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交能融合项目效益创造与成本控制研究分析

期刊:交通节能与环保DOI:https://link.cnki.net/urlid/10.1261.u.20241106.1517.024

《交通节能与环保》(Transport Energy Conservation & Environmental Protection)期刊于2024年11月6日网络首发了由葛洲坝集团交通投资有限公司邓欣颜、李志波、夏行哲团队完成的研究论文《交能融合项目效益创造与成本控制研究分析》。该研究以国家“双碳”战略为背景,聚焦交通与能源融合(Traffic-Energy Integration)领域,通过理论探讨与实证分析相结合的方式,系统研究了光伏项目在交通基础设施中的应用效益与成本管控路径。

研究背景与目标

在碳达峰碳中和目标驱动下,交通行业低碳化转型成为关键任务。然而,随着光伏新建项目补贴政策退坡,行业面临经济效益下滑的挑战。研究团队基于枣菏高速交能融合示范工程(装机容量124兆瓦)的实践,旨在解决三大核心问题:(1)光伏项目成本管理中的施工规范缺失、经营精确度差、会计方法不科学等痛点;(2)探索多能互补模式下交能融合项目的经济与社会效益创造机制;(3)构建全生命周期成本控制体系并挖掘新效益增长点。

研究方法与流程

研究采用“理论构建-案例验证-路径推导”的三阶段框架:

第一阶段:理论梳理 通过文献计量法分析国内外128篇光伏项目相关研究,提炼出成本管理的三大核心问题:①施工规范不统一导致设计变更频繁(霍一康,2024);②市场价格波动与进度管理缺陷造成的投资决策偏差(杨勇,2023);③传统成本会计忽视项目关联性(袁博,2024)。同时整合了光伏效益评估的五大方法论:投资成本分析(含设备、施工、土地等6类成本参数)、发电量预测模型、全生命周期经济评价(净现值法/NPV与投资回收期法)、社会效益量化模型(如二氧化碳减排当量计算)以及多准则决策分析框架。

第二阶段:案例实证 以枣菏高速177.8公里沿线建设的“四网融合”项目为对象,构建了精细化效益分析模型: - 经济效益:采用动态财务评价方法,计入自发自用电价(0.6122元/kWh)与余量上网电价(0.3949元/kWh)差异收益,测算22年运营期总利润达2.28亿元。创新性提出“低成本电力收入公式”量化用户侧收益:
[ E{saving} = (P{grid} - P{PV}) \times Q{low-cost} ] 其中(P{grid})为电网零售价,(P{PV})为光伏发电成本,(Q_{low-cost})为低价电力消费量。 - 社会效益:通过土地集约利用模型测算节约用地4400亩,采用IPCC碳排放系数法得出年减排CO₂ 11万吨。

第三阶段:路径优化 提出分阶段成本控制体系: 1. 设计阶段:实施限额设计(Design Budgeting),通过价值工程分析删减非必要模块,案例中设计变更率降低37%。 2. 招投标阶段:建立基于BIM的工程量清单动态管理平台,结合参数估算法(Parametric Estimating)将预算偏差控制在±5%内。 3. 施工阶段:引入挣值管理(Earned Value Management, EVM)系统,实时监控175个施工工作包的成本进度绩效指数(CPI/SPI)。 4. 运营阶段:开发远程监控系统实现故障预警响应时间小时,备件库存周转率提升至85%。

创新性发现

  1. 效益创造机制:揭示“电价市场化+多场景融合”双轮驱动模式,提出交通场景下光伏项目的4大新增长极:新能源指标竞争、直供电交易(隔墙售电)、光储充一体化、5G基站融合开发。
  2. 成本控制范式:构建交通专属光伏项目的“四维控制模型”(设计-招标-施工-运维),在枣菏案例中实现总成本降低12.6%。
  3. 方法论创新:开发适用于线性分布式光伏项目的全生命周期评价工具(LCTA v1.0),整合财务分析、碳核算与风险预警功能。

学术与实践价值

该研究首次系统论证了交通基础设施与光伏融合的规模化可行性,其创新价值体现在: - 理论层面:完善了交通能源协同理论,提出“四网四化”(能源网、交通网、数字网、产业网;低碳化、电动化、智慧化、融合化)发展框架。 - 实践层面:为《光伏电站项目管理暂行办法》的修订提供实证依据,特别是关于边坡光伏技术规范与分布式电力交易规则的优化建议。 - 行业影响:研究提出的“光伏+交通”模式已在山东、湖北等地复制推广,据测算若全国高速公路30%边坡安装光伏,年发电量可达三峡电站的1.2倍。

研究亮点

  1. 数据颗粒度:采集枣菏项目运营期每15分钟级发电数据(总计1.2TB),构建目前交通光伏领域最完整的实证数据库。
  2. 方法融合性:创造性将EVM管理系统应用于线性工程施工监控,开发基于GIS的光伏阵列阴影分析算法。
  3. 政策前瞻性:预判2025年后光伏行业将进入“无补贴竞价时代”,提出企业需从“政策依赖”转向“技术-市场双驱动”的战略转型路径。

该研究不仅为交能融合项目提供了可复制的技术经济分析范式,其提出的“交通载体能源化”理念更对综合能源系统规划具有启示意义。后续研究可进一步探索交通流数据与光伏出力预测的耦合机制,以及V2G(Vehicle-to-Grid)技术在交能融合中的应用潜力。

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