南開輝，方 向，翟曉萌，楊慶剛，喻 剛

（1.國網(wǎng)江蘇省電力有限公司經(jīng)濟技術(shù)研究院，江蘇南京 210008；2.中國電力企業(yè)聯(lián)合會電力建設(shè)技術(shù)經(jīng)濟咨詢中心，北京 100053）

1 研究背景

近年來，在“四個革命、一個合作”的能源戰(zhàn)略指引下，我國新能源產(chǎn)業(yè)得到了高速發(fā)展。截至2018 年年底，我國風(fēng)電和太陽能發(fā)電等新能源發(fā)電并網(wǎng)裝機容量已經(jīng)達到3.59 億kW，相較于10 年前增加了36 倍，位居世界首位。在我國主力電源中，新能源已經(jīng)上升到了僅次于煤電、水電的第3 位。新能源發(fā)電源源不斷并入電網(wǎng)，帶來了更多綠色清潔能源；同時，其明顯的隨機性、反調(diào)峰性加劇了電網(wǎng)的調(diào)峰調(diào)頻困難［1-2］，給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來嚴(yán)重挑戰(zhàn)。電力系統(tǒng)亟需在火電等常規(guī)電源之外尋找新的調(diào)峰調(diào)頻手段［3］。

儲能系統(tǒng)作為一種具有雙向功率能力的能量存貯介質(zhì)［4］，可以有效彌補大規(guī)模新能源發(fā)電并網(wǎng)帶來的電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻能力不足。為此，自2017 年以來，我國陸續(xù)出臺了《關(guān)于促進儲能產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展的指導(dǎo)意見》等政策文件支持儲能產(chǎn)業(yè)試點發(fā)展，隨后各大電網(wǎng)企業(yè)積極響應(yīng)國家電儲能產(chǎn)業(yè)政策.2018 年以來，河南、江蘇、青海、湖南等地區(qū)的電網(wǎng)企業(yè)率先啟動了探索實踐，河南洛陽黃龍儲能電站、江蘇鎮(zhèn)江101 MW/202 MWh 電網(wǎng)側(cè)分布式儲能電站、青海格爾木美滿16 MW/64 MWh 儲能電站、湖南長沙60 MW/120 MWh 儲能電站等一批電網(wǎng)側(cè)儲能項目相繼建成投運，拉開了電網(wǎng)側(cè)儲能項目建設(shè)的新紀(jì)元。

但是電網(wǎng)側(cè)儲能項目不同于一般的工程項目，它不僅具有工程投資金額大、投產(chǎn)運行可靠性要求高、當(dāng)前材料設(shè)備不成熟等特點，而且項目建設(shè)運行存在一定環(huán)境風(fēng)險、工程參建方數(shù)量多、施工環(huán)境存在一定安全風(fēng)險、項目業(yè)主一般為非電網(wǎng)企業(yè)缺少項目建設(shè)管理經(jīng)驗等特點，必然會對項目的建設(shè)管理提出更高的要求。而項目建設(shè)管理的核心工作是選擇合適的建設(shè)管理模式，建設(shè)管理模式正確與否不僅影響到項目未來能否實現(xiàn)預(yù)期的經(jīng)濟效益和社會效益，而且決定了項目能否按照設(shè)定的質(zhì)量、進度、投資等各項目標(biāo)順利完成。因此，在國內(nèi)電網(wǎng)側(cè)儲能項目建設(shè)剛起步的今天，急需研究和提出與之匹配的最佳建設(shè)管理模式，以保障電網(wǎng)側(cè)儲能項目建設(shè)按照預(yù)定目標(biāo)順利開展，助推我國電網(wǎng)儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2 國內(nèi)外關(guān)于項目管理模式選擇的研究現(xiàn)狀

Alhazmi 等［5］學(xué)者利用項目采購系統(tǒng)選擇模型（PPSSM）構(gòu)建了項目建設(shè)管理評價系統(tǒng)，并邀請公共部門專家打分進行實證研究。Wong 等［6］應(yīng)用層次分析法構(gòu)建了項目管理模式選擇模型。王春華［7］研究認(rèn)為港口工程項目管理模式選擇應(yīng)重點考慮國家政策法規(guī)、市場競爭、融資渠道等方面因素。譚笑等［8］研究認(rèn)為工程管理模式的選擇因素包括投資者實力、項目目標(biāo)要求、當(dāng)?shù)丨h(huán)境等方面?；蒽o薇［9］利用模糊層次分析法做了定量化分析的嘗試。

