模糊综合评价法在EPC风电项目风险评价中的应用

胡小丽,刘军涛

(中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,西安 710065)

文章编号：1006—2610(2015)05—0086—04

模糊综合评价法在EPC风电项目风险评价中的应用

胡小丽,刘军涛

(中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,西安 710065)

针对总承包(EPC)风电项目可能存在的风险，提出了基于模糊综合评价理论的风险评价方法。在总结分析EPC风电项目各风险因素的基础上，结合案例分析将模糊综合评价法运用到风险评价研究中，根据模糊隶属度理论把定性评价转化为定量评价，从而实现对EPC风电项目的风险进行量化评价，对加强风险防范和控制具有一定指导意义

风力发电;EPC模式;模糊综合评价;风险分析

中国风能资源丰富，近年来，国内风电产业取得突飞猛进的发展。随着风电产业的兴起，风资源丰富的地区都在大规模投资建设风电项目，这给风电项目实施总承包(EPC)的企业带来了巨大的机遇。但是与工程承包的其它模式相比，EPC模式使总承包商承担了更多建设过程中的风险。对EPC模式的风电场建设项目的风险因素进行识别，选择合理的管理方法，可为有效预防和控制项目风险提供参考。

1 风险因素识别

1.1 不可抗力风险

不可抗力风险可以分为自然因素与非自然因素2种。

(1) 自然因素

中国风能资源丰富和较丰富的地区主要分布在2个大带，即三北(东北、华北、西北)地区丰富带、沿海及其岛屿地区丰富带。同时这些地区自然灾害发生也较为频繁，如暴风、严寒、沙尘暴、台风等。无论项目是在建设期还是在运营期，都会受到这些恶劣自然条件的直接影响，自然风险可能造成项目工期的延长或是建设成本的增加。

(2) 非自然因素

非自然因素引起的不可抗力风险主要是指社会动乱、民族与宗教、恐暴袭击等事件引起的损失或灾害。

1.2 技术风险

虽然目前中国风电发展速度很快，但随着风电设备日趋大型化，中国国内大型风电机组技术还不够成熟，再加上EPC总承包管理经验的缺乏，风电项目技术风险还是不容忽视的。技术风险因素主要有：设计风险和并网运行风险。

(1) 设计风险，具体表现为项目选址、资源评价不合理；风电设备质量不稳定风险。国内风电设备制造业的无序发展，导致产品质量难以保证。

(2) 并网运行风险，风电项目能否全额并网发电取决于当地电网是否拥有足够输送容量、当地电力消纳能力等多种因素。

1.3 经济风险

经济风险是风电项目在建设过程中因国家宏观政策的调整及其它不确定因素的影响，而使工程建设成本较预期大大增加。经济风险的发生将使总承包商的利益受到严重影响，轻则能按时实现项目目标，自身获利较少，重则使总承包商处于亏损状态，甚至因业主认为项目功能没有达到合同要求，而向总承包商索赔。经济风险因素主要有利率和财税政策的调整，通货膨胀、材料设备价格上涨等。

1.4 组织管理风险

EPC模式对总承包商管理协调的综合能力要求很高，为了使项目的各项工作有序高效地开展，它需要与业主、材料设备供货商、施工分包商、或是设计分包商等多个单位进行沟通协商，对施工现场各分包商出现的问题进行全面协调，其管理工作的难度很大。组织管理风险主要有EPC总承包商的协调管理、合同管理等。

2 风险分析的模糊综合评价模型

EPC风电项目风险评价过程中，很多风险因素不能定量，具有一定的模糊性。传统的风险定性评价方法不能很好地解决这样的问题，而模糊综合评价法具有结果清晰、系统性强的特点，能够有效解决模糊的、难以量化的问题，主要应用于非确定性问题，从而能对风险作出科学合理的评价。模糊综合评价法一般根据以下步骤来实现：

(1) 建立风险评价指标体系，确定评价指标因素集U，如p个评价指标，U={U1，U2，…，Up}。

(2) 确定评价等级集V，即V={V1，V2，…，Vn}。将EPC风电项目风险等级从高到低分为高风险、较高风险、中等风险、较低风险、低风险5个等级，也即是上述评价等级集V中的n=5。

(3) 进行单因素评价，建立模糊关系矩阵，在构造了等级模糊子集后，要逐个对被评事物从每个因素U={U1，U2，…，Up}上进行量化，即通过确定单因素，看被评事物对各等级模糊子集的隶属度R，进而得到模糊关系矩阵：

(1)

矩阵R中第i行第j列元素rij表示某个被评事物从因素Ui来看对Vj等级模糊子集的隶属度。

(4) 确定评价因素的模糊权向量A=(a1，a2，…，ap)

在模糊综合评价中，权向量A中的元素a代表因素Ui对模糊子集(对被评事物重要的因素)的隶属度，一般用模糊方法来确定，并且在合成之前要归一化，即：

∑ai=1, (i=1,2,…,p)

(2)

(5) 利用合适的合成算子将A与各被评事物的R合成得到各被评事物的模糊综合评价的结果向量B，即：

B=A·R

(3)

