基于平准化电力成本和现值法的风电系统技术经济分析

针对传统风电成本测算较多使用现值法(PVC)来估算成本收益,存在不能准确反映投资获利能力或相对收益的缺陷,提出了一种结合风力模型的平准化电力成本测算方法.首先分析了选定场址的风能资源状况,提出了风机功率输出模型,采用单位千瓦时发电成本法,对相应场址所选定的风电系统采用平准化(LCOE)和现值法作经济性分析;然后研究了某些输入参数的不确定性对单位发电成本的影响,对所选定的风机进行敏感性分析;最后筛选出最优系统规划方案.结果表明,平准化的电力成本较现值法要高,并且增大容量系数和寿命周期对发电成本产生积极的影响,而其他输入参数的增大会导致LCOE成本增加.

基于平准化电力成本模型的屋顶式并网光伏经济性实证研究

基于平准化电力成本(LCOE)计量模型,以屋顶式并网光伏为研究对象,综合考虑光伏发电的经济成本、环境成本,并定量评估了污染物减排的环境成本以及预期可实现的碳排放收益,将其引入LCOE计量模型。通过优化后的LCOE计量模型进行实证研究,得到了在考虑环境因素、碳交易市场条件下的光伏LCOE。进而进行光伏和火电LCOE的对比分析和影响光伏LCOE的敏感性分析,发现在考虑环境因素、碳交易等因素时光伏发电相比火电具有明显优势,且系统单位造价及太阳辐照量对光伏LCOE的影响程度较大。最后提出了降低光伏发电投资成本、利用数字化技术赋能光伏产业和完善碳排放交易市场的政策建议,实现有效提高光伏发电经济性的目的并为在碳中和背景下发展屋顶式光伏提供参考。

绿色创新技术碳减排成本收益核算研究——以电力行业为例

我国要实现“双碳”目标必须依赖于绿色创新技术,电力行业作为主要的碳排放行业,绿色创新技术在电力行业的碳减排成本决定了其能否被广泛运用,从而实现碳排放的大规模下降。在“双碳”背景下,本文分析了绿色创新技术碳减排的作用方式和减排机制,并以光伏发电为例,评估了绿色创新技术对电力行业发电成本和减排成本的影响。研究发现,随着时间的推移,光伏发电的平准化度电成本及碳减排成本呈现下降趋势,其中碳减排成本由正变负,即实现了碳减排收益。结果表明,绿色创新技术对电力行业的碳减排具有较大潜力。本文的研究为评估电力行业绿色创新技术的发展趋势与“双碳”目标的实现路径提供了一定的参考。

DTP商业化挑战:技术的回顾以及LCOE模型评估

随着环境污染和能源危机的加剧,人们开始越来越重视可再生能源的开发与利用。海洋作为地球资源最多的区域之一,其能源资源也十分丰富。海洋动态潮汐能(DTP)作为一种优质的可再生能源,也得到了人们很大的关注。其工作原理是可以在潮汐涨落过程中将海水的动能转化为电能。然而,由于DTP仍然属于新兴的有待进一步发展的技术,其本身存在一些限制导致其经济效益较低。因此,其商业化发展仍面临着挑战。本文的目的在于进一步推动DTP的商业化发展。文章利用时间追溯法回顾了DTP的发展历程,并且利用经济学评估模型平准化电力成本(LCOE)对其能源成本进行计算,并与其他能源进行比较。通过以上回顾分析和比较讨论,本文发现了DTP商业化发展过程中的一些限制与困难,并且根据这些挑战提出了相关建议。本文在一定程度上为政策制定者、投资者和相关企业提供了参考意义。

基于平准化电力成本分析的微电网电源优化配置

平准化电力成本是用于评价各种发电技术的主要经济性指标。将平准化电力成本引入微电网的电源优化配置问题中,提出了适用于独立微电网电源的平准化电力成本评价方法,建立了以平准化电力成本最小为目标的独立微电网电源优化配置模型。采用蒙特卡罗方法对微电源出力和系统可靠性进行仿真;采用遗传算法对模型进行求解;算例结果验证了模型的有效性,并评估了初始投资费用、燃料费用以及可靠性对优化配置结果的影响。所建立的模型能够精确评估微电网各电源联合发电的单位成本,合理配置各电源的装机容量,为微电网电源规划提供了一种新方法。

