东南大学：电网公司保底服务实施后的增量配电网投资策略

电网公司保底服务实施后的增量配电网投资策略 [J]. 电力系统自动化

一、研究背景

2016年10月11日，国家发改委、国家能源局发布了《售电公司准入与退出管理办法》和《有序放开配电网业务管理办法》(以下简称《办法》)。《办法》是为鼓励社会资本有序投资、运营增量配网，促进配电网建设发展，提高配电网运营效率而制定的。向社会资本开放增量配网领域的投资建设，在引入竞争提高效率的同时，投资风险也将会升高。为防范增量配网的运营风险，《办法》明确指出“拥有配电网运营权的售电公司申请自愿退出或无力提供售电服务时，若无其他公司承担该地区配电业务，由电网企业接收并提供保底供电服务”。由此保底服务实施后电网公司如何投资增量配网成为了一个新问题。

(来源：微信公众号 电力系统自动化 ID：AEPS-1977 作者：陈立，王蓓蓓，黄俊辉，谈健，林凯颖)

相比传统电网投资，电网公司保底服务实施后的增量配网投资策略主要存在以下特点：

1)新电改环境下，配售电业务分离。增量配网配电业务的盈利方式主要是输配电价，而输配电价的核算主要依赖于有效资产。配电业务收益将呈现明显的投资导向;

2)不同于已长久运营的存量网络，增量配网是新电网，起始规划建设集中，而配电网中大量设备寿命又相近，其设备的更替退出具有明显的集中性;

3)保底服务下，电网公司投资增量配网具有很强的被动性。电网公司对保底接手增量配网的时间、原网络规划、设备选型都难以把控，接手后只能在原网络的基础上进行改造更新。

本文文章将以增量配网为研究对象;以电网公司保底增量配网为应用场景;以有效资产为导向，对电网公司保底服务实施后的增量配网投资策略展开研究，以此给出一些投资建议。

二、有效资产分析

增量配网输配电价由省发改委按照省级电网输配电价定价办法，对增量配网开展成本监审、确定准许收益和税金。按照省级电网输配电价定价方法，输配电价的组成如图1所示。

图1 输配电价组成结构图

由上看出，输配电价核算中，准许成本与准许收益与新增有效资产有着密切关系。一般的，电网有效资产的投资方式可以分为新建改造工程和设备更替换优两种方式。

1）新建改造工程

新建改造工程是指为了满足区域负荷增长或提高网络可靠性等需求进行的新建或改造网络工程项目。新建改造工程从投资到形成有单据证明的固定资产，中间存在着大量的成本消耗。在最终的资金转化上存在着工程转资率，有效资产形成效率较低。

2）设备更替换优

按照设备健康指数理论，随着设备服役年限的增加，设备性能状态逐渐变差，影响配电网可靠性。那么在设备折旧退出时将原设备更替为质量性能更佳，价格更高的优质设备既可以增强配电可靠性，又可以增加有效资产。设备更替换优几乎不存在转资率的影响，但更替换优时间受原设备折旧退出的时间限制。由此可以在决策时间上分为提前更替换优、按时更替换优和延迟更替换优。

提前更替换优按照会计账面计提原则“提前报废的固定资产，不再补提折旧”，该部分资产账面净值将无法回收，造成损失。

延迟更替换优，延迟更换的设备处于低性能状态，会降低配电网可靠性。此外按照会计账面计提原则“提足折旧后的设备资产无论是否继续使用，均不再提取折旧”，该部分资产在延迟服役期间净值为0，不计提其折旧成本和收益。

三、投资优化

3.1 目标函数

参照国外保底服务的调研结果，配电网的保底服务往往存在着保底的时间限定。假定保底服务的开展存在着一定时间年限n，那么对于电网公司而言，其投资规划周期就是整个保底服务的时间。整个保底时间内的净收益将主要由准许收益和投资过程中造成的损失组成：

式中：Mi为工程投资未转化为有效资产的损失;Li为提前更替设备带来的损失。

3.2 资金约束

1)投资金额由于融资能力等因素存在资金总额的约束。

2)每年新建改造工程投入必须大于满足基本负荷增长的最小投资需求。

3)设备更替换优的设备价格一般不会超过原设备过多，即额外的设备更替换优投资金额应受制于该年折旧退出的设备资产。

式中：μ为更替优质设备额外增加的资金占原设备价格的比例上限，θi,scr为第i年报废资产比例，在设备集中退出的情况下，可按时间分别取为提前延迟和按时更替换优比例θahead,θdelay, 1-θdelay-θahead。

