[发明专利]一种新能源发电与荒漠治理综合发展的效益评估方法

摘要

本发明涉及新能源技术领域，是针对光伏发电和荒漠绿化灌溉系统的综合发展提供一种科学全面的效益评估方法，即一种新能源发电与荒漠治理综合发展的效益评估方法，通过构建新能源发电与荒漠治理综合发展的效益评估模型实现，包括光伏发电成本模型、光伏发电收益模型与光伏发电总效益模型。其中，包含光伏电站建设和灌溉系统的成本，全生命周期中光伏电站上网发电收益和消纳夜间弃风、峰荷等收益，以及光伏上网发电每年节能减排和节约水资源等间接收益。并以甘肃武威地区的光伏发电和灌溉系统为算例验证了该效益评估方法有效性。研究表明，本发明中不仅可以有效评估项目投资新能源发电直接受益，还可以有效评估如节能减排、节约水资源等间接收益。

主权项

一种新能源发电与荒漠治理综合发展的效益评估方法，通过构建新能源发电与荒漠治理综合发展的效益评估模型实现，包括光伏发电成本模型、光伏发电收益模型与光伏发电总效益模型；具体步骤如下：1)光伏发电总效益模型全寿命周期中，光伏发电总收益R为：R＝R₁+R₂+R₃+R₄‑C₁‑C₂‑C₃   (1)其中：R₁为光伏上网发电直接总收益，R₂为光伏发电消纳夜间弃风和消纳峰荷的总收益，R₃为光伏发电全寿命周期中的间接收益，包含节省燃料、节能减排收益和节约水资源收益等，R₄为全周期资产净残值收益，C₁、C₂和C₃分别为建设光伏电站的成本、建设灌溉系统的投资成本和缴纳税款成本；2)光伏发电成本模型(1)建设光伏电站的成本C₁将光伏电站装机容量S分成若干个1兆瓦的光伏并网发电单元，分别经过0.4kV/10kV变压配电装置并入电网，实现将整个光伏并网系统接入10kV中压交流电网进行并网发电；装机容量为S的光伏电站所需成本为C₁；(2)建设灌溉系统的投资成本C₂在并网型强耦合连接系统中，根据接入电网条件与弃风时段的约束要求的不同，多级泵站的选型参数则不同，从而使得不同泵站的投资有所差别；可根据当地的光照条件和风资源状况等设计泵站；建设灌溉系统的成本为C₂；(3)缴纳税款成本C₃项目的全周期经济效益评估时，需要考虑缴纳税款，包含增值税，所得税以及附加税三部分；a.增值税由税法规定，增值税交纳时应先行将销售收入交纳的税额(销项税E₂)抵扣之前支付过的增值税(进项税E₁)；E₁＝(C₁+C₂)/1.17*0.17   (2)E₂＝Cost/1.17*0.17   (3)其中：Cost为销售额；其中，如果假定在第N年时，进项税正好抵扣完毕，那么，在第N+1年，开始缴纳增值税，税额为当年的销项税；b.所得税根据国税发[2009]80号《国家税务总局关于实施国家重点扶持的公共基础设施项目企业所得税优惠问题的通知》：“……其投资经营所得，自该项目取得第一笔生产经营收入所属纳税年度起，第一年至第三年免征企业所得税，第四年至第六年减半征收企业所得税(12.5％)，六年后所得税按25％征收；”c.附加税为11％的增值税3)光伏发电收益模型(1)光伏上网发电直接总收益R₁R₁＝N*((P_c+P₁)*Q_total+P*(‑P₁*(x+1)‑P₂*(y+1))*365)   (4)考虑到水泵的启停时间，以及灌溉最长所需时间，约束条件为：0＜x≤6   (5)0＜y≤6   (6)其中：N为该系统的寿命年数，N₁为国家对光伏发电项目价格补贴年限每年按照365天计算，Q_total为光伏电站年度总发电量，x、y分别为白天、夜晚灌溉小时数，P_c为国家对分布式光伏补偿用电价格，P₁为当地以脱硫电价收购分布式光伏电量的价格，P₂为光伏电站夜间购电电价，P为水泵输出额定功率；由于新能源光伏发电特性，以及其上网电价与国家补贴价格等各种因素的影响，农林灌溉的时间将直接影响本方案的效益评估；因此，可综合考虑各种因素优化水泵的工作时间；(2)夜间购电消纳弃风、消纳峰荷发电的收益R₂R₂＝N*P_r1*P*(y+1)*365   (7)其中：Pr₁为非常规调峰补贴电价；(3)光伏发电全寿命周期中的间接收益R₃R₃＝N*(R₃₁+R₃₂+R₃₃)   (8)R₃₁＝Q_total*Q₁*Pr₃   (9)R₃₂＝Q_total*(Q₂*Pr₄+Q₃*Pr₅+Q₄*Pr₆+Q₅*Pr₇)   (10)R₃₃＝Q₆*Pr₈   (11)其中，R₃₁为节约煤炭燃料的费用，R₃₂为节约节能减排的费用，R₃₃为节约水资源的费用，Q₁为年度节约煤炭总量，Pr₃为煤炭单价，Q₂，Q₃，Q₄和Q₅分别为减少的煤粉灰，SO₂，NO_x和CO₂年度排放量，Pr₄，Pr₅，Pr₆和Pr₇分别为用于治理煤粉灰、SO₂，NO_x和CO₂的单价，Q₆为节约水资源年度总量，Pr₈为每立方水的单价；(4)全周期资产净残值收益R₄项目的全周期经济效益评估时，还需要考虑资产净残值收益R₄，固定资产折旧提取采用直线法，净残值率为5％；R₄＝(C₁+C₂)*5％   (12)此外，为了计算全投资现金流量，还需进行如下计算，年折旧费D为：D＝(C₁+C₂)*(1‑5％)/N   (13)年折旧率d为：d＝D/(C₁+C₂)*100％   (14)累计净现金流量现值NPV(i₀)为：$NPV\left(i_0\right)=\underset{t=0}{\overset{N_D}{\mathrm{\Σ}}}{(CI-CO)}_t*{(1+i_0)}^{-t}---\left(15\right)$其中，CI为现金流入，CO为现金流出，(CI‑CO)_t为第t年的净现金流量，i₀为基准折现率12％；折现率：(P/F,12％,t)＝(1+i₀)^‑t   (16)。