应用无碳氨的氨煤混燃机组平准化电力成本计算

为评估未来使用可再生能源合成的无碳氨的氨煤混燃机组在实际应用中的技术经济性,建立了无碳氨合成成本计算方法以及煤电机组氨煤混燃平准化电力成本(LCOE)经济模型。基于各环节的投资成本与耗能情况,进行了平准化无碳氨成本的计算。结果表明:在当前可再生发电成本及技术投资情况下,无碳氨成本高于煤化工合成氨成本,且可再生发电成本为无碳氨成本的主要影响因素;考虑碳税情况下,在制氨成本以及碳排放成本不会产生较大改变的近未来范围内,氨煤混燃相较于传统煤电不具备经济优势;无碳氨价格是影响LCOE的主要因素。

Maisotsenko燃气轮机循环技术经济分析与参数优化

Maisotsenko燃气轮机循环(MGTC)的能效需进一步提升且其经济适用性未被合理评估,为此,区别于具备后冷及回热过程的两级MGTC,充分考虑对于冷却水的重复使用和能量回收,构建另耦合有中冷过程的3级MGTC系统(IMGTC)布局。研究压比(R_c)、饱和器出口气流湿化程度(H_(ASD))以及燃烧室出口温度(T_(CO))对于热效率、饱和器载水量、当量二氧化碳排放(E_(EC))和平准化电力成本(C_(LOE))的影响。最后,基于ISIGHT平台对系统展开多目标优化并筛选出最佳参数组合。结果表明,IMGTC的中冷器及其能效增进能够调节并有效减少饱和器载水量,可实现IMGTC系统饱和器最低载水量仅为无中冷模式下饱和器载水量的57.55%。多目标优化表明,IMGTC在采用最佳参数组合时热效率达49.89%,E_(EC)和C_(LOE)分别仅为5.496 kg/s和0.059 5 USD/kWh。研究证实了IMGTC相比MGTC在热力学性能及经济性方面的显著优势。

大型风电项目平准化成本模型研究

平准化成本(LCOE)是国内外学者广泛应用于评估各种发电技术综合竞争力的经济性指标。文章根据LCOE的基本原理及平准化成本分析模型,提出了适用于我国大型风电项目的 LCOE分析模型,并进行了算例分析;结合算例,探讨了影响风电项目LCOE的敏感性因素,对不同情景下的LCOE进行了预测研究。该研究结果对于风电项目的经济性评估及风电产业的发展具有重要的意义。

锂电池储能成本分析和市场营利探讨

对锂电池储能成本进行分类梳理,提出一种锂电池储能全生命周期成本计算方法,通过考虑影响放电寿命成本的所有技术和经济参数,利用锂电池储能算例直观给出度电成本现值。选取初始投资成本、电池年循环次数、电池年衰减率等若干关键指标,计算对成本的影响程度,给出分析结论。梳理现有支持储能发展的政策内容,总结储能盈利渠道,对锂电池储能的市场盈利能力作测算,对比全生命周期成本,给出了储能发展建议。

基于DEEP海水淡化软件的核能发电成本评估方法浅析

本文的研究对象为DEEP(Desalination Economic Evaluation Program)软件中的核能发电成本,对软件中应用的平准化电力发电成本LEC(Levelized Electricity Cost)的构成及计算方法进行研究,通过一具体实例实现核能平准化电力成本的计算,并对这一评估方法的适用性进行了进一步探讨。

未来10年可再生能源电力成本将持续下降

受到装机成本下降的驱动,在2010—2018年间,全球公用事业太阳能光伏发电加权平准化度电成本(LCOE)大幅下降了77%,从37美分/kW·h降至8.5美分/kW·h,年均降幅达到了13%。近日,国际可再生能源机构(IRENA)发布《可再生能源电力成本2018》报告(以下简称《报告》)指出,得益于技术进步、招投标替代固定上网电价补贴制度以及规模化部署进程,过去10年间,可再生能源发电成本处于持续下降态势。

