[发明专利]基于全寿命周期理论的输电工程项目后评价方法

摘要

本发明涉及风电输送技术领域，是一种基于全寿命周期理论的输电工程项目后评价方法，其特点是，采用全寿命周期理论考虑项目成本和收益，分析了在储能系统的全寿命期间内所获得的总成本与总收益；之后，对项目的成本和收益分别进行分析，找出主要的成本类型和收益类型，分别对其进行计算；最后，将项目收益减去项目成本，得到全寿命周期内项目的总效益，分析了不同的储能系统带来的收益情况。本发明的基于全寿命周期的评价理论，验证了输电工程项目对阻塞弃风量的减少及收益的改善效果明显。具体方法科学合理，适用性强，准确率高，效果佳等优点。

主权项

1.一种基于全寿命周期理论的输电工程项目后评价方法，其特征在于，它包含以下步骤：1)计算全寿命周期成本：全寿命周期成本包括投资费用和维持运行费用，所述投资费用指的是购买设备的投资成本；维持运行费用指的是运行成本、检修维护成本、故障成本和退役处置成本，全寿命周期成本的计算公式为：LCC＝IC+OC+MC+FC+DC   (1)式中，LCC为全寿命周期成本，IC为投资成本，OC为运行成本，MC为检修维护成本，FC为故障成本，DC为退役处置成本；采用净年值(NAV)对储能系统全寿命周期成本进行计算，输电线路成本的计算按照静态回收考虑，净年值是通过资金等值换算来实现的，将项目净年值分摊到寿命期内的每一年，从第1年到第n年的等额年值，其计算公式为：NAV＝LCC×i(1+i)n÷[(1+i)n‑1]   (2)式中，NAV为净年值，i为净年值的年份，n为储能系统寿命，购买设备的投资成本发生在买进设备的那一年，即计算周期的起始年份为基准年份，主要由购买设备费用和安装调试费用构成，由于安装调试费用与购买设备费用相比费用较少，可以忽略不计，故其计算公式为：IC＝ICp   (3)ICp＝cpBe+ccCe   (4)式中：ICp为购买设备费用；ICi为安装调试费用；cp为储能功率价格，元/MW；Be为储能系统功率，MW；cc为储能系统容量价格，元/MWh；Ce为储能系统功率，MWh，储能系统的运行成本主要由设备能耗费用构成，其计算公式为：OC＝(Pc‑Pd)×8760×α   (5)式中：Pd为储能放电效率；Pc为储能充电效率；α为风电成本电价，储能系统的检修成本主要由解体检修和检修维护两部分构成，其成本检修周期和单次的检修费用决定，第n年的检修费用计算公式如下：式中：MCn0为单次解体检修费用，MCnr为单次检修维护费用，其中，n0和nr分别表示第n年是否对储能系统进行检修，其取值由各自的检修维护周期T0和Tr决定，为0或1，具体为：n能整除T0时，n0取1，否则取0；nr的取值与n0类似，储能系统的故障成本主要包括故障检修费用和故障损失费用，为计算方便，以故障损失费用近似代替故障成本，故障损失费主要由停电损失费用决定，故第n年的故障成本可用下面公式计算FCn＝λPFtFα   (7)式中：λ为储能系统故障率，PF为故障时储能系统损失功率，tF为故障时储能系统平均停止工作时间，α为风电成本电价，储能系统的退役处置成本主要由设备的退役或报废处理成本(Ci)和退役残值成本(Cp)组成，其中设备退役残值以负数计入，退役处理费将投资成本中的安装调试费安清理费率，取32％折算得到；设备退役残值可将投资成本中的设备处置费按一定比例，取5％折算得到，则储能系统的退役处置成本DC的计算公式为：DC＝32％ICi+5％ICp   (8)式中，Ci为退役或报废处理成本，Cp为退役残值成本，按静态回收考虑的输电线路成本计算公式为：式中：Cs为输电线路成本，L为输电距离，Ks为单位容量、单位长度下的输电工程造价，Ts为输电工程投资静态回收期，Pline为输电通道容量；2)计算输电工程项目总收益，总体上储能系统收益、输电工程收益和替代火电出力收益三大类，其计算公式为：TR＝AS+TP+ESC   (10)式中，TR为输电工程项目总收益，AS为储能系统收益，TP为输电工程收益，ESC为替代火电出力收益，储能系统收益与输电企业外送单位风电电量的价格和储能系统提高的风电外送电量有关，其计算公式为：AS＝KEQE   (11)式中，KE为输电企业外送单位风电电量的价格，QE为储能系统提高的风电外送电量，输电工程收益与输电企业外送单位风电电量的价格和不加储能系统时每年输电工程外送的风电电量有关，其计算公式为：TP＝KEGw   (12)式中，KE为输电企业外送单位风电电量的价格，Gw为不加储能系统时每年输电工程外送的风电电量，Gw的计算公式为：式中，d1为一天的初始0点时刻d2为一天的最后24点时刻，替代火电出力收益由单位质量的燃煤价格、火电厂标准煤耗率和储能系统提高的风电外送电量节能减排收益决定，其计算公式为：ESC＝kfbQE   (14)式中，kf为单位质量燃煤价格，b为火电厂标准煤耗率，QE为储能系统提高的风电外送电量节能减排收益；3)求解输电线路中储能系统的最优容量配置，基于全寿命周期理论，综合考虑储能系统及输电线路的经济效益，投资成本，以储能系统寿命周期n年内综合效益最大化为目标，构建了一种风电外送储能最优容量配置，其目标函数为，z＝max{AS+TP+ESC‑NAV‑Cs}   (15)式中，z为储能系统综合效益，单位，元，总收益最优的储能系统容量配置方案的选择只需求取上式目标函数的最优解即可。