可再生能源投资评价指标体系及评价方法

第３０卷第５期　２０１４年１Ｏ月　上海　电　力　学　院　学报　Ｖｏ１．３０．ＮＯ　５　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｈａｎｇｈｍ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｏｃｔ　２０１４　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—４７２９．２０１４．０５．００４　可再生能源投资评价指标体系及评价方法　毛璐　，赵文会　，钟孔露　，林美秀　，谈一鸣　２０００９０）　（上海电力学院ａ．经济与管理学院，ｂ．电气工程学院，上海摘要：建立了可再生能源投资指标评价体系，并使用层次分析法对不同可再生能源投资情况进行了评价．选　用了经济、技术、资源、环境和政策５个一级指标，科学、客观、合理地构造了风能、水能、太阳能、生物质能、地　热能和海洋能的投资指标体系，结果表明：在相同的发电投资下，水电的发电量最高，风能和太阳能具有很好　的发展前景，生物质能的优势在评价体系中并未完全体现，地热能和海洋能的发展将会滞缓．　关键词：可再生能源；投资评价指标体系；层次分析法；回报率　中图分类号：Ｆ４２６．６１；Ｆ２２４．１２　文献标志码：Ａ　文章编号：１００６—４７２９（２０１４）０５—０４１１—０３　Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ　Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　Ｉｎｄｅｘ　Ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄｓ　ＭＡＯ　Ｌｕ　，ＺＨＡＯ　Ｗｅｎｈｕｉ　，ＺＨＯＮＧ　Ｋｏｎｇｌｕ　，ＬＩＮ　Ｍｅｉｘｉｕ　，ＴＡＮ　Ｙｉｍｉｎｇ　（ａ．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ　ａｎｄ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｂ．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｆ　ｏＥｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０００９０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ａ　ｒｅｎｅｗａｂｌｅ　ｅｎｅｒｇｙ　ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ　ｉｎｄｅｘ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｔｉｃ　ｈｉｅｒａｒｃｈｙ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｒｅ　ｅｖａｌｕａｔｅｄ　ｆｏｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｒｅｎｅｗａｂｌｅ　ｅｎｅｒｇｙ　ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ．Ｆｉｖｅ　Ａ—ｌｅｖｅｌ　ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ　ｏｆ　ｅｃｏｎｏｍｙ，　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｐｏｌｉｃｙ　ａｒｅ　ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ｔｏ　ｃｒｅａｔｅ　ｔｈｅ　ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ　ｉｎｄｉｃａｔｏｒ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｎ　ｗｉｎｄ，ｈｙｄｒｏ，ｓｏｌａｒ，ｂｉｏｍａｓｓ，ｇｅｏｔｈｅｒｍａｌ　ａｎｄ　ｏｃｅａｎ　ｅｎｅｒｇｙ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｈｙｄｒｏ—ｅｎｅｒｇｙ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｂｅｓｔ　ｆｏｒ　ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ，ｔｈａｔ　ｗｉｎｄ　ｅｎｅｒｇｙ　ａｎｄ　ｓｏｌａｒ　ｅｎｅｒｇｙ　ｈａｖｅ　