通過分析國內(nèi)外相關(guān)文獻可知，目前工程項目建設(shè)管理模式選擇相關(guān)研究集中在常見工程項目方面，并且以定性分析居多，少數(shù)定量方法也主要依賴于專家經(jīng)驗、客觀性較差，專門針對電網(wǎng)側(cè)儲能項目的建設(shè)管理模式選擇研究處于空白。而電網(wǎng)側(cè)儲能項目在電網(wǎng)峰谷差不斷擴大、新能源滲透率持續(xù)上升的背景下具有廣闊的發(fā)展前景，同時，電網(wǎng)側(cè)儲能項目與其他類型的項目有著顯著的不同，其對項目建設(shè)管理模式有著特殊要求，所以，有必要針對電網(wǎng)側(cè)儲能項目的特殊性，系統(tǒng)、客觀研究其建設(shè)管理模式選擇指標(biāo)體系和選擇模型。

3 電網(wǎng)側(cè)儲能項目管理模式選擇的評價指標(biāo)體系

當(dāng)前工程建設(shè)領(lǐng)域常見的建設(shè)管理模式主要有：DBB 模式（設(shè)計-招標(biāo)-建造）、DB 模式（設(shè)計-建造）、CM 模式（建造管理）、BOT 模式（建造-運營-移交）、EPC 模式（設(shè)計-采購-建造）、PMC 模式（項目管理承包）。建筑行業(yè)在傳統(tǒng)工程項目如何選擇項目管理模式上積累了比較豐富的經(jīng)驗，而電網(wǎng)側(cè)儲能項目是一個專業(yè)性強、投資大、技術(shù)新、工程本質(zhì)安全和質(zhì)量事關(guān)電力可靠供應(yīng)的工程建設(shè)項目，建設(shè)管理要求高，因此，在選擇建設(shè)管理模式時無法參照以往其他傳統(tǒng)工程項目管理經(jīng)驗粗略選擇套用，需要結(jié)合電網(wǎng)側(cè)儲能項目特點、業(yè)主方能力、市場狀況、項目管理模式的優(yōu)缺點等綜合考慮。

本文在研究參考相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，走訪調(diào)研了電網(wǎng)側(cè)儲能項目相關(guān)實際工程管理人員、研究學(xué)者、政府政策制定者，在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)整理了電網(wǎng)側(cè)儲能項目管理模式選擇的評價指標(biāo)體系，對其進行篩檢、補充，歸納總結(jié)出了17 個選擇評價指標(biāo)。按照指標(biāo)內(nèi)容的屬性特征，將其劃分為項目特點、項目目標(biāo)要求、業(yè)主方能力、市場狀況、外部政策與環(huán)境等五大類一級指標(biāo)，每個一級指標(biāo)又劃分為若干個二級指標(biāo)，具體見表1 所示。

表1 電網(wǎng)側(cè)儲能項目管理模式選擇評價指標(biāo)體系

4 電網(wǎng)側(cè)儲能項目管理模式選擇

4.1 選擇模型的建立

由表1 可以看出，電網(wǎng)側(cè)儲能項目管理模式選擇的評價指標(biāo)眾多，而且指標(biāo)涉及的范圍較為廣泛，同時電網(wǎng)側(cè)儲能項目建設(shè)剛剛起步，在項目管理模式選擇中如果仍然采用以往專家打分的形式，不可避免由于專家知識局限導(dǎo)致了解不夠系統(tǒng)和全面造成不同程度猶豫，影響項目管理模式選擇結(jié)果。為此，Atanassov［10］提出了直覺模糊集理論（Intuitionistic Fuzzy Sets，IFS)，用隸屬度、非隸屬度、猶豫度分別表示專家決策的支持、反對和中立態(tài)度，更加符合人的邏輯思維，可以顯著提高主觀判斷的準(zhǔn)確性。目前該理論已經(jīng)廣泛應(yīng)用于綜合評價、方案優(yōu)選等領(lǐng)域［11-12］。在受現(xiàn)有應(yīng)用研究啟發(fā)的基礎(chǔ)上，本文提出了一種基于IFS 與TOPSIS 灰色關(guān)聯(lián)投影法的電網(wǎng)側(cè)儲能項目管理模式選擇模型（見圖1），首先應(yīng)用IFS 法對評價指標(biāo)客觀賦權(quán)重，避免專家主觀誤差；在此基礎(chǔ)上組合TOPSIS 灰色關(guān)聯(lián)投影法［13-15］，有效避免了灰色關(guān)聯(lián)單向評價的弱點，進而實現(xiàn)電網(wǎng)側(cè)儲能項目與常見的項目管理模式匹配評價，達到選擇最佳電網(wǎng)側(cè)儲能項目建設(shè)管理模式目的。

