能源互联网企业评价指标体系的设计

董幼林 洪文明 夏志宏 方晓明 周晖 胡青

摘要：随着能源互联网产业生态的逐步形成，电力企业在新的环境下何去何从，是企业决策者急切需要解决的问题。在理解能源互联网的定义、发展历史、建设情况的基础上，首先分析了与能源互联及其一流电力企业建设相关的评价指标体系，提出了一流能源互联网企业建设需从顶层设计着手，用评价指标指导实际工作。其次，根据能源互联网企业所要开展的业务与工作內容，设立了评价能源互联网企业指标体系的原则，然后从电网企业、能源体系、社会经济环保这三个维度出发，选择相应的基础指标构成出新的评价指标体系，最后对每一指标的含义及其计算方法，给出了详细的解释与说明，为电力企业今后开展能源互联网的建设提供管理依据。

关键词：能源互联网;一流企业;评价;指标体系;计算方法

中图分类号：TM73文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2019）11-0048-08

隨着人们对能源开发方式和消费方式观念的转变，借助互联网技术，实现能源绿色开发与高效利用，已经得到世界范围内人们的共识。正是如此，自2015年国家电网提出“全球能源互联网”的发展战略，区域、省、市、县各级的电力企业，乃至各辅业单位，如设计院、设备制造商等，都积极思考怎样在能源互联网新的产业生态环境下，以赢得更大的发展空间。

从决策层面来看，国家能源局前期组织开展的一系列工作的基础上，包括：能源互联网标准体系的研究、国家能源互联网行动计划的制定、涵盖不同类型的试点项目的选取等，在全国范围内掀起一股针对能源互联网的研究或实践的热潮，与能源开发与利用相关的政策或技术研究机构、咨询与设计单位、实施与应用主体等积极投入其中，也取得了一些很宝贵的成果与经验，如天津、成都等地。

从理论来看，以清华大学能源互联网研究所等为首的研究机构，以其强大的学术研究优势，通过剖析国外能源互联网的经典项目的类型、运营模式、运营效果，如德国的E-energy项目，美国的FREEDM项目、新加坡的区域供冷项目、日本的数字电网项目，并结合国内的实际情况，对国内能源互联网建设与开展，起到指引性的作用。

从实践层面上看，除国家发改委从顶层进行推动以外，各地微电网的建设、主动配电网的建设，形成了一系列有不同特色的能源互联网建设的雏型，如以风光储为特色的北京延庆能源互联网综合示范区项目、以天津为代表的提升整个地区电力供应与服务水平的城市互联网项目、以能源综合服务见长的无锡星洲星洲工业园区项目等。这种以上层推动、底层自发建设共同作用的方式，极大地促进了国内能源互联网工作开展。

从国网体系来看，国网十分重视以特高压技术为支撑的国内外能源资源与电力消费的“全球能源互联网”的建设，不仅提出了与常规能源互联网的内涵不一样的新概念，还通过召开顶级国际会议、创办期刊等方式，扩大其在全球的影响。

在这轮涉及范围较广、影响面较大的能源互联网建设热潮中，隶属于国网体系、承担传统供电业务的地区级供电公司，如何响应国网总部在2018年初提出的分阶段创建一流能源互联网企业的活动，不仅是现场决策层需要思考的战略问题，也是理论研究者需要思考的问题，即：什么是一流能源网企业？怎样才能成为一流能源网企业？

为此，有必要开展了基于地区层面供电公司能源互联网的建设研究。本文旨在通过评价指标的构建，将能源互联网需要实现的目标转化为指标的形式明确下来，不仅可以用于企业的自诊断，还可以发现与示范开展能源互联网工作的电力企业的差距，从而明确改进的方向。

由于我国能源互联网开展的相关研究还只是近几年的事情，相关研究较少，可供参考的资料不多。有早期面向园区级能源互联网的能效评价指标体系、或者是智能电网创新示范区的能源互联网评价指标体系、和2018年拟用于能源局示范项目评价的指标体系，用于评价全球能源互联网发展水平的关键指标选取等。因此，本文从地区电力公司的开展能源服务的实际需求出发，构建地区层面能源互联网建设自评用的评价指标，具有一定的创新性也具有实用性，也具有一定推广价值。

