章 節(jié)，程志江，常喜強(qiáng)，尤森檳，劉博文，邢占禮

(1.新疆大學(xué)電氣工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830047；2.國(guó)網(wǎng)烏魯木齊供電公司，新疆 烏魯木齊 830047)

0 引 言

我國(guó)電力資源與負(fù)荷呈逆向分布，電力資源主要集中在“三北”地區(qū)，而負(fù)荷則主要集中在中東部地區(qū)，由此造成了電力工業(yè)供電成本高昂，可再生能源消納困難等窘?jīng)r[1]。為了合理協(xié)調(diào)電力資源和負(fù)荷分布，實(shí)現(xiàn)供需間的優(yōu)化配置，跨區(qū)域大范圍輸電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

“疆電外送”工程作為跨區(qū)域大范圍輸電的典范，截止到2016年5月，外送總電量達(dá)到了35.5億kW·h，相當(dāng)于就地轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)煤113.6萬t以上[2-3]，形成了“煤從空中走，電送全中國(guó)”的中國(guó)能源新格局。但由于“疆電外送”過程中可能會(huì)對(duì)沿線環(huán)境造成不良影響，所以目前行業(yè)內(nèi)仍存在著一些質(zhì)疑之聲。鑒于此，對(duì)“疆電外送”工程進(jìn)行科學(xué)的效益評(píng)估顯得尤為重要。

文獻(xiàn)[4]從運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益、企業(yè)財(cái)務(wù)效益和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益3個(gè)方面構(gòu)建配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估指標(biāo)體系，采用多級(jí)可拓評(píng)價(jià)法對(duì)其進(jìn)行評(píng)估，有效減少了人為主觀因素的影響。文獻(xiàn)[5]基于生命周期成本理論和影子價(jià)格理論，提出了特高壓電網(wǎng)差異化規(guī)劃模型和經(jīng)濟(jì)性評(píng)估模型。文獻(xiàn)[6]通過建立全球能源互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境效益指標(biāo)體系，運(yùn)用MAGICC模型定量評(píng)估聯(lián)網(wǎng)所帶來的資源節(jié)約、常規(guī)污染物減排、應(yīng)對(duì)氣候變化等方面的效益。

現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)工程效益的評(píng)估多局限于經(jīng)濟(jì)和環(huán)境層面，而少有考慮社會(huì)層面，但“疆電外送”工程作為影響數(shù)省的大型項(xiàng)目，具有很強(qiáng)的社會(huì)屬性，其社會(huì)效益的評(píng)估不容忽視。本文以哈密—鄭州±800 kV天中特高壓直流輸電工程為例，基于可計(jì)算一般均衡(CGE)模型，應(yīng)用多層次模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)其2016年的社會(huì)效益進(jìn)行評(píng)估，旨在建立一個(gè)適用于跨區(qū)域輸電工程的社會(huì)效益評(píng)價(jià)體系，為分析相關(guān)項(xiàng)目社會(huì)效益提供一種方法。

1 “疆電外送”工程社會(huì)效益影響因素分析及評(píng)估指標(biāo)體系

由于行業(yè)和研究對(duì)象的不同，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)社會(huì)效益的概念存在不同的理解，本文參考世界銀行在20世紀(jì)80年代提出的狹義社會(huì)效益觀點(diǎn)[7]，結(jié)合“疆電外送”工程的特點(diǎn)，將其社會(huì)效益定義為工程實(shí)施對(duì)社會(huì)收入分配帶來的影響(參見圖1)。

圖1 “疆電外送”工程對(duì)供、受端地區(qū)社會(huì)效益的影響

1.1 影響因素分析

(1)穩(wěn)定區(qū)域就業(yè)。就業(yè)是最大的民生?！敖娡馑汀惫こ躺婕胺秶鷱V、建設(shè)周期長(zhǎng)，在供、受端地區(qū)均可創(chuàng)造十分可觀的就業(yè)機(jī)會(huì)。通過推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，不僅可以直接創(chuàng)造數(shù)以千計(jì)的專業(yè)技術(shù)人員就業(yè)崗位，還可以間接刺激其他行業(yè)的就業(yè)，實(shí)現(xiàn)以點(diǎn)帶面的跨區(qū)域、跨領(lǐng)域大合作。