圖1 電網(wǎng)側(cè)儲能項目管理模式選擇模型

4.2 選擇模型應(yīng)用的具體步驟

4.2.1 構(gòu)建正、負(fù)理想決策矩陣

設(shè)有m種項目管理模式構(gòu)成可供選擇方案集每種項目管理模式的評價指標(biāo)有n個，構(gòu)建的原始決策矩陣為：

式（1）中：0 ≤uij≤100，由專家結(jié)合電網(wǎng)儲能側(cè)項目具體環(huán)境和特點以及各種項目管理模式的優(yōu)缺點綜合給出。

TOPSIS 的基本原理是首先根據(jù)決策矩陣確定正理想方案和負(fù)理想方案，然后比較備選方案與兩者之間的距離，距離越短則備選方案越優(yōu)。

正理想方案為：

負(fù)理想方案為：

4.2.2 構(gòu)建正、負(fù)理想灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣

理想樣本與第i種項目管理模式的第j個評價指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)計算公式為：

4.2.3 計算加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣

為了計算加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣，本文應(yīng)用IFS模擬人類思維來確定各評價指標(biāo)的權(quán)重，有效避免以往依據(jù)專家打分帶來的主觀性影響。

（1）直覺模糊集（IFS）介紹。

（2）建立直覺模糊判斷矩陣。通過邀請專家對評價指標(biāo)的兩兩判斷，得到直覺模糊矩陣，具體構(gòu)建依據(jù)見表2 所示。

表2 項目管理模式評價指標(biāo)重要程度標(biāo)度

（3）指標(biāo)權(quán)重確定。利用公式（8）轉(zhuǎn)化直覺模糊判斷矩陣，得到

計算評價指標(biāo)的得分權(quán)重，公式如下：

歸一化處理得到評價指標(biāo)的具體權(quán)重，公式如下：

（4）加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣確定。在式（6）（7）中代入式（10），得到正理想加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣W+和負(fù)理想加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣W-。

4.2.4 計算各項目管理模式到正、負(fù)理想解的距離

每一個備選方案均可以視為一個行向量，備選方案為：

理想方案為：

則各備選項目管理模式方案到正、負(fù)理想解的距離分別為：

4.2.5 計算各項目管理模式與正、負(fù)理想解的貼近度

各備選項目管理模式方案與正、負(fù)理想解的貼近度Ti為：

Ti越大，表明備選項目管理模式方案越接近正理想方案，相對于其他貼近度較小的備選方案也越好。

5 實例分析

國內(nèi)某電力消費大省近年來夏季期間電網(wǎng)負(fù)荷屢創(chuàng)歷史新高，同時外來可再生能源發(fā)電不斷擴大，為此該省計劃建設(shè)一批兆瓦級電網(wǎng)側(cè)儲能電站（以下簡稱“案例項目”），提高電網(wǎng)調(diào)峰能力和清潔能源消納能力。案例項目通過招標(biāo)方式選擇某綜合能源服務(wù)公司（以下簡稱“服務(wù)公司”）投資建設(shè)。由于案例項目的電網(wǎng)側(cè)儲能電站規(guī)模大、投資大、技術(shù)難度大、工期要求緊，同時工程質(zhì)量會對未來地區(qū)的電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生重要影響，而服務(wù)公司具備類似項目管理經(jīng)驗少，承擔(dān)風(fēng)險能力較弱，迫切需要從DBB、DB、CM、BOT、EPC、PMC 等傳統(tǒng)項目管理模式中找到一種最適合的項目建設(shè)管理模式。以服務(wù)公司為樣本企業(yè)，本文邀請專職于電網(wǎng)側(cè)儲能領(lǐng)域的項目經(jīng)理、研究學(xué)者、政府公務(wù)員等11 人組成專家組，對上述6 種項目管理模式按照表1 中17 個二級指標(biāo)進行打分，專家打分后的平均得分值如表3 所示。