故从能源互联网的定义，一流能源互联网企业的目标出发，分析与能源互联网及其一流企业的评价指标体系，围绕着能源互联网企业评价目的，先设定指标体系的建立原则，并构建对应的指标体系，最后对指标的含义、计算方法给予明确的解释。

1能源互联网企业建设目标及相关指标体系分析

1.1能源互联网的定义

能源互联网明确的定义，对于由此而衍生的所有理论研究以及实际工作的开展，至关重要。但是由于能源互联网由最初的概念提出，经历了长期的探索，时至今日，一是由于能源的种类很多，二是互联的方式不一样，三是发展模式各异，四是理解的视角不同，因此能源互联网的定义，迄今为止，尚没有统一的定义。

按照国网体系所建议的能源互联网定义，指的是以电力系统为中心，智能电网为骨干，互联网、大数据、云计算及其它前沿通信科学为纽带，综合运用先进的电力电子技术和智能管理技术，能实现横向多源互补、纵向源-网-荷-储协调的能源与信息高度融合下的下一代能源体系，它同时具有扁平化、面向社会的服务性、商业性和用户的服务性。

由此可以看出，从电的角度来解读能源互联网，视角独特。它是建立在电与其它类型能源相比具有高效、清洁的特点、在传输过程效率高，在使用过程中安全、便捷基础之上，更强调电网络的互联而形成的大规模电力传输网络，是能源传输、转换、利用过程中的核心平台能力，它包括底层的设备研制、到系统层的能源调配、还包括高层的控制、信息以及决策管理。

1.2一流能源互联网企业的定义

一流能源互联网企业的概念，是国网在2018年年初在职代会提出的。它分为3步，即由2020年初具卓越核心竞争力的世界一流能源互联网企业，到2025年的基本建成，到2035年的全面建成。但它作为一个企业发展战略的目标，并不是理论研究，因此，也没有具体说明“一流”具题是哪些内容，它们分别要达到多少才是一流。

不过，从字面上来理解，“一流”是用于形容事物的等级和类别。表示一类，一个流派，一个上层的区间等之意。

从前面能源互联网的定义可知，从事能源互联网企业除了可以是电网企业外，亦可以是以电力电子技术为支撑的形成的企业，还可以是以整合分布式能源为主营业务形成的企业，亦可以是诸如油、气、，煤等其它能源品种的龙头企业等。因此，可以认为国网所强调的一流能源网企业，其所属类别指的是世界范围内以电网业务为主的所有从事能源互联网业务的企业，在这一类评比中处于靠前的位置。为了区别其它种类的能源互联网，以下将国网体系的电力公司，称之为电力能源互联网企业。

从这里可以看出，国家电网企业虽然传统的业务是输配电，通过售电获取收入。但在能源互联网的新形势下，电网企业的工作目标不仅仅限于售电量大小，在能源互联网新的环境下，还包括：如对发电侧的绿色生产、电网的规划运营管理、負荷侧的科学消费等组织活动等。从这个意义上讲，电网企业所需要面临的外部环境较之前更大，潜在的赢利机会也更多。

1.3一流能源互联网企业的建设要求

解读国家电网的“一流能源互联网企业”的“一六八”战略体系，一流能源互联网企业建设，主要包括以下8个方面：推进电网高质量发展（记作S1）、推进公司高质量发展（S2）、促进清洁能源发展（S3）、坚持以客户为中心（S4）、服务“一带一路”建设（S5）、深化供给侧结构性改革（S6）、推动科技创新（S7）、加强党的全面领导（S8）。

可以将以上几点分为2部分，一部分是企业内部，包括电网与公司的发展，另一部分是企业外部，包括可再生能源、客户以及社会经济、能源、科技的发展。需要指出的是，这两部分不是相互孤立，而是相互耦合和作用。

2能源互联网企业评价指标体系的构建

将国网总部的发展战略，落实到配电侧的供电公司层面，需要将战略目标明晰化，而评价指标体系的构建，是一种行之有效的管理措施。它既可以用于进行自评，找出与先进企业之间的差距，也便于将考核指标分解、落实。