(2)促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)。“疆電外送”工程將新疆的煤炭、風(fēng)能、太陽能等優(yōu)勢(shì)資源就地轉(zhuǎn)化為電力，遠(yuǎn)距離輸送到內(nèi)地，不僅有效緩解了鐵路運(yùn)輸壓力，大大節(jié)約了能源利用成本，還成功解決了新能源難消納問題，使新能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)增收，對(duì)供、受端地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)有十分顯著的促進(jìn)作用。

(3)保障地方稅收?！敖娡馑汀惫こ檀蚱屏藚^(qū)域間的市場(chǎng)壁壘，沿線經(jīng)濟(jì)飛速提升，使各地的稅收有了不同程度的增幅，對(duì)社會(huì)的發(fā)展及進(jìn)步具有積極的意義。

(4)拉動(dòng)外部投資。電能質(zhì)量的提高，用電成本的降低，這些都為引進(jìn)外部投資打下了良好的基礎(chǔ)。新疆目前正處于打造“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)”的重要時(shí)期，優(yōu)越的地理位置，寬松的發(fā)展政策，原本就吸引了諸多國(guó)內(nèi)外知名企業(yè)的關(guān)注，電力的可靠運(yùn)行更是為外資的大量涌入保駕護(hù)航。

1.2 評(píng)估指標(biāo)

本文建立了“疆電外送”工程社會(huì)效益評(píng)估指標(biāo)體系，主要從供端和受端兩個(gè)角度出發(fā)，定量指標(biāo)主要包括增加就業(yè)崗位數(shù)、帶動(dòng)稅收增加值、GDP增加值、拉動(dòng)投資增加值等。

2 基于可計(jì)算一般均衡模型的社會(huì)效益指標(biāo)核算

“疆電外送”工程社會(huì)效益指標(biāo)具有復(fù)雜的嵌套關(guān)系，其與供、受兩端的社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境緊密相關(guān)；因此，社會(huì)效益指標(biāo)不同于其他效益指標(biāo)，無法使用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)公式量化。鑒于此，本文采用可計(jì)算一般均衡(CGE)模型來進(jìn)行定量核算。模型體系分為省內(nèi)(新疆自治區(qū)、輸電通道受端的主要省份)和國(guó)內(nèi)其他地區(qū)兩個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域包含電力和非電力兩個(gè)部門，分為生產(chǎn)、銷售、供應(yīng)、主體行為、市場(chǎng)均衡和閉合6個(gè)模塊。所有生產(chǎn)部門的集合為A，所有商品部門的集合為C。

因涉及公式較多，由于篇幅限制，本文僅以生產(chǎn)模塊為例，對(duì)所需核心方程進(jìn)行說明。

假設(shè)生產(chǎn)模塊具有規(guī)模報(bào)酬不變的技術(shù)特性，采用兩層嵌套的CES生產(chǎn)函數(shù)來描述，模型的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 CGE模型的生產(chǎn)模塊結(jié)構(gòu)

(1)第一層嵌套函數(shù)有兩部分，即增加值和中間投入。增加值是在生產(chǎn)企業(yè)成本最小化情況下得到的，中間投入是根據(jù)生產(chǎn)函數(shù)規(guī)模報(bào)酬不變得到的，邊際成本是利潤(rùn)最大化條件下得到的[8]。中間投入和增加值的嵌套方程為

(1)

(2)

價(jià)格關(guān)系方程如下

QAa·PAa=QVAa·PVAa+QINTAa·PINTAa

(3)

式中，a為a行業(yè)；QA為行業(yè)產(chǎn)量；QVA為行業(yè)增加值；QINTAa為行業(yè)的中間投入；PA、PVA、PINTA則分別表示三者的價(jià)格。