ａ　ｖｅｒｙ　ｇｏｏｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｐｒｏｓｐｅｃｔ，ａｎｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｇｅｏｔｈｅｒｍａｌ　ａｎｄ　ｏｃｅａｎ　ｅｎｅｒｇｙ　ｗｉｌｌ　ｂｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｖｅｒｙ　ｓｌｏｗｌｙ　ｂｅｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：　ｒｅｎｅｗａｂｌｅ　ｅｎｅｒｇｙ　ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ；ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｉｎｄｅｘ　ｓｙｓｔｅｍ；ａｎａｌｙｔｉｃ　ｈｉｅｒａｒｃｈｙ　ｐｒｏｃｅｓｓ；ｒａｔｅ　ｏｆ　ｒｅｔｕｍ　随着全球能源的日益枯竭，节约能源和大力　再生能源资源丰富，开发潜力巨大，但由于可再生　发展可再生能源已经迫在眉睫．目前各国都在对　能源的可再生问题进行研究，并构建可持续发展　能源技术发展水平相对较低，产业发展并不均衡，　尤其在可再生能源技术开发的宏观层面缺乏综合　体系，以避免人类陷入能源危机．目前，中国的可　考虑，因此必须要对不同资源分布、发展的初始投　收稿日期：２０１４—０９—１９　通讯作者简介：赵文会（１９７７一），女，教授，辽宁朝阳人．主要研究方向为能源环境政策分析和系统分析与优化，　可再生能源发电政策分析等．Ｅ—ｍａｉｌ：ｗｅｎｈｕｉ＿ｚｈａｏ＠１６３．ｃｏｍ．　基金项目：上海市教育委员会科研创新重点项目（１３ＺＳ１２１）；国家自然科学基金（７１４０３１６３）．　４１２　上海电力学院学报　入、长期收益，以及技术水平现状作出综合考虑和　评估，因为其中任何一个因素出现问题都有可能　阻碍可再生能源的高效开发利用及其结构的优　化，因而做好可再生能源投资评价体系就显得尤　为重要．１１１而我国目前在可在生能源发展上存在　的问题基本上可以归为３类：一是政策及激励措　施力度不够；二是市场保障机制还不够完善；三是　技术开发能力和产业体系薄弱．　目前国内外对可再生能源的发展投资指标的　研究还较少，主要集中在对生物质成型燃料及燃　料设备研究与开发现状、国内外对生物质能利用　技术研究进展，以及国内外对小水电管理的研究　等方面，研究的范围相对较窄．本文建立了可再生　能源投资指标评价体系，采用层次分析法　（Ａｎａｌｙｔｉｃ　Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ　Ｐｒｏｃｅｓｓ，ＡＨＰ）对６种不同的　可再生能源投资情况进行分析和评价．　１可再生能源投资评价指标体系的　构建　构建评价指标体系就是要尽可能全面地反映　影响评价对象和决策目标的所有因素，并且要科　学、合理、客观．一般来说，指标体系的建立有８项　原则：一是目的性原则；二是科学性原则；三是系　统性原则；四是可操作性原则；五是时效性原则；　六是价值观原则；七是可比性原则；八是定性与定　量相结合的原则．　可再生能源开发利用综合评价是一项系统工　程，要综合考虑技术、经济、资源、环境等多种因　素，这是一个多目标决策问题，本文基于层次分析　法（ＡＰＨ法），利用层级结构将影响因素之间的复　杂关系系统地链接起来．在目标层的约束下，设置　经济、技术、资源、环境和政策等５项因素作为系　统的准则层指标，设置装机容量、发电成本、技术　成熟度等因素作为次准则层指标，并将各项指标　按照其可量化的程度和指标含义分为定量指标与　定性指标两大类．本文选择水能、风能、太阳能、生　物质能、地热能和海洋能这６种可再生能源作为　评价对象，在综合分析国内外权威机构和学者相　关研究数据及预测结果的基础上对各项指标进行　赋值，并基于发电成本、可开发量等关键因素对可　再生能源投资评价指标进行分析．＿ｌ　具体评价指标如下．　（１）经济指标它是开发和利用可再生能源　的关键因素之一，也是宏观层级应该主要管理和　控制的指标，主要包括发电成本和装机容量．　（２）技术指标开发可再生能源的技术可以　直接影响可再生能源开发和利用的效率以及对其　他指标的影响程度，因此其可行性和局限性是决　定可再生能源发展的重要因素，主要指标包括能　源加工转化效率和技术成熟度．　（３）资源指标包括资源可开发量以及分布　特征．　（４）环境指标　主要指标为碳排放，其余的　合并为其他环境因素．　（５）政策指标主要分为投入的人力物力和　其他有利政策．这些指标直接影响一个项目的投　资，而且目前很少把政策作为一个评价指标来研　究，但是政策的重要性不容忽视．　各级指标如表１所示．　