2.1相关指标体系比较分析

从能源互联网的发展历史，能源互联网是能源技术与信息技术的高度融合的产物，是智能电网的高级发展阶段。因此，在构建配电企业的能源互联网建设的评价指标时，需要参考与能源互联网相关以及配电网相关的管理指标体系。

2.1.1与能源互联相关的指标体系

1）全球能源互联网发展指数

全球能源互联网发展指数（CEI Development In-dex，GEIDI）是2018年基于全球能源互联网发展理念，对全球各大区域、各个国家进行排名分析，系统地反映世界能源电力系统发展格局和成效，反映重点地区和国家的优势与短板，以期为各国政府、组织、企业和机构等制定政策、规划研究、投资咨询、工程建设提供借鉴和参考，共同推进全球能源互联网建设。

它通过从电力互联、绿色低碳和能源经济社会环境协调发展三个维度系统反映全球和各国能源电力系统发展水平。其中电力互联包括通电率、人均用电量、电能在终端能源消费占比、电网结构与发展程度、智能电表普及率、跨国电力交易进出口电量、跨国输电容量通道占比;绿色低碳包括非化石能源发电量占比、人均非化石能源发电装机、非化石能源消费占比、单位能耗碳排放、电动汽车保有量占比;能源经济社会环境发展包括商品能源消费占比、能源转化效率、人均GDP、GDP增长率、空气质量（PM2.5）、基尼系数。由此构成以18个指标为基础的反映电力、能源、社会环境的3个维度的指标体系。

从这可以看出，全球能源互联网发展不仅要考虑电力本身的发展，还要考虑能源与社会的发展。

2）能源互联网示范项目评价指标

能源互联网示范项目评价指标体系，主要是为2017年55个项目验收而构建的，共有8个维度44个指标。这8个维度包括：能源品质指标、安全可靠性指标、经济性指标、社会性指标、能源结构优化指标、交互友好性指标、组织管理和商业模式指标、合理开放度指标等。

这个指标体系由于是面向项目的，而项目个数多、类型差别大，故评价指标体系相对比较复杂。

2.1.1与配电网与配电企业相关指标体系

1）配电系统综合技术评价指标体系

配电系统技术评价指标体系，是2010年由天津大学的王成山等人研制的，它包括供电安全陸、供电可靠性、经济性、适应性、协调性五个方面多达3-4层的指标，在3个直辖市和多个省的地级市加以应用，有些是应用于已建项目的合理性论证、有的用于安排电网改造项目、有的则经过总结提炼，形成新的配电网规划设计导则，为提升我国配电系统建设与运行水平、保证配电系统健康发展，起到了重要作用。

该指标体系主要面向配电系统中的技术，对与技术相关的指标分析得比较详细。

2）一流配电网全生命周期评价指标体系

一流配电网全生命周期评价指标体系，是2018年由郑州供电公司主导研制的，它认为现有配电网评价体系多适用于传统电网或偏重于评价电网技术性能，不适用于单体项目。而一流配电网在配网项目管理上应涵盖全寿命周期，因此它所构建的指标体系，包括过程评价子系统、电网性能子系统、环境与社会影响子系统、投资效益子系统。

该指标体系，不仅适用于配电网年度的整体评价，也适用于单体项目的评价。

2.2设计原则

由于地区级配电企业管理的内容多，已有各种评价指标繁多，在进行能源互联网评价指标体系设计时，需要考虑到是站在企业的发展战略角度，因此需遵循以下原则：

1）紧密度。紧密结合能源互联网建设所需具备的几大特征。

2）全面性。尽可能涵盖配企业能源互联网建设所涉及各个方面。

3）可获取性。尽可能使得所设计指标下的数据是可获取的，便于进行量化分析。

4）前瞻性。能源互联网建设处于摸索期，建设模式，建设内容都无统一标准，因此指标设计尽可能考虑未来可能发展的情况。

2.3指标体系的层次结构与体系

根据以上指标体系的设计原则，以及以电为中心的能源互联网建设要求，考虑配电企业在社会中的定位与角色是3个面向，即面向企业内部本身，以及面向外部的社会及用户。

因此，用于能源互联网配电企业评价的指标体系设计，就从这3个方面着手，然后选取反映这3个方面的底层指标支撑，故指标体系的层次结构为3层，目标层为企业能源能源互联网的建设水平，属性层为电网的高效管能，社会的用能绿色水平，用户的科学用能水平，第3层为方案层，指标体系如表1所示。