(2)第二層嵌套函數(shù)為關(guān)于勞動(dòng)和資本要素的函數(shù)。由于生產(chǎn)要素是完全流動(dòng)的，因此可視不同部門的勞動(dòng)和資本的價(jià)格各自相同。勞動(dòng)和資本的嵌套方程如下

(4)

勞動(dòng)和資本要素的價(jià)格關(guān)系方程為

QVAa·PVAa=(1+tval)·WL·QLDa+(1+tvak)·WK·QKDa

(5)

式中，QLD、QKD分別為各行業(yè)對(duì)勞動(dòng)和資本的需求；WL與WK分別為勞動(dòng)和資本的價(jià)格；tvak因數(shù)用來剔除干擾。

(3)中間投入部分的生產(chǎn)函數(shù)采用列昂惕夫函數(shù)，中間投入使用包括省內(nèi)生產(chǎn)的商品和調(diào)入省內(nèi)商品，即QQ。商品QQ的集合為C，具體指調(diào)入省內(nèi)的商品，不包括調(diào)出商品。而ica〗_(ca)為中間投入部分的投入-產(chǎn)出直接消耗系數(shù)，具體指要生產(chǎn)一個(gè)單位a部門的總中間投入，需要使用多少c部門的商品。相關(guān)方程為

QINTca=icaca·QINTAa

(6)

PINTAa=∑c∈Cicaca·PQc

(7)

3 多層次模糊綜合評(píng)估

針對(duì)“疆電外送”工程社會(huì)效益評(píng)價(jià)多定性化的特點(diǎn)，本文首先構(gòu)建了“疆電外送”工程社會(huì)效益評(píng)價(jià)體系；其次依據(jù)可計(jì)算一般均衡(CGE)模型核算出的數(shù)據(jù)，運(yùn)用層次分析法確定各指標(biāo)的權(quán)重，減小了賦權(quán)過程中的主觀性；最后采用多層次模糊綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行綜合評(píng)估(見圖3)。層次模型見表1。

3.1 指標(biāo)權(quán)重的確定

根據(jù)可計(jì)算一般均衡(CGE)模型，可核算出“疆電外送”工程社會(huì)效益指標(biāo)的具體數(shù)值，然后依據(jù)層次分析法計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重，主要有判斷矩陣計(jì)算和一致性檢驗(yàn)。本文采用1-9標(biāo)度法，其數(shù)值的選取依據(jù)見表2。

圖3 多層次模糊綜合評(píng)估流程

表1 層次模型

表2 相對(duì)重要性標(biāo)度

3.2 建立評(píng)價(jià)等級(jí)集

各指標(biāo)都需要進(jìn)行等級(jí)評(píng)判，本文選取的等級(jí)集V={V1，V2，V3，V4，V5}={極大，較大，一般，較小，小}。

3.3 多層次模糊綜合評(píng)價(jià)

先對(duì)“疆電外送”工程社會(huì)效益評(píng)估指標(biāo)體系中的第二層模型Cik(i=1，2，…，n；k=1，2，…，m)所包含的二級(jí)指標(biāo)即Cik={Cik1，Cik2，…，Cikl}進(jìn)行單因素模糊評(píng)價(jià)。根據(jù)上文計(jì)算出的指標(biāo)權(quán)重，選用二元對(duì)比排序法中的優(yōu)先關(guān)系定序法確定隸屬度，并求出一級(jí)綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果。

一級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果較為粗糙，不能很好地反映事物的本質(zhì)[9-10]；因此還需要進(jìn)行二級(jí)綜合評(píng)價(jià)，將一級(jí)評(píng)價(jià)模型的結(jié)果作為一級(jí)評(píng)價(jià)矩陣，重復(fù)上述過程。最后依據(jù)最大隸屬度原則，得到最終的評(píng)估結(jié)果。

