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微电网是最有效的分散式能源系统,是智能电网的实现形式之一,它不仅可以利用绿色可再生能源发电减少环境污染,还可以通过备用容量等辅助服务提高电网的可靠性与稳定性,以及满足传统电网无法顾及的非均衡增长的能源需求。微电网稀释了传统大电网的垄断,在电力市场中引入了多方利益相关者的参与。微电网采用合作模式开发,根据“不完全合约”理论,任何貌似完美的合作都存在合作伙伴背叛的“陷阱”,再加上微电网资产专用性高,项目建设具有特殊性,所以项目开发存在巨大的合作风险。研究风险发生机制,建立合作风险防范是微电网项目开发必不可少的条件。本文主要运用利益相关者理论和交易成本经济学研究微电网项目开发中的合作风险及防范。首先,通过文献的综合分析,对国内外微电网项目开发的研究成果以及与之相关的理论研究进行总结;其次,通过项目实地调研、访谈和理论分析归纳出微电网规划立项、开发建设、运营维护三个阶段的利益相关者及诉求,在此基础上讨论合作开发的风险发生机制;再次,通过双层规划模型探讨微电网规划立项阶段合作风险的防范;从此,使用三方合作博弈讨论开发建设阶段合作风险的防范;最后,运用双层规划模型研究微电网运营维护阶段合作风险的防范。本文主要的研究内容及创新点有:(1)建立了微电网在规划立项、开发建设、运营维护三个阶段典型的利益相关者关系模式,这不同于常规的利益相关者分析思路,具有较大的理论创新。规划立项阶段,微电网投资商和电网公司对项目的开发起主导和决策作用。电网公司担心微电网抢占其垄断的电力市场而不愿意合作,微电网投资商则要在垄断的市场环境中找到项目生存的空间,它们是领导与跟随的竞争关系;开发建设阶段,微电网投资商、电网公司和用户参与项目的决策,起主导作用。电网公司拥有微电网并网和上网电价的决定权。微电网投资商拥有项目所有权和建设权。用户依法要求享有稳定电力使用权。电网公司、投资商、用户是利益妥协下的合作关系;运营维护阶段,电网公司、微电网运营商参与运营决策,政府制定环境保护政策、电网公司调度电力、运营商拥有项目运营权、用户依法享有电力使用权。电网公司和运营商是政府环境政策约束下的领导与跟随关系。(2)建立了微电网规划最优和电网公司可靠性最优的双层规划模型,将电气工程、数学模型和管理科学等手段相结合,从微电网的技术系统出发研究其社会系统,这是一大创新。研究发现:微电网规划立项阶段主要的合作风险是电网公司对电力市场的垄断、投资商的机会主义和搭便车,以及电网公司和投资商联合对用户敲竹杠的行为。为了防范风险,将微电网的储能系统作为电网公司的备用容量进行综合调度,提高整个电网可靠性,加强双方的合作,减少风险。以此思路,提出了微电网投资最优作为上层领导问题,电网公司可靠性最优作为下层跟随问题的双层规划模型。双层规划模型可以在不伤害一层利益的同时满足另一层利益最大化,加强了双方合作的紧密程度。(3)建立了电网公司、投资商、用户三方合作博弈模型,将用户的消费者剩余作为合作联盟的收益计算,开发建设中贯彻用户参与的精神,重视需求侧话语权是本文学术思想的创新。对我国部分微电网项目实地调研后发现:开发建设阶段电网公司和投资商可能会因为“上网”问题讨价还价,进行敲竹杠;投资商可能会在建设过程中偷工减料,产生道德风险;微电网投资商和电网公司也可能联合抬高建设成本转嫁给用户。合作中收益分配不均会导致风险加大。为了防范风险,构建电网公司、微电网投资商、用户三方合作博弈,分配合作收益,并根据电网公司和微电网的开发建设成本,制定政府的经济激励机制和电价监管,保护电力市场的有效性。(4)建立社会福利最大化和微电网运营最优双层规划模型,将碳排放政策考虑进来研究微电网项目的环境价值,是一个显著的创新研究。研究发现:微电网运营维护阶段的合作风险是运营商骗取可再生能源补贴的道德风险行为、对用户采取降低电力供应服务质量的委托代理行为。运营商一味地追求自身利益会产生合作风险,影响社会福利和项目开发绩效。为了防范合作风险,将社会福利和电网最优调度作为上层领导问题,微电网最优运营作为下层跟随问题建立双层规划模型,迫使微电网运营商在国家节能减排政策的规范下,提高可再生能源的利用,赚取合理的利润。本文具有重要的学术价值,具体体现如下:(1)运用利益相关者理论、交易成本经济学、资源基础理论和社会技术系统学派建立了微电网项目开发合作风险的理论成果;(2)建立了微电网规划立项阶段,微电网投资商与电网公司的合作风险防范模型,为其他高新技术项目投资的合作风险问题提供理论参考;(3)建立了微电网开发建设时期,电网公司、微电网投资商、用户三方合作的博弈模型,为其他多个利益相关者参与的工程类项目建设提供合作风险防范的理论依据;(4)建立了微电网项目运营维护合作风险防范的双层规划模型,为其他类似的具有两个层次系统的规划和管理问题提供研究借鉴。本文也具备很强的应用和现实意义,具体表现如下:(1)建立了微电网项目合作开发的合作风险防范机制;(2)为我国微电网项目开发时,微电网投资商投资决策、微电网并网的电力调度、政府电力市场经济激励措施等提供决策参考模式;(3)促进微电网参与的电力市场相关政策与法规的完善、碳交易市场的建设。