3能源互联网企业评价指标的涵义及计算方法

3.1指标的涵义及计算方法

3.1.1电网相关评价指标

可再生、分布式、互联性、开放性、智能化是能源互联网的重要特征，开放的电网对接人到配电网中的可再生的分布式能源，通过协调电源之间、负荷之间、以及电源与负荷之间的资源，改变能源结构、扩大用电市场。因此电网的技术性能和经济效益，是电网企业在能源互联网中价值得以体现的保证。为此，选择了7个反映电网公司的关键技术指标和经济指标。

1）弃风和弃光比例A₁

弃风弃光比例指的因电网的原因无法接收而损失掉的风光发电量，占其应发电量的百分比，用公式表示为：

式中，E_wq，E_w分别表示接人电网（含送到上一级电网和本地电网）的年弃风电量和应发风力电量，E_phq，E_ph分别表示接人配电网的年弃光电量和应发光伏电量。该值越小越好，说明对地区电力公司，无论是大容量的风光电站通过升压至送至上一级电网，还是小容量的风光电站直接接入本地的电网，均说明了本地风光电源的输出通道顺畅，体现了电力能源互联网企业在接人设计时着重考虑了风光发电资源与外部通道的互联，在运行时着重考虑了风光发电资源的利用，该指标支撑“一六八”战略体系中的S1，S3，S6，S7，S8。

2）供电可靠率A₂

供电可靠率是配电企业重要的技术指标，这里指的是一年内为配电企业所辖区域内户年均停电时间T_out占全年时间T_a（一般取一年的8760h）的百分比。用公式表示为：

式中，N为总户数，i代表某次停电。

供电可靠率反映地区电网为供电区域内用户可靠供电的综合保障能力，体现了电力能源互联网企业对网架规划建设的水平、以及出现故障时的应急保障能力，该值越大越好，该指标支撑“一六八”战略体系中的S1，S2，S4，S8。

3）设备故障停运率A₃

设备故障停运率指的是地区电力企业按电力统计口径统计的主要一次设备如变压器、线路、断路器等非正常检修停运小时数占全年的比重，其计算公式为：

式中，T_dk为第k种设备一年累计停运小时数，N_dk表示第k种设备数。该值越小越好，它反映了配电网的设备完好程度，也说明了电力能源互联网企业在保障所辖电网电能传输、分配时设备可用性的管理水平，该值越小越好，该指标支撑“一六八”战略体系中的S1，S2，S7，S8。

4）电压合格率A₄

由于地区配电网的电压管理比较复杂，分为主网、城市、农网3个部分，因此电压合格率为这3部分的加权平均值。即：

其中，U_main，U_city，U_rural和w₁，w₂，w₃分别为主网电压合格率、城市综合供电电压合格率、农网综合供电电压合格率和它们对应的权重。该值越小越好，它反映了电力能源互联网企业在配电网及其无功控制系统的设计和运行水平，也体现了电压管理上自动化、智能化水平，该值越大越好，该指标支撑“一六八”战略体系中的S1，S2，S7，S8。

5）电网综合线损率A₅

电网综合线损率定义为：在供电生产过程中耗用和损失的电量W_loss（等于购电量Wp与售电量Ws之差）占总购电量W_T的百分数，该指标不仅反映了能源互联网企业对自身网络中的变压器、线路设备按能效选型、以及通过潮流优化运行管理的水平，还反映了对客户科学用电的指导与管理水平，包括指导或帮助用户采用新型节电技术、以及進行负荷均衡的管理。这是指标综合反映了企业的技术经济情况，该值越小越好，该指标支撑“一六八”战略体系中的S1，S2，S7，S8，其计算公式为：

6）售电量增长率A₅

售电量增长率指的是，电力企业当年销售电量w。与上年同期售电量W_st-1相比增加的百分数。它用公式表示为：

这个指标反映了电力能源互联网企业按照国家绿色环保可持续发展的要求，在社会上推动电能这种使用绿色能源的作用力，不仅体现“电能替代”的效果，也体现了企业的供电服务能力，该值越大越好，该指标支撑“一六八”战略体系中的S2，S4，S8。