表3 專家對樣本企業(yè)各項指標(biāo)打分的平均值 單位：分

表3 （續(xù)）

（1）構(gòu)建正、負(fù)理想決策矩。根據(jù)表3 專家打分結(jié)果，通過式（2）得到正理想決策方案，通過式（3）得到負(fù)理想決策方案，在此基礎(chǔ)上通過式（4）標(biāo)準(zhǔn)化后之后得到案例項目建設(shè)管理模式選擇評價指標(biāo)的正理想型無量綱決策矩陣為U+/、負(fù)理想型無量綱決策矩陣為U-/。

（2）構(gòu)建正、負(fù)理想灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣。利用式（5）對U+/和U-

/進行灰色關(guān)聯(lián)變換，得到正理想灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣P+和負(fù)理想灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣P-。

（3）確定評價指標(biāo)權(quán)重。邀請專家對表1 給出的一級指標(biāo)進行兩兩比較，構(gòu)建一級指標(biāo)的直覺模糊矩陣如下：

（4）計算各項目管理模式理想解的距離及貼近度。利用式（15）（16）分別計算DBB、DB、CM、BOT、EPC、PMC 等備選項目管理模式方案到正、負(fù)理想解的距離di+和di-，在此基礎(chǔ)上利用式（17）計算各項目管理模式方案與正、負(fù)理想解的貼近度Ti，具體如表4 所示。

表4 樣本企業(yè)各項目管理模式到理想解的距離及貼近度

依據(jù)表4 中貼近度的大小，對各種備選項目管理模式方案按照優(yōu)劣進行排序：EPC 模式> DB模式> BOT 模式>CM 模式>PMC 模式>DBB 模式。因此，在當(dāng)前電網(wǎng)側(cè)儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段開展電網(wǎng)側(cè)儲能項目建設(shè)應(yīng)優(yōu)先選擇EPC模式，其次是DB模式，再是BOT 等其他項目管理模式。

對比近兩年來我國電網(wǎng)側(cè)儲能項目建設(shè)的項目管理模式應(yīng)用于具體工程實踐而言，江蘇鎮(zhèn)江儲能電站、湖南長沙電池儲能電站等大多數(shù)電網(wǎng)側(cè)儲能項目均是采用了EPC 模式，而江蘇下舍站儲能電站等少數(shù)電網(wǎng)側(cè)儲能項目采用了DB 模式。由此可見，按照本文所提出方法選擇的電網(wǎng)側(cè)儲能項目管理模式與工程實踐相符，該方法具有良好的有效性和實用性，可為電網(wǎng)側(cè)儲能項目管理模式選擇提供理論依據(jù)。

6 結(jié)論

目前，我國電網(wǎng)側(cè)儲能項目建設(shè)剛興起，未來隨著電力體制改革的深入推進和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。為了尋找當(dāng)前電網(wǎng)側(cè)儲能項目建設(shè)最佳項目管理模式，本文結(jié)合電網(wǎng)儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段及項目具體特點，設(shè)計了電網(wǎng)側(cè)儲能項目管理模式選擇的評價指標(biāo)體系，提出了基于IFS與TOPSIS 灰色關(guān)聯(lián)投影法的電網(wǎng)側(cè)儲能項目管理模式選擇模型，以實際案例驗證了指標(biāo)體系和選擇模型的有效性。研究結(jié)果表明：

（1）本研究設(shè)計的電網(wǎng)側(cè)儲能項目管理模式選擇的評價指標(biāo)體系具有一定的實用性和可操作性，能夠應(yīng)用于各地電網(wǎng)側(cè)儲能項目管理模式選擇評價中。

（2）將TOPSIS、灰色關(guān)聯(lián)分析法和矢量投影法進行組合，充分利用了灰色關(guān)聯(lián)分析法適用于多指標(biāo)評價問題，同時又克服了其單向評價的弱點，為電網(wǎng)側(cè)儲能項目管理模式選擇評價提供了比較精準(zhǔn)的定量決策途徑。

（3）采用IFS 法來確定每個評價指標(biāo)的權(quán)重，有效避免了傳統(tǒng)專家評分法確定指標(biāo)權(quán)重引起的客觀性欠缺問題，提高了評價結(jié)果的準(zhǔn)確性。