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摘要：本文按照“完整、实用、独立、唯一和可比”原则，提出了智能配电网建设经济性效益评价指标体系，对宁波海曙与江东区智能配电网建设投资效益进行量化评价，评价结果有利于指导后续智能配电网建设工作。
关键词：指标体系；智能配电网；投资效益；经济性
0. 概述
随着宁波智能电网建设的深入开展，宁波智能配电网建设成效已逐渐呈现。同时，在目前国家电网投资资金短缺的情况下，电力企业投资与经济效益也越来越面临巨大压力。如何对当前智能配电网投资水平作出整体性的判断，衡量智能配电网建设投资效益，指导未来智能配电网的发展，成为电力企业亟待深入研究和解决的问题。因此，本次研究结合当前智能配电网发展趋势及特点，对宁波“十二五”智能配电网建设成效进行评价，以指导“十三五”以及更长远智能配电网建设投资，具有重要的意义。
1. 智能配电网经济性指标体系
经济性指标体系设计主要是根据智能配电网特点及未来建设关注重点，将所需要考虑的相关指标收集分类，指标目录包括建设经济性、运行经济性，并结合新能源市场变化，考虑电动汽车和分布式能源的增供电量。指标内容如表1-1所示：
2. 宁波智能配电网投资情况
2.1 智能电网建设情况
2010年宁波被列入国家电网公司坚强智能电网第二批配电自动化试点城市，在海曙区一期试点成功运行的基础上，2012年江东区等也开展配电自动化建设，2014年底，配电自动化二期工程实施完工；2015年配电自动化三期工程涉及江东、江北两个城区和海曙区其他部分站点，智能配电网建设在宁波供电公司有序开展。
图2.1 海曙区和江东区2010-2014年配网投资情况示意图
2010年海曙区作为首批配电自动化实施试点，区域投入了1.1亿元专项资金。除此之外，海曙、江东智能配电网投资年平均增长率为44.6%和21.75%，配电网的投资总体呈现增长趋势。2010年-2014年期间，海曙、江东区配电网投资如图2.1所示。
年供电量和负荷情况
图2.2 海曙、江东区2010-2014年供电量、供电负荷情况
2010年-2014年期间，海曙区和江东区年供电量年均增长率为-0.12%、1.72%，最大负荷年均增长率-0.97%、5.17%。海曙区和江东区作为宁波市核心区，区域发展已进入成熟稳定期，电力负荷需求年增长较为平缓，且受经济下行和极端天气影响，年供电量存在波动性。
3 智能配电网建设经济效益分析3.1 建设经济性分析
智能配电网作为经济和技术发展的必然结果，其建设将对电网进行全面优化和升级，包括一次网架结构改造，加装通信设施以及自动化终端设备等等，以提高电网的运行效率和资源配置能力。
建设经济性通过单位投资增供电量、单位投资增供负荷、单位线路供电量、单位配变供电量四个指标，对配电网建设投资效益进行分析评价，以了解配电网投资与指标改善之间的关系，预测相关指标的发展趋势。指标数据如表3-1所示：
从表3-1数据分析，配电网建设单位投资增供电量和单位投资增供负荷变化呈波动性，整体有小幅下降趋势。海曙、江东区电网建设投资成本从电费上收回的周期延长，从侧面说明，海曙、江东区电网已逐渐步入发展成熟期，具备智能配电网建设的条件；同时，由于经济下行压力，单位固定资产供电量（单位线路和单位配变）有所下降，投资拉动电量增长效果有所减弱。
3.2 增供电量效益分析
(1)分布式电源供电量评价
随着海曙、江东经济的发展，对电力需求的增大，变电站站点落脚也越来越困难。发展分布式光伏发电，能够在一定程度上缓解局部区域的用电紧张状况。虽然分布式光伏发电的能量密度相对较低，每平方米发电功率仅约100W，再加上适合安装光伏组件的建筑屋顶面积的限制，分布式光伏发电不能从根本上解决用电紧张问题。但是，分布式光伏发电在白天出力最高，这个时段人们对电力的需求也是最大的。
(2)电动汽车用电负荷用电量评价