式中：bj是由A与R的第j列运算得到的，它表示被评事物从整体上看对Vi等级模糊子集的隶属程度。

(6) 对模糊综合评价的结果向量B进行比较分析，并根据一定的原则，如最大隶属度原则来给出评定结果。

3 模糊综合评价法的应用

中国西北地区某地拟建一个装机容量为50 MW的风电场，场址位于黄土塬梁峁顶部，海拔1 300～1 900 m之间，场址区整体地形复杂。场址所在地属于温带半干旱内陆性季风气候，四季变化明显。该风电场的主风向和主风能方向一致，方向为西西北(WNW)风，盛行风向稳定。风速冬春季大，夏秋季小。该工程拟采用EPC总承包模式进行建设，施工总工期为12个月，施工准备期2.5个月，主体工程施工期9.5个月。本EPC风电项目面临的风险见图1。

图1 EPC风电项目风险因素集图

风险因素识别以后，利用模糊综合评价模型评价总承包商面临风险过程如下。

3.1 确定评价指标权重

通过向多位经验丰富的风电项目专家咨询，并根据各风险发生时造成的直接经济损失大小来判别各风险因素的权重。经过多位风电项目专家对各风险因素评估和打分，然后采用层次分析法计算各风险类别的权重系数。权重A=(0.18，0.30，0.25，0.27)，即不可抗力风险、经济风险、技术风险、管理风险所占比重分别为0.18,0.25,0.30,0.27。用类似方法得到每个风险类别下的各风险因素的权重，即A1=(0.55,0.45)，A2=(0.25,0.40,0.35)，A3=(0.06,0.12,0.57,0.25)，A4=(0.5,0.5)。

3.2 模糊综合评价矩阵的建立

总承包商各级风险的评价指标权重确定后，通过专家调查法可以确定各级因素指标到评价等级的模糊评价矩阵。

被选定的专家有30位，每位专家根据自身经验对各指标的风险等级做一个判断，风险评价结果见表1。

表1 风险评价结果表

由表1可知，30位专家中无人认为自然因素风险高，6人认为风险较高，3人认为风险中等，9人认为风险较低，12人认为风险低，即可得到自然因素对于风险评价等级V的隶属度为(0，0.20,0.10,0.30，0.40)，同理可以得到非自然因素对于风险评价等级V的隶属度为(0.16，0.16，0.33，0.07,0.26)，由此得到不可抗力风险到风险评价等级V的模糊评价矩阵R1为：

(4)

同理得到其它二级评价指标到评价等级的模糊评价矩阵，分别为R2、R3、R4，则：

(5)

(6)

(7)

3.3 一级模糊综合评价

根据模糊矩阵运算公式Bi=Ai·Ri进行模糊综合评价，首先是一级模糊综合评价，可得：

B1=A1·R1=(0.55，0.45) ×

=(0.07，0.13，0.26，0.20，0.34),

同理，可得到一级模糊评价矩阵

B2=(0.23,0.24,0.28,0.14,0.11)，

B3=(0.24,0.21,0.27,0.16,0.12)，

B4=(0.25,0.24,0.26,0.17,0.08),

于是，得到二级模糊评价矩阵R：

(8)

3.4 二级模糊综合评价

再对R进行模糊运算，由公式B=A·R可得到各风险因素对于评价等级V的隶属度向量B，即

B=A·R=(0.18，0.25，0.30，0.27) ×

=(0.2096,0.2112,0.2680,0.1649,0.1463)

最后对B进行归一化处理，得到

B*=(0.21,0.21,0.27,0.16,0.15)。

3.5 综合评级

根据隶属度最大原则，对模糊综合评价的结果进行归一化处理后的最大值为0.27，可知该EPC风电项目的风险等级为中等，总承包商可通过精细化的管理，进一步控制投资，降低成本，确保工程如期发电，从而提高项目经济效益。同时由于技术、经济风险因素所占权重较大，总承包商仍然要对这两类风险予以重视，有针对性地采取措施进行风险的防范，最大限度地降低风险可能对工程造成的损失。

4 结 语

模糊综合评价法用模糊数学理论对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价，能较好地解决模糊的、难以量化的多因素问题。本文在建立EPC风电项目风险的模糊综合评价模型基础上，对各种风险进行量化评价，评价结果具有一定的科学性和指导性。但是由于模糊综合评价中指标权重的确定也受到一定的主观因素影响，因而，在应用此方法时，需进一步研究更为科学合理的定量评价方法，从而降低或者消除主观因素的影响。

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Application of Fuzzy Comprehensive Assessment Method in Risk Assessment of Wind Energy Project Developed in EPC Mode

HU Xiao-li, LIU Jun-tao

(POWERCHINA Northwest Engineering Co., Ltd., Xi'an 710065，China)

The risk assessment method based on the fuzzy comprehensive assessment theory is proposed aiming at potential risks in wind energy projects developed in EPC mode. Based on summary and analysis on potential risks in such wind project, the fuzzy comprehensive assessment method is applied in the risk assessment in combination with the case analysis. According to the fuzzy membership degree theory, the qualitative assessment is turned into quantitative assessment so that the risks of such wind energy projects could be assessed in term of quantitative assessment. It guides to strengthen the risk control and prevention.Key words:wind power; EPC mode; fuzzy comprehensive assessment; risk analysis

2015-03-30

胡小丽(1985- )，女，陕西省安康市人，工程师，主要从事水能规划与设计、新能源设计工作.

TV512

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10.3969/j.issn.1006-2610.2015.05.025