7）单位资产的售电及其附加服务收益A₇

单位资产的售电及其附加服务收益指的是，从事能源服务业务的电力能源互联网企业全年售电及其附加服务收益Ⅰ与其资产C的比值，它反映了能源互联网企业的资产的所产生的社会综合价值。其中，附加服务意味着为企业外用户提供与能源服务相关的、可量化计算的咨询、安装、调试、运维等收入，该值越大越好，该指标支撑“一六八”战略体系中的S2，S4，S8，其用公式表示为：

3.1.2社会相关的指标解释

能源互联网建设的目的始终围绕着社会清洁、高效、安全、可持续的能源发展总体目标，因此必须以全局的观念，来评价电力能源互联网企业所做的工作对当地社会的影响。因此，选择了电力、能源与社会相关的6个指标。

1）地区非化石能源发电装机容量占比B₁

区域内并网运行（无论是大电网还是本区域电网）的非化石能源发电装机容量P_injet占总非化石能源发电装机P_non的百分比，其计算方法如下：

这个指标反映了本地发电结构的绿色程度，从某种程度也体现了电力能源互联网企业在非化石能源的开发利用时在接人电网设计时，给予了应有的配合，对社会发展有利，该值越大越好，该指标支撑“一六八”战略体系中的S2，S3，S8。

需要指出的是，非化石能源指非煤炭、石油、天然气等经长时间地质变化形成，只供一次性使用的能源类型外的能源。包括当前的新能源及可再生能源，含核能、风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等可再生能源。随着对新能源技术的成熟，除风光之外的其它绿色能源也在逐步扩大规模。

2）非化石能源发电量占比B₂

非化石能源发电量占比定义为区域内并网的非化石能源发电量W_non占地区总发电量W_T的占比，计算方法为：

这个指标体现对所辖区域内非化石能源发电的利用率，体现了电力能源互联网企业的按照绿色能源的利用要求，科学调度管理不同发电资源的水平，该值越大越好，该指标支撑“一六八”战略体系中的S2，S3，S8。

3）消纳非化石能源发电量占比B₃

消纳非化石能源发电量占比定义为：公司口径消纳外网和网内的化石能源发电量W_nont之占本地区全社会用电量W_consum的百分比，它反映所辖电力能源互联网企业在所辖供电区域范围内，促进绿色电能消纳情况。显然，只有用户侧有消纳市场，非化石能源发电市场才会健康的发展，该值越大越好，该指标支撑“一六八”战略体系中的S2，S3，S8，其计算公式为：

其中，W_p-nont=W_p-wg+W_p-lg，前者为公司采购外网非化石能源发电量，后者为公司采购并入本公司电网的非化石能源发电量。

4）电能在终端能源消费占比B₄

电能在终端能源消费占比定义为：电能消费量W_consum占终端能源消费量E_T的百分比。该指标反映了能源结构中，电力能源互联网企业开展电力替代，提高电力化应用，提高电能在能源消费结构中的占比，促进终端能源消费的绿色化。考虑到其它能源品种如煤、石油等，有自己的特性及市场，而且还与不同时期的引导政策也不相同，因此该值应参照发达国家选取一个合理的参考值，理想情况是能源消费的全面电气化，该指标支撑“一六八”战略体系中的S2，S3，S8，其计算方法为：

5）单位GDP电耗B₄

单位GDP电耗指的是，电力公司所在地区电能消费量W_consum与地区国内生产总值（GDP）的比率。它体现了包括电力能源互联网企业在内的全社会共同努力，电能利用与社会经济发展之间相互作用之间的关系，反映了社会的电气化对地区经济活动的促进，该值越小越好，该指标支撑“一六八”战略体系中的S2，S3，S8，其计算方法：

6）单位能耗碳排放量B₅

单位能耗碳排放量定义为因可再生能源发电资源的开发和利用，按地区统计口径计算的二氧化碳排放量GAS_co2与其总能耗E_T的比值。这个指标反映了电力能源互联网企业促进全社会能源的综合利用，促进清洁能源的利用，实现提高能效提升后对空气质量的影响。该值越小越好，该指标支撑“一六八”战略体系中的S2，S3，S8，其计算方法：

