)市場環(huán)境以及相關政策的變化從宏觀上出臺一些有針對性的政策,以統(tǒng)籌整個水電行業(yè)的發(fā)展,例如調價政策、稅收政策等,而這些相關政策也會直接或間接地影響上網電價，進而影響電站的銷售收入。

國家政策對行業(yè)發(fā)展具有很強的導向作用,政策導向往往會釋放一些趨勢性信號,可能會給電站未來水電價格調整帶來一定有利或不利的影響。從政策導向來看,云南省水電上網電價一直處于上調的狀態(tài),在2004—2011年的3次價格調整后主要水電站的平均價格水平呈現(xiàn)出明顯上漲的趨勢,而從2014年國家發(fā)布的《關于完善水電上網電價形成機制的通知》來看,今后云南省新投水電站的上網電價水平將不會低于現(xiàn)有同性質電站的價格水平。

隨著節(jié)能減排政策的不斷推進,以及水電移民環(huán)保壓力的不斷加大,“水火同價”的呼聲也越來越高,水火電電價差距有望逐漸縮小。

綜上所述,水電價格風險分析中的風險指標可分為三級,一級指標為電價風險,二級指標為自身因素(由三級指標造價水平、預估電價水平、經營成本、自然因素構成)、市場因素(由三級指標能源結構、銷售電價、市場環(huán)境構成)、政策因素(由三級指標價格政策、政策導向、火電政策構成)。

2 水電價格風險分析模型構建

水電價格風險分析模型的構建主要以層次分析法為基礎進行價格風險的模糊綜合評價,其主要內容包括權重的確定和模糊綜合評價兩部分。

2.1 權重的確定

進行電價風險評價的首要任務就是要建立風險評價指標體系,確定各風險指標的權重。確定權重的方法有很多,筆者采用的是層次分析法(AHP)。層次分析法是將一個實際問題進行分析,然后建立一個自上而下的層次結構,最上層為目標層,以下為準則層,同層因素從屬于或影響著上一層因素,支配或受影響于下一層因素。在水電價格風險中,價格風險作為層次結構的頂層,各風險因素作為準則層。

a.根據(jù)前面對水電價格風險因素的分析,建立層次結構模型，見圖1。

圖1 電價風險三級評價指標

b.根據(jù)各個電站的實際情況,對已構建的模型中每個層次風險要素的相對重要性做出判斷并進行打分,構建判斷矩陣，見表1。

表1 風險要素判斷矩陣

表1中,uij是Ui對Uj的相對重要性的數(shù)值表示,uij取1,2,…,9及其倒數(shù),則uij=1,3,5,7,9的含義分別為Ui對Uj一樣重要,稍微重要,明顯重要,強烈重要,絕對重要。而2,4,6,8則為中間狀態(tài)數(shù)值,倒數(shù)所表達的意義反之。

c.確定電價風險要素的相對重要度后,根據(jù)式(1)計算判斷矩陣U的特征向量W[5]。

(1)

(2)

W=(W1,W2,…,Wi) (i=1,2,…,n)

(3)

UW=λmaxW

(4)

表3 流域梯級電站主要參數(shù)

d.根據(jù)式(4)進行矩陣的一致性判斷,計算一致性指標C.I.

(5)

式中:λmax為U的最大特征根。

(6)

e.定義風險評價指標的權重一致性指標

(7)

式中C.R.為隨機性指標取值,見表2。

表2 隨機性指標C.R.數(shù)值

若計算得到CR<0.1,證明判斷矩陣的一致性可以接受,W在可接受范圍內,否則,就要對權重進行修正,直到最終達到評判要求。

2.2 模糊綜合評價模型

在水電價格風險評估中,很多事件的風險程度是很難甚至不可能精確描述的,而利用模糊數(shù)學概念進行電價風險的衡量和評價,可以為決策者在決策和管理過程中提供一種有效、可行的方法。

對電價風險進行評價時,由待評價風險因素構成一個有限集合:O={u1,u2,…,un},n表示評價指標因素個數(shù)。

根據(jù)實際需要,由風險程度評語構成有限集合:V={v1,v2,…,vm},m表示評語等級個數(shù),文中采用大、中、小3個評價等級。

根據(jù)確定的評語集合,用德爾菲法通過專家匿名打分,得到評價結果:B=[b1,b2,…,bm],為一個m維的模糊向量。其論域為V,bj為B中相應元素的隸屬度,且bj∈[0,1],j=1,2,…,m。

根據(jù)層次分析法確定電價風險評價因素的權重集合:A=[a1,a2,…,an],其論域為O,ai為A中相應元素的隸屬度,即風險因素ui的權重，且ai∈[0,1],i=1,2,…,n;并應滿足A中所有元素的和為1。水電價格模糊綜合評價模型就是將O這一論域上的A經過模糊關系的處理變換為評語集合這一論域上的模糊集合[6],即

B=A°R

(8)

式中:B為模型計算得到的評價結果,為m維模糊行向量;A為電價風險評價因素權重的集合,為n維模糊行向量;R為從O到V的一個模糊關系,是一個n×m的矩陣,其元素rij(i=1,2,…,n;j=1,2,…,m)表示對第i個評價因素做出第j種評語的可能程度;“°”為一種模糊向量計算方式,計算規(guī)則見式(9)。

式(8)為模糊矩陣的乘積,其中B的元素計算方法如下:

min(a2,r2j),…,min(an,rnj)} (j=1,2,…,m)

(9)

3 實 例

云南省某流域規(guī)劃建設“三庫六級”水電站,根據(jù)該流域梯級水電站規(guī)劃開發(fā)建設情況,參照相關電站設計報告、調整概算文件以及相關規(guī)劃批復文件,各梯級水電站的裝機容量、發(fā)電量及投資情況見表3。由于經營期電價方法依然是我國目前水電上網電價核算最常用的方法,因此采用此法并以8%的資本金內部收益率測算出各單站的預估電價水平。

各電站風險因素權重分布計算過程如下,以A電站為例。

a.根據(jù)A電站的實際情況,分別確定自身因素、政策因素和市場因素中各子風險因素的相對重要度并進行打分,構建三級風險因素的判斷矩陣。以自身因素為例,建立其子風險因素判斷矩陣如下:

表4 各電站風險因素權重

參考文獻：

[1] 葉玉健,馬光文,趙慶緒,等.梯級水電多市場供電上網電價定價機制研究[J].水力發(fā)電學報,2013,32(5):288-293.

[2] 張年朝.完善上網電價形成機制,推進水電開發(fā)事業(yè)持續(xù)發(fā)展[J].紅水河,2008,27(5):14-18.

[3] 劉艷,王黎,馬光文.發(fā)電企業(yè)上網電價風險因子識別[J].水力發(fā)電,2007,33(1):4-6.

[4] 陳鐵華.梯級水電站群發(fā)電優(yōu)化調度策略綜述[J].水電能源科學,2010,28(10):128-130,164.

[5] 幸莉仙,韓玢,黃慧蓮.AHP與FUZZY在軟件開發(fā)項目風險管理中的綜合應用[J].計算機應用系統(tǒng),2012,21(4):161-164.

[6] 郭波,龔時雨,譚云濤,等.項目風險管理[M].北京:電子工業(yè)出版社,2008.