3.3 设备质量与可靠性约束

假定设备性能状态与服役时间呈线性相关，那么配电网的设备性能状态指数应满足可靠性要求：

3.4 输配电价约束

输配电价是政府管控电网投资的重要信号。在新电改的背景下政府势必会强化投资约束机制，抑制过度投资。由此推断未来政府可能会直接对输配电价进行严格监管，长期看来会希望输配电价呈现稳定或下降的发展态势。因此设立输配电价年上涨约束：

四、算例分析

假定某增量配电网运营商在增量配电网建设运营一段时间后，无力维持而触发保底事件，电网公司对其开展保底服务并规划其未来10年的投资计划，而设备主要集中在第4年折旧退出。图2和图3是考虑了输配电价约束的年投资金额分布，净收益和输配电价的结果。

图2 考虑输配电价约束的年投资额安排

图3 考虑输配电价约束下净收益和输配电价曲线

设备更替换优相较与新建改造工程，有效资产形成效率高。而在有输配电价约束的情况下，投资的金额得到了分散，出现了大量的新建改造工程投资，一部分的提前和延迟设备更替换优投资。原因在于输配电价上涨约束致使设备无法在第4年集中更替换优，投资资金向提前更替换优转移。而提前进行了设备更替使得网络整体设备质量与可靠性得到了提升，给予了延迟设备更替投资空间，但总体上提前或延迟设备更替产生的效益都会降低原收益率，此时设备更替换优投资将不再是绝对占优，在第1年进行新建改造工程的投资方式开始显现价值。

此外文章还进一步分析了输配电价增长约束、投资总金额和保底服务发生时间对电网公司保底增量配网后的投资效益的影响。

五、结论与展望

文章分析了有效资产与输配电价的关系，以保底规划期内累积收益值最大为优化目标建立了投资优化模型对新建改造工程和设备更替换优的提前、按时和延迟进行了投资安排。通过对优化模型的算例分析得到了如下结论与建议。

1)对于电网公司保底增量配网后的投资方式选择，设备更替换优投资对有效资产的形成具有更直接的效益。在投资时间允许的情况下，电网公司可以侧重选择设备更替换优的投资方式。

2)对设备进行提前或延迟更替可以削减设备更替的集中程度，规避设备集体退出年网络运行低可靠性的风险。但提前或者延缓设备更替都不利于投资充分形成收益，提前设备更替带来资金的损失也无法反映到输配电价中。

3)收益的增长主要取决于有效资产的形成，而有效资产的形成将造成输配电价上涨，在进行投资安排时必须考虑投资对输配电价的影响。

4)面对可能的输配电价管控，电网公司的策略应该是多元化投资手段，分散投资安排，在谋求高收益的同时平稳输配电价的增长过程。

增量配网保底服务的开展是当前新电改需要考虑的一个点。当前我国电改尚处于探索期，提前对增量配网保底服务的开展进行探索性的分析对保底服务的参与方以及保底服务的具体细则制定都具有一定的参考意义。此外，文章的工作尚存在一些不足之处比如未充分考虑投资资金的时间成本、输配电价管制约束不够精细化等，有待电改政策明朗后进一步扩充改善。

主要作者及团队介绍

陈立，东南大学电气工程学院硕士研究生。主要研究方向：电力市场和需求侧管理。

王蓓蓓，博士，东南大学副教授、博士生导师，东南大学电气工程学院电力经济技术研究所副所长，江苏省六大人才高峰入选者。主持和参与完成科技部863、国家自然科学基金等省部级科研项目近30项。在国内外刊物发表论文近90篇，其中SCI收录16篇，Ei收录超过40篇，有2篇论文入选中国精品科技期刊顶尖学术论文(F5000)。主要致力于电力市场、电力需求响应和考虑新能源接入的电力系统经济运行等方向的研究。

东南大学电气工程学院电力经济技术研究所，研究所目前拥有教授2名，副教授3名，博士生导师3名，在读博士13名，硕士生42名。团队近年来承担国家自然科学基金6项。负责863子课题3项，参加2项。主要研究领域包括电力市场，电力规划，需求侧管理，电力系统节能与经济运行。