表１可再生能源投资评价指标体系　２各种可再生能源投资水平评价　本文使用的是ＳＡＡＴＹ　Ａ　１于２０世纪７０年　代提出的层次分析法，其基本步骤如下：　（１）确定影响决策目标的因素和评价对象；　（２）确定因素之问的关联、隶属的层级关系；　（３）建立递阶层次结构模型；　（４）建立两两比较的判断矩阵；　（５）层次单排序，根据判断矩阵，计算出最大　特征向量和最大特征根．　具体公式如下．　将判断矩阵的每一列元素作归一化处理，其　元素的一般项为：　毛璐，等：可再生能源投资评价指标体系及评价方法　４ｌ３　易　＝　㈦以村　（ｉ＝１，２，３，…，，ｚ，　＝１，２，３，…，ｎ）　将每一列经归一化处理后的判断矩阵按行相　加为：　＝∑ｂ　经规范化处理后得：　ｗ：　最后计算：　：耋　一致性检验：　ｃ　：　一般根据一致性指标Ｃ　的值来判断判断矩　阵与完全一致性的偏离程度．其中，一致性指标　Ｃ　的值越大；表明判断矩阵偏离完全一致性的程　度越大，反之，Ｃ　的值越小，表明判断矩阵与完全　一致性的偏离程度越小，也即越接近于完全一致　性．而且ｃ　值在一定程度上会受到判断矩阵阶数　ｎ的影响，一般阶数／＇／越大，则其人为造成的一致　性指标Ｃ　值就越大，偏离完全一致性的程度就越　大；　越小，则由于认为造成的偏离程度就越小，　即由于个人原因造成的Ｃ　值就越小．而对于多阶　判断矩阵，一般引入平均随机一致性指标尺　，当　判断矩阵的阶数／＇／＜３时，判断矩阵永远具有完全　一致性．为了研究多阶判断矩阵，常用随机一致性　比率Ｃ　．随机一致性比率为判断矩阵一致性指标　Ｃ　与同阶平均随机一致性指标　之比，也可以　根据ｃ　的值来衡量判断矩阵是否可以接受一致　性．当随机一致性比率Ｃ　＜０．１０时，便认为判断　矩阵偏离完全一致性程度较小，接受一致性；当随　机一致性比率Ｃ　≥０．１０时，则不满足完全一致　性的判断标准，就需要调整和修正判断矩阵，使其　满足Ｃ　＜０．１０，从而满足并接受一致性．　为了能够直观体现某项指标在系列中的相对　优劣性，本文采用功效系数法对数据进行标准化．　对应于评价要素层的每一个评价要素，为了　得到比较权威的、相对客观、相对专业的评分结　果，笔者采用德菲尔法，在上海电力学院以及中国　科学院上海分院，获取了２０个相关专业人士的样　本评分数据，并邀请了上海海洋大学、上海海事大　学、上海金融学院的相关专家一起打分．根据专家　打分结果构造的一级指标判断矩阵如表２所示，　评价结果如表３所示．　表２一级指标判断矩阵　指标　经济　技术　资源　环境　政策　风能　９６．７８　６２．７７　７３．６８　９１．２５　７２．７３　８６．６７　水电１００　Ｏ０　１００．Ｏ０　６５．０５　８１．２５　１００．Ｏ０　１００．Ｏ０　太阳能　７７．３９　６Ｏ．０４　１００．Ｏ０　６０．Ｏ０　６０．Ｏ０　８６．６７　生物质能９２．４Ｏ　６０．７１　６Ｏ．００　７５．６３　６３．６４　９３．３３　地热　９８．２６　６Ｏ．ＯＯ　６６．３２　１００．Ｏ０　６０．６１　６０．Ｏ０　海洋能　６０．００　６４．９８　７４．７４　８１．８８　９３．９４　６６．６７　指标分布特征其他环境人力物力其他政策综合指数　由表３可知，在各个层级因素中，水电的评分　结果最高，也是综合利用指数最高的可再生能源；　在一些关键性指标如分布特点、可开发度、加工转　化率等方面，风能和太阳能的评分接近水电，综合　利用指数也接近水电．由此可知，随着发电成本的　降低以及加工转化率和技术成熟度的提高，太阳　能和风能发电的优势将会慢慢体现出来，表明两　者具有很好的发展前景．对生物质能来说，由于本　文选取的评价指标主要是影响可再生能源投资水　平的相关指标，侧重于可再生能源的规模发电技　（下转第４２２页）　４２２　上海电力学院学报　排放强度普遍呈现下降的趋势．究其原因可能在　于，２００２年实现了由计划经济向市场经济转型的　这一重要变革，中国经济体制的改革和先进技术　的引进，使全社会的劳动生产率和物质使用效率　大幅提高，从而使能源消费强度和碳排放强度均　分析［Ｊ］．资源科学，２０１０，３２（３）：４８５－４９０．　［２］潘家华，张丽峰．我国碳生产率区域差异性研究［Ｊ］．中国　工业经济，２０１１（５）：４７—５７．　［３］ＴＡＰＩＯ　Ｐ．Ｔｏｗａｒｄｓ　ａ　ｔｈｅｏｒｙ　ｏｆ　ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ：ｄｅｇｒｅｅｓ　ｏｆ　ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ　ｉｎｔｈｅ　ＥＵ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃａｓｅ　ｏｆ　ｒｏａｄ　ｔｒａｆｆｉｃ　ｉｎ　Ｆｉｎｌａｎｄ　ｂｅｔｗｅｅｎ　１９７０　ｎｄ　２００１［Ｊ］．Ｔｒａａｎｓｐｏｒｔ　Ｐｏｌｉｃｙ，２００５（１２）：１　１２１—１　１２９．　持续下降．