3.1.3用户相关的指标解释

用户是所有开展综合能源服务业务的大市场，在这个过程中，电力能源互联网企业，一方面要提高用户的用电水平，扩大用电市场份额，此外还要提升对用户的智能控制与管理水平。由此，构建了含用户用电情况、用电信息的采集、互动设备覆盖情况，及电动汽车普及率在内的5个与用户相关的指标。

1）人均用电量C₁

人均用电量定义为电力公司所在地区全社会用电量W_consum与人口数N_P之比，这个指标反映一个地区用户电气化水平，从电力能源互联网企业的角度看，也反映所辖区域内用电水平的高低，亦可以由该指标看出潛在的用电市场容量，该值参照发达地区或国家的水平取值，该指标支撑“一六八”战略体系中的S2，S4，S8，其计算方法为：

2）激励作用下平均日负荷率C₂

激励作用下平均日负荷率定义为：实施分时电价等灵活电价机制时，第i次日平均负荷P_i，ave除以日最大负荷P_i，max的比值，按照作用次数T_inc求平均值。该值越大，说明电力能源互联网企业运用经济手段管理需方资源越高效，利于电网削峰，也保证了电网的安全和消纳低谷电力，该值越大越好，该指标支撑“一六把”战略体系中的S2，S4，S6，S8，其计算方法如下：

3）用电信息采集系统覆盖率C₃

用电信息采集系统覆盖率的定义为：用电信息采集终端接人的用户数N_sum占总用户数N的百分比。该指标反映了电力能源互联网企业掌握用户用电信息的能力，是开展能源服务的基础，可以通过用采数据分析与挖掘，找到能源服务的切入点，亦可以清楚配电网末端的运行情况，如低电压，谐波等问题。该值越大越好，该指标支撑“一六八”战略体系中的S2，S4，S8，其计算方法：

4）智能电表普及率C₄

智能电表普及率定义为：在区域内安装智能电表的用户数N_met占总用户数N的百分比。该指标反映电力能源互联网企业通过智能电表，进行远程监测、科学引导用户科学用电的能力，如电价调整方案的实施、以及DR响应的实施时，便于对实施效果的审核，以及给予奖惩。智能电表普及率越高，越利于电力公司在地区范围内组织大规模的需方管理技术，该值越大越好，该指标支撑“一六八”战略体系中的S2，S4，S8，其计算方法：

5）电动汽车保有量占比C₅

电动汽车保有量占比定义为：电力公司所在地区按照地区车管所的口径，电动汽车的数量Car。占地区总汽车数量Car_T的百分比（含公交车，出租车，单位用车，以及私家车等）。该指标反映了电力能源互联网企业为电动汽车充电设施服务的能力，只有充电设施服务得好，技术成熟的电动汽车才会有市场，实现社会绿色出行的目标。该值越大越好，该指标支撑“一六八”战略体系中的S1，S2，S3，S4，S5，S7，S8，其计算方法为：

3.2指标体系的应用

根据以上建立的指标，分别代人某地去电力公司及其所在地区的统计数据，如表2所示。通过表中指标体系中的方案层指标数据的比较，可以清楚地看出，电力企业在能源互联网建设过程中逐年的进步。可以相信，利用所构建的指标体系，一方面可以查找电力公司自身存在的问题，还便于与社会、用户沟通，共同实现电力、能源、社会的共同发展与进步。

4结语

通过以上研究，得到了以下结论：

1）分析了以电为主的能源互联网企业创建评价指标体系的必要性，这有助于企业的自评，以及与同行进行互评，便于实现目标管控。

2）分析比较了与能源互联网以及配电网相关的现有指标体系，设计了评价企业能源互联网建设有原则、指标体系架构、给出了每一个指标的含义与计算方法，以及与国网一六八战略之间的支撑关系。

3）运用某电力企业及所在地区的经济统计数据和管理数据，对照评价指标，分析了不同时期企业能源互联网各指标的动态变化情况。

由于电力企业能源互联网建设尚处在起步阶段，所设计的指标体系随着能源互联网工作的深入，会有新的变化，在必要的时候还需要修订;此外为了对能源互联網建设总体情况给予评价，还需要给出指标的权重;这些将作为下一步研究工作的内容。