CN105404958A - 一种输电***的市场竞争力分析评价方法及其实现装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于交直流并联输电***的市场竞争力分析评价方法,其包括如下步骤:A、利用计算机建立送端发电上网成本测算模型;B、利用计算机建立输电线路输电成本测算模型;C、利用计算机建立受端火电、替代能源发电成本测算模型;D、分别计算送端发电上网成本、输电线路输电成本和受端发电上网成本;E、叠加送端发电上网成本和输电线路输电成本,形成落地成本;F、将落地成本与受端火电发电成本进行对比,当落地成本高于火电发电成本时,再将落地成本与受端替代能源发电成本进行对比,根据评价标准对不同情况得出评价结论。本发明可根据比较结果发出不同的预警信号。本发明同时提供了实现上述方法的装置。
Description
技术领域
本发明属于电力领域,具体涉及一种输电***的市场竞争力分析评价方法及其实现装置。
背景技术
我国经济发展和电力资源分布极不均衡。总体而言,东部经济发达,但电力资源有限;而西部经济发展水平相对低下,但电力资源非常丰富。因而需要开展大规模的远距离电力输送,从而优化资源配置、促进经济结构调整。
通过大规模远距离电力输送能够将西部的资源优势转变实际的经济价值,并将西部电力输送至东部区域,满足了其电力负荷需求,实现了跨区域能源与负荷供需平衡。同时,西电“以水电为主,以火电为辅”的结构,能够产生显著的“水火置换”效应,有利于实现资源优化配置。
由于西部发电成本上升以及国家电价政策调整,西电电价逐步提高,如今西电落地电价已同受端煤电上网标杆电价基本持平,不再具有价格优势;根据规划未来还将新建若干西电东送大通道。后续开发的水电资源禀赋相对下降,距离负荷中心更偏远,使得水电送端上网电价和输电价不断增加,导致落地电价还将有较大幅度的升高。这些将对大规模远距离电力输送的市场竞争力产生重要影响。
早期远距离输电主要采用交流技术,后来随着技术的发展,更多采用直流技术,因而逐步形成了交直流并联的输电***,使相关问题的分析进一步复杂。
目前国内外尚未出现成熟的关于交直流并联输电***市场竞争力相关研究。已有的一些研究,往往仅侧重某个方面的效益评估,缺乏对整体竞争力评估的模型方法,也缺少实时的在线监测和数据采集分析装置,因此,难以对交直流并联输电***市场竞争力进行全面、科学、规范的评价,导致其规划、建设和运营不能够得到***的分析和监测。
发明内容
针对现有技术的问题,本发明的目的是提供一种输电***的市场竞争力分析评价方法及其实现装置,用以解决现有工作中没有对交直流并联输电***规划、建设和运行进行***监测和预警的问题。
为了实现上述目的,本发明提供了一种用于交直流并联输电***的市场竞争力分析评价方法,该分析评价方法包括如下步骤:
A、利用计算机建立送端发电上网成本测算模型;
B、利用计算机建立输电线路输电成本测算模型;
C、利用计算机建立受端火电、替代能源发电成本测算模型;
D、分别计算送端发电上网成本、输电线路输电成本和受端发电上网成本;
E、叠加送端发电上网成本和输电线路输电成本,形成落地成本;
F、将落地成本与受端火电发电成本进行对比,当落地成本高于火电发电成本时,再将落地成本与受端替代能源发电成本进行对比,根据评价标准对不同情况得出评价结论。
根据本发明另一具体实施方式,步骤A具体包括如下步骤:
A1、应用会计成本定价法,测算火电发电上网成本;
A2、应用经营期定价法,测算水电发电上网成本;
A3、确定输送电量,对比分析新增机组投运前后的送端发电成本测算结果。
根据本发明另一具体实施方式,步骤A1中,
基本电价模型为:
Cd=折旧费+0.8(工资福利费+修理费+材料费)+管理费及其他费用+固定财务费用
其中,Pc为该机组每小时的基本单位电价(元/kWh);Pd为实用装机容量(kW);T为机组全年设备利用小树数;Cd为年固定成本总额(万元);Lhd为年还贷利润(万元);S为与基本电价有关的附加税费(万元);Kky为机组可用系数,根据电厂的特征,按投入运行时签定的合同中规定的可调容量和可调小时确定;Cy为厂用电率。
电度电价模型为:
Pe=[Cv+Lsb+S]/Q