２００２年后，体制机制所带来的能效提　高已基本释放完毕，加之中国已处于工业化快速　发展阶段，钢铁等重化工业迅猛发展，能源消耗的　增长速度超过了经济的增长速度，因此能源消费　强度呈现逐步上升的态势．在到达顶点后又逐渐　［４］　张丽峰．碳生产率的经济学背景及其内涵分析［Ｊ］．经济问　题探索，２０１３（５）：３７４１．　［５］ＴＨＥ兀Ｊ　Ｈ．Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ　ａｎｄ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｔｈｅｏｒｙ［Ｍ］　Ａｍｓｔｅｒｄａ／ｎ：Ｎｏｒｔｈ　Ｈｏｌｌａｎｄ　Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ　Ｃｏ，１９６７：２２３－２２７．　［６］ＴＨＥＩＬ　Ｈ．Ｓｔ　Ａｔｉｓｔｉｃａｌ　ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ［Ｍ］．Ａｍｓｔ　ｅｒｄａｍ：Ｎｏｒｔｈ　Ｈｏｌｌａｎｄ　Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ　Ｃｏ．，１９７２：１５７—１６３．　下降，碳排放强度随之呈现出同步变化的轨迹．由　此可见，加快产业结构的转型，释放改革带来的红　利对节能减排有着重要的促进作用．　参考文献：　［１］　康晓娟，杨东民．基于泰尔指数法的中国能源消费区域差异　［７］　张丽峰，崔佳颖．基于泰尔指数的我国碳生产率区域差异性　分析［Ｊ］．资源开发与市场，２０１３，２９（３）：２３３－２３６．　［８］　许涤龙，汤智斌，钟雄基于泰尔指数的能源消耗与ＧＤＰ增　长协同影响分析［Ｊ］．统计与信息论坛．２０１３，２８（９）：７５．８１．　（编辑　白林雪）　（上接第４１３页）　术，只能部分地反映生物质能的利用状况，因此生　参考文献：　［１］李虹，董亮，段红霞．中国可再生能源发展综合评价与结构　优化研究［Ｊ］资源科学，２０１１（３）：４３１－４４０．　［２］ＴＵＲＧＲＵＬ　Ｋｅｌｌｙ．Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｒｏａｄ—ｍａｐ—ｐｉｎｇ　ｆｏｒ　ｒｅｎｅｗａｂｌｅ　ｅｎｅｒｇｙ［Ｊ］．Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　Ｓｏｃｉｅｔｙ，２００９，３　１　（４）：３３３—３４１．　物质能的优势未能明显体现．　此外，由于资源分布的局限性以及技术的成　熟度不高，地热能和海洋能在近期的发展可能会　相对缓慢．　３　结　语　本文建立了可再生能源投资评价指标体系，　由经济、技术、资源、环境和政策等５个一级指标，　以及发电成本、装机容量、能源加工转换率、技术　成熟度、可开发量、分布特征、ＣＯ　排放、其他环境　影响、投入的人力物力和其他有利政策为二级指　标，构建了综合评价指标，综合分析各项评价指标　的现有水平，系统地评价了６种主要的可再生能　［３］ＴＩＭ　Ａｎｎｅｔｔｅ　Ｖｌａｄｉｍｉｒ．Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｕｓｔａｉｎａｂｉｌｉｔｙ　ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ　ｏｒ　ｒｅｎｅｗａｂｌｅ　ｅｎｅｒｇｙ　ｔｆｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ［Ｊ］．Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ　ａｎｄ　Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｒｅｖｉｅｗｓ，２００９（１３）：１　０８２—１　０８８．　［４］　中国科学院能源领域战略研究组．中国至２０５０年能源科技　发展路线图［Ｍ］．北京：科学出版社，２００９：５８－７６．　［５］　黄其励．中国可再生能源现状和发展路线图［Ｊ］．电网与清　洁能源，２００９，（４）：１－４．　［６］冉春雨，刘颖超，王春清．可再生能源在国内外应用现状分　析［Ｊ］．电力需求侧管理，２００９（３）：７６－７８．　［７］２００９中国行业年度报告系列之可再生能源发电［Ｒ］．中国　经济信息网，２００９．　源．结果表明，到目前为止，水电和风能均排名靠　前，而太阳能和海洋能紧随其后，而且他们的数据　相差不多，如果在其他的条件相对好的地方很有　可能会超过水电和风能，由此表明太阳能和海洋　能的发展潜力良好．　［８］王仲颖，李俊峰．中国可再生能源发展展望２００７［Ｍ］．北　京：化工出版社，２００７：９７—１０２．　（编辑胡小萍）