中国助力全球可再生能源成本持续下降

国际可再生能源署近期发布了《2022年可再生能源发电成本》报告。该报告着重指出了中国可再生能源发展对于推动全球可再生能源成本持续下降和健康发展发挥重要作用。全球化石能源危机激发了可再生能源市场的扩张和成本竞争力的提升。在2022年,大宗商品和设备成本波动导致各国经历了截然不同的成本趋势,然而可再生能源的全球加权平均平准化度电成本继续下降,公用事业规模太阳能光伏发电的加权平均电力成本下降3%,而陆上风电则下降5%。

并网光伏发电项目的LCOE分析

围绕并网光伏发电系统的度电成本/平准化电力成本(LCOE)水平进行了分析讨论。针对LCOE的评估依据和测算方法,提出一种适用于我国光伏发电项目的 LCOE评估模型。利用该模型对影响LCOE的几个典型因素进行了敏感性分析;测算了我国光伏发电项目的 LCOE水平;预测了光伏发电项目的 LCOE发展。

碳市场和电力市场耦合研究

低碳化、清洁化是我国电力行业未来发展的方向。碳市场启动,电力作为试点行业,碳市场和电力市场面临着协调和融合问题。为研究碳市场和电力市场的耦合关系,本文首先分析了碳市场机制的成本节约效应以及与电力市场改革的互动效应;然后给出考虑碳排放价格的电力市场发电电能成本模型--LCOEe;最后以广东省为例,对广东碳市场碳价传导至电价设定情景并进行模拟分析。结果显示,碳市场和电力市场存在相互制约的关系,碳排放外部成本内部化影响电力市场出清电价,而电力市场能够缓解碳市场的减排压力,抑制碳市场的活跃度。两市场的耦合研究对于优化电源结构、促进新能源市场的发展,以及启发政策制定者重视两大市场的协同发展具有非常重要的现实意义。

基于LCOE模型的光伏发电经济效益分析:以宜昌农村地区光伏扶贫电站项目为例

光伏发电是我国重要的清洁能源发展战略,也是资产收益扶贫的重要方式.为了探讨光伏发电项目对政策的依赖性及其在经济上的可持续性,采用平准化度电成本(LCOE)模型开展研究,并开发出平准化度电净现值(LNPVE)模型用于研究光伏发电项目的长期经济效益及其影响因素.将上网电价与补贴作为效益指标引入LCOE模型,即得到LNPVE,LNPVE为折现度电收入和折现度电成本之差.LNPVE模型不仅能将政策因素引入经济效益分析中,同时还能考虑效益变动,从而分析光伏发电项目的经济可持续性.以宜昌市长阳土家族自治县渔峡口镇村级光伏扶贫电站项目为案例的分析表明,从LCOE模型结果来看,案例项目能够实现经济效益;然而从LNPVE模型结果来看,现行补贴上网电价下案例项目的长期经济效益仍存在不确定性,且这种不确定性随着光伏发电上网电价补贴“退坡”政策的出台而有所强化.敏感性分析结果表明,影响案例项目经济效益的首要因素是技术因素,其次是政策因素,再者是经济因素.若案例项目以无补贴标杆电价平价上网,则需将单位造价降低19.3%或者年利用小时数提高14.8%;若要进一步实现以燃煤发电上网电价平价上网,则需将单位造价降低97.0%或者年利用小时数提高182.1%.因此,应当针对光伏发电特别是村级光伏扶贫项目实施必要的电价补贴,将补贴“退坡”与提高光伏发电效率相结合,并将有针对性地提高补贴效率作为光伏电价补贴的重点,同时高度重视技术改进及推广应用和运营维护的成本降低及质量提高,以持续实现光伏发电项目的经济效益.