宁波市发展新能源汽车产业，具有较强的示范推广作用和应用基础。目前，宁波电动汽车充电桩为68个，超级电容公交车为20辆，气电混合公交车为86辆。未来5～10年内，电动出租车和电动私家车的数量也将不断扩大。按照表3-2所示，作为宁波市三区的海曙、江东，未来区内电动汽车的充电功率和供用电量将不断增加。
图2.3 2010-2014年供电可靠率示意图
近年来宁波智能配电网建设在一次网架坚强上投入了大量的资金，同时开展配电自动化建设，使海曙区和江东区的供电可靠率逐年提高，由2010年的99.98%、99.981%提升至2014年的99.989%、99.985%，分别提高了0.009%和0.0039%。供电可靠率的提高，减少了停电时间，2014年度因可靠性变化而增售的电量如下：
IN年提高可靠性增收电量=R可靠率变化值×Q区域售电量 (3-1)
2014年度海曙和江东分别增供电量10.8万kWh和6.88万kWh。按20元人民币/1kWh的产电比损失推算，因可靠性提高增加的电量收益可达216万元、137.6万元。随着智能配电网建设的深入开展，供电可靠率效益还有进一步增长空间。
(2)降低网损效益
海曙区和江东区中压配网综合网损率从2010年的4.07%、3.45%，分别降至2014年的2.45%、3.16%，降低比率为39.8%和8.4%。降低网损效益计算公式
IN年网损效益=L降低网损率×Q区域供电量×P销售电价 (3-2)
根据 (3-2)公式计算，智能配电网实施后配电网降低网损增收电量效益海曙区和江东区分别为1824.27万元、130.93万元。
(3)减少潜在损失效益
图2.4 2010-2014年综合线损率示意图
在实际生活中，停电损失不仅仅是供电企业几小时的电费损失，更重要的是给社会生产所带来的潜在损失。智能配电网高自愈特征，降低了该方面的损失。
假设一条线路因电气元件故障，停电引起的电能损失为Sc，则Sc＝Cαkλlt，式中：C为产电比（元/1kWh），αk为线路负荷（kW）
根据海曙、江东电网现状，线路首端装设断路器(DL)，取线路长度为3.6km，负荷为3000kW(假定均匀分布)。智能配电网建设，线路安装自动重合器，安装自动分段器FD1、FD2，将线路分为3段，每段长度为1.2km，负荷功率为1000kW，故障或检修情况下只有一段停电，其它段因联络方式而快速转移恢复供电，采用重合器、分段器后平均故障率为0.1次/(km?年)。智能配电网建设前后线路潜在停电损失对比如表3-3：
由上述分析可知，一条线路可减少潜在用户(或社会)损失约15万元，按照目前海曙、江东区电网规模估算，每年由停电减少的用户损失估算为5670万以上，经济效益相当可观。
4. 结语
智能配电网有较强的自愈能力、负荷转移能力及高供电可靠性，能够实现故障线路的准确定位，引导维修人员迅速到达故障点，减少故障查找时间及停电时间，海曙和江东用户停电时间由2010年的1.4h和1.3h降至2014年的0.65h和0.74h，由停电减少的用户损失估算为5670万以上。网损率由2010年的4.07%和3.45%降低至2014年的2.45%和3.16%，降低网损损失为1824.27万元、130.93万元，经济效益相当可观。
综合来看，目前宁波智能配电网处于建设投资峰值时期，一次网架改造、配电自动化建设、老旧设备智能化改造相继开展，投资规模较大，其投资效益在节省企业自身成本、降低网损、提高供电可靠性等方面已开始初显。随着智能配电网建设规模扩大、后期投入减小，智能配电网建设经济效益将进一步增长。长远来看，智能配电网建设的社会经济效益巨大，是未来电网发展的重点。
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论文作者:马玲,车佳璐
论文发表刊物:《电力设备》2016年第15期
论文发表时间:2016/11/4
标签：智能论文; 配电网论文; 电量论文; 电网论文; 宁波论文; 效益论文; 万元论文; 《电力设备》2016年第15期论文;