4 實(shí)例分析

哈密—鄭州±800 kV天中特高壓直流輸電工程是國(guó)家實(shí)施“疆電外送”戰(zhàn)略的第一個(gè)特高壓輸電工程，途經(jīng)新疆、甘肅、寧夏、陜西、山西、河南6省區(qū)，線路全長(zhǎng)2 192 km，已于2014年雙極投運(yùn)[5]。2016年，該工程外送電量達(dá)322.52億kW·h。

4.1 社會(huì)效益指標(biāo)核算

供端社會(huì)效益指標(biāo)共有4個(gè)，分別是增加就業(yè)崗位數(shù)、稅收增加值、GDP增加值、拉動(dòng)投資增加值。根據(jù)新疆的投入產(chǎn)生表及統(tǒng)計(jì)年鑒得到相應(yīng)的SAM表，具體SAM表見附錄，并結(jié)合CGE模型仿真可得，2016年哈密—鄭州±800 kV天中直流通道供端社會(huì)效益各指標(biāo)值見表3。

受端社會(huì)效益指標(biāo)有3個(gè)，分別是增加就業(yè)崗位數(shù)、稅收增加值、GDP增加值。根據(jù)河南的投入產(chǎn)生表及統(tǒng)計(jì)年鑒得到相應(yīng)的SAM表，并結(jié)合CGE模型仿真可得，2016年哈密—鄭州±800 kV天中直流通道受端社會(huì)效益各指標(biāo)值見表3。

表3 天中直流通道兩端2016年社會(huì)效益各指標(biāo)值

4.2 工程社會(huì)效益評(píng)估結(jié)果

4.2.1各層指標(biāo)權(quán)重

各層指標(biāo)權(quán)重如表4、5、6所示。

表4 子目標(biāo)層指標(biāo)權(quán)重

表5 供端對(duì)工程社會(huì)效益影響指標(biāo)權(quán)重

表6 受端對(duì)工程社會(huì)效益影響指標(biāo)權(quán)重

4.2.2各指標(biāo)隸屬度的確定

(1)供端對(duì)工程社會(huì)效益的影響指標(biāo)有4個(gè)，其模糊矩陣為

歸一化處理后得

(2)受端對(duì)工程社會(huì)效益的影響指標(biāo)有3個(gè)，其模糊矩陣為

歸一化處理后得

4.2.3綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

(1)一級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果：B1=W1×R1′=(0.224 7，0.210 8，0.221 5，0.195 7，0.147 2)；B2=W2×R2=(0.254 9，0.194 9，0.220 6，0.180 4，0.149 2)。

(2)二級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果。由一級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果可得二級(jí)評(píng)價(jià)矩陣，記為R，R=(B1，B2)，結(jié)合權(quán)重計(jì)算最終評(píng)價(jià)結(jié)果B=W×R=(0.234 8，0.205 5，0.221 2，0.190 6，0.147 9)。根據(jù)最大隸屬度原則，可知2016年哈密—鄭州±800 kV天中直流通道的社會(huì)效益隸屬于極大。結(jié)果表明，該工程對(duì)供、受兩端地區(qū)社會(huì)效益均有非常積極的促進(jìn)作用，為兩地的社會(huì)進(jìn)步做出了突出的貢獻(xiàn)。

5 結(jié) 語

本文通過對(duì)影響“疆電外送”工程社會(huì)效益因素的分析，搭建了“疆電外送”工程社會(huì)效益評(píng)估指標(biāo)體系；基于可計(jì)算一般均衡(CGE)模型，定量核算出了“疆電外送”工程對(duì)供端和受端地區(qū)就業(yè)、稅收、GDP及拉動(dòng)投資方面的影響；在此基礎(chǔ)上，采用融合層次分析法和模糊評(píng)價(jià)法的多層次模糊綜合評(píng)估模型，完成了對(duì)哈密—鄭州±800 kV特高壓直流輸電工程2016年度社會(huì)效益的定性評(píng)估。研究結(jié)果表明，“疆電外送”工程實(shí)現(xiàn)了供端和受端地區(qū)的雙贏，促進(jìn)了電力產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)升級(jí)和跨區(qū)域社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。