电解水制氢参与调频辅助服务的经济效益分析

作为氢能、电力及可再生能源之间的纽带,电解水制氢技术具有较强的灵活性。电解槽在生产氢气的同时可为电力系统提供调频辅助服务。为了分析电解水制氢参与调频辅助服务对制氢成本的影响,构建电解水制氢参与电力现货市场及调频辅助服务市场的运行策略模型,并结合生命周期视角分析电解水制氢参与调频辅助服务的经济效益。以美国宾夕法尼亚新泽西马里兰(Pennsylvania-New Jersey-Maryland,PJM)电力市场的历史数据为例进行模拟。结果显示,参与调频辅助服务可以使电解水制氢的平准化成本下降27%。

基于智能算法的高海拔风电机组多参数优化设计

以高海拔地区风电机组为对象,建立了平准化电力成本(LCOE)模型,并采用智能算法对其关键设计参数进行优化。分析了海拔升高对气候环境与风电机组的影响,建立了以转子半径、轮毂高度以及额定功率为设计参数的高海拔风电机组LCOE模型。以LCOE最小化为目标,采用遗传、粒子群、量子遗传3种智能优化算法对3个设计参数进行优化。优化结果表明,一定的海拔高度下存在最佳参数和最优LCOE,3种智能算法皆能得到模型的最优解,而量子遗传算法在收敛时间与收敛精度上均具有较好性能。随着海拔的升高,最优LCOE增大,3个优化参数呈现出不同的变化趋势。本文的相关结论对于高海拔风电机组选型与设计具有一定的参考意义。

碳中和目标下天然气发电产业发展前景优化

天然气发电产业作为我国清洁能源发展进程中的重要一环,在“碳中和”目标下将发挥特殊的作用。为了量化“碳中和”目标下气电产业的发展前景,基于平准化电力成本(LCOE),考虑天然气供应和电力需求在多期经济环境下的最大化收益,构建气电产业收益动态非线性优化模型,通过对比分析维持现状(基准情景)和“碳中和”情景,对“碳中和”目标下气电产业的发展前景进行了多情景量化分析。结论认为:①较之于基准情景,碳中和情景下气电产业长远发展前景更好;②发电补贴是碳中和情境下气电产业的主要收入来源,政府应当给予气电企业适当补贴;③天然气市场价格对气电企业影响较大,较低的天然气价格可以维持气电企业较好的发展,政府应关注天然气市场价格,当天然气价格变高时适当增加补贴来保证气电企业的基本收入;④政府应培育多种电力调峰辅助市场服务,降低或取消天然气发电企业发电最小比例约束,这将有利于气电企业的良性发展,促进发电与调峰市场化,同时气电企业也应加大科技研发和创新力度,提高管理效率。

基于等效能折算的储能电站广义成本研究

储能技术是应对高比例新能源电力系统安全问题的关键技术之一。现阶段,成本因素制约了储能规模化商业应用。为此,针对不同类型储能电站广义成本问题,考虑不同类型储能效率、寿命的差异,以等效能折算为前提,分析储能全寿命周期进程中建设与运行特性的差异,构建基于等效能折算的储能全寿命周期成本模型与平准化电力成本模型;比较分析近年来投运/规划的抽水蓄能、锂离子电池储能、铅炭电池储能、全钒液流电池储能项目建设周期、征地成本等参量;对4种类型储能广义成本进行纵向、横向评估,讨论储能电站年充放电循环次数、充电电价、投资成本的变化对广义成本的影响。研究结果可为储能系统的选型规划提供参考。

大型风电基地远距离消纳全系统成本计算方法(英文)

中国风能资源与用电负荷呈逆向分布,大规模集中开发、远距离输送是中国风电开发的重要方式,这将大幅增加风电输电和并网的成本以及风电消纳过程中各类成本的比例。但目前尚缺乏涵盖上述成本的风电全系统成本计算方法。该文定义了大型风电基地远距离消纳全系统成本(overall levelized cost of energy,OLCOE)的概念;分别建立了平准化的风力发电成本、输电成本和并网成本模型,其中并网成本模型中量化了电网辅助服务成本和常规机组运行特性改变所引发的成本。以中国哈密风电基地和哈郑特高压直流输电线路为例,验证所提出的全系统成本计算方法,得出风电远距离消纳成本的成分构成及比例。算例结果表明:随着风电渗透率的增加,并网成本不断增加并逐渐接近发电成本,导致不同渗透率下发电、输电和并网各环节的成本比例不同,这也说明了风电全系统成本计算的必要性。