Cv=燃料费+0.2(工资福利费+修理费+材料费)+变动财务费用+电厂建设维护及移民后期扶持基金
其中,Pe为该机组基本单位电度电价(元/kWh);Cv为变动成本和部分固定成本总额(万元);Q为该机组发电的上网电量(kWh);Lsb为资本金利润(万元);S为与电度电价有关的燃料费(万元)。
进一步地,步骤A2中,
其中,IRR为资本金内部收益率;表示第k年水电机组发电收益;表示水电机组上网电价,为第k年税收额度,同样包括年增值税、年企业所得税和年销售税附加三部分;水电机组建设期初静态投资总额为C,机组经济寿命周期为N,已运行年份为N1。
根据本发明另一具体实施方式,步骤B具体包括如下步骤:
B1:应用经营期定价法,测算输电线路单位电量输电成本;
B2:确定第l条直流输电线路的输电电量和输电价格分别为最大输电量容量为第k条交流输电线路的输电电量最大输电量容量为对比分析新增输电线路对原有线路的影响。
根据本发明另一具体实施方式,步骤B2中,
其中,为第m条直流的输电电量;规划线路投运后,输电量增加比重为γ,各输电线路的输电量变为和
根据本发明另一具体实施方式,步骤C具体包括如下步骤:
C1、应用经营期定价法,测算受端火电发电成本;
C2、应用趋势外推法,测算受端替代能源发电成本。
进一步地,步骤C1中,
其中,CI为现金流入,主要包括销售收入、固定资产回收、流动资金回收和其他现金流入;CO为现金流出,包括长期投资中的资本金投入、流动资金中的自有资金、经营成本(不含折旧费的发电成本)、长期负债的本金偿还、流动负债的本金偿还、利息偿还、增值税、所得税、工资福利和其他费用;n为年数;IRR为内部收益率。
根据本发明另一具体实施方式,步骤F中评价标准如下:
当判断出落地电价Pout-in低于受端火电发电上网成本时,表明市场竞争力明显;
当判断出落地电价Pout-in高于受端火电发电上网成本时,表明市场竞争力要差于火电,但是否具备发展空间要进一步与受端替代能源发电成本进行对比;
当判断出落地电价Pout-in低于受端替代能源发电上网成本时,表明仍具备一定的市场竞争力,但需要合理控制送电规模;
当判断出落地电价Pout-in高于受端替代能源发电上网成本时,表明市场竞争力不够明显。
另一方面,本发明提供了一种实现上述方法的装置,该装置包括:
建模单元,用于利用计算机建立输电***市场竞争力评估模型;
成本测算单元,用于计算送端发电上网成本,输电线路单位电量输电成本及受端发电成本;
监测预警单元,用于对输电***市场竞争力进行监控,将对各子***对综合工程的贡献度进行监控,将落地成本与受端火电发电成本进行对比,当落地成本高于受端火电发电成本时,再将西电落地成本与受端替代能源发电成本进行对比,并根据比较结果发出不同的预警信号。
进一步地,成本测算单元中, 其中,IRR为资本金内部收益率;表示第k年水电机组发电收益;表示水电机组上网电价。
进一步地,成本测算单元中,第l条直流输电的线路的输电电量和输电价格分别为最大输电量容量为第k条交流输电线路的输电电量最大输电量容量为对比分析新增输电线路对原有线路的影响。
其中,为第m条直流的输电电量;规划线路投运后,各输电线路的输电量变为和
进一步地,成本测算单元中,应用经营期定价法和趋势外推法测算受端火电发电成本和受端替代能源发电成本。
进一步地,成本测算单元具体包括:
第一计算模块,用于测算送端上网成本;
第二计算模块,用于测算输电线路单位电量输电成本;
第三计算模块,用于测算受端火电发电成本和替代能源发电成本。
进一步地,预警信号分为四级,即:
当判断出落地电价Pout-in低于受端火电发电上网成本时,表明市场竞争力明显,发出绿色预警信号;
当判断出落地电价Pout-in高于受端火电发电上网成本时,表明市场竞争力要差于火电,但是否具备发展空间要进一步与受端替代能源发电成本进行对比,发出黄色预警信号;
当判断出落地电价Pout-in低于受端替代能源发电上网成本时,表明仍具备一定的市场竞争力,但需要合理控制送电规模,发出蓝色预警信号;
当判断出落地电价Pout-in高于受端替代能源发电上网成本时,表明市场竞争力不够明显,发出红色预警信号。
本发明的有益效果如下:
通过计算送端发电上网成本和输电线路单位电量输电成本,形成落地成本,与受端火电发电成本进行对比,当落地成本高于受端火电发电成本时,再将落地成本与受端替代能源发电成本进行对比,并根据比较结果发出不同的预警信号;
通过对交直流并联输电***各环节成本进行测算评估,形成落地成本与受端发电成本测算结果,当落地成本高于受端发电成本时发出预警,从而对输电***的规划建设起到针对性预警作用。
附图说明
图1为实施例1中,交直流并联输电***市场竞争力评估模型示意图;
图2为实现实施例1方法的装置的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
图1所示为本实施例所述方法的流程示意图,具体可以包括:
步骤101:建立交直流并联输电***市场竞争力评估模型;
交直流并联输电***衔接经济发展水平相差较大地区,涉及电能生产、传输和使用全过程,能够将经济水平相对较差的送端区域电力输送至经济发达但电力资源贫乏区域,将资源优势转变为经济效益。在分析市场竞争力时,需要重点测算送端上网成本、输电线路输电成本和受端发电上网成本。
通过叠加送端上网成本和输电成本,形成落地成本,将其与受端发电上网成本对比,形成市场竞争力评估结果。图1从上往下看,本模型的核心是求得各环节成本。具体包括送端发电上网成本、输电线路输电成本和受端发电上网成本,这些成本因素是影响市场竞争力的根本原因。在实际测算过程中,由于发电机组、输电线路均涉及到存量和增量的问题,增量对存量有着直接的影响,如何衡量送端上网成本和输电线路输电成本,形成落地成本是一个较大的难题。为了克服该问题,本发明对各个环节进行分割,划分为送端上网成本、输电线路输电成本和受端发电上网成本三个环节,具体测算方法见步骤102所示。
步骤102‐1:将送端上网成本划分为基本电价和电度电价两个部分,综合考虑机组发电量、固定资本、年还贷利润等参数构建基本电价测算模型和电度电价测算模型,具体如公式(1‐1)和公式(1‐2)所示。
对六个一级指标建立区间数互补判断矩阵,建立过程可以采用九标度法将指标进行两两比较,建立区间数互补判断矩阵Q,其值如(1‐1)所示。
基本电价模型为:
Cd=折旧费+0.8(工资福利费+修理费+材料费)+管理费及其他费用+固定财务费用
其中,Pc为该机组每小时的基本单位电价(元/kWh);Pd为实用装机容量(kW);T为机组全年设备利用小树数;Cd为年固定成本总额(万元);Lhd为年还贷利润(万元);S为与基本电价有关的附加税费(万元);Kky为机组可用系数,根据电厂的特征,按投入运行时签定的合同中规定的可调容量和可调小时确定;Cy为厂用电率。
电度电价模型为:
Pe=[Cv+Lsb+S]/Q(1‐2)
Cv=燃料费+0.2(工资福利费+修理费+材料费)+变动财务费用+电厂建设维护及移民后期扶持基金
其中,Pe为该机组基本单位电度电价(元/kWh);Cv为变动成本和部分固定成本总额(万元);Q为该机组发电的上网电量(kWh);Lsb为资本金利润(万元);S为与电度电价有关的燃料费(万元)
进一步,从全寿命周期的角度出发,测算水电发电上网成本,综合考虑输电机组发电量、上网电价、税收缴纳和动态投资等参与,具体测算方法如公式(1‐3)至公式(1‐5)所示。
其中,IRR为资本金内部收益率;表示第k年水电机组发电收益;表示水电机组上网电价,为第k年税收额度,同样包括年增值税、年企业所得税和年销售税附加三部分;水电机组建设期初静态投资总额为C,机组经济寿命周期为N,已运行年份为N1。
步骤102‐2:考虑直流输电线路和交流输电线路,考虑外送电量,从全寿命周期的角度核算输电线路的输电成本,同时分析新建输电线路对已有输电线路的影响。
应用经营期定价法,测算输电线路单位电量输电成本;同时,确定第l条直流输电的线路的输电电量和输电价格分别为最大输电量容量为第k条交流输电线路的输电电量最大输电量容量为对比分析新增输电线路对原有线路的影响,具体见公式(1‐6)和公式(1‐7)所示。
其中,为第m条直流的输电电量;规划线路投运后,输电量增加比重为γ,各输电线路的输电量变为和
步骤102‐3:分别测算受端火电上网成本和受端替代能源发电上网成本,在火电上网成本测算中需要综合考虑机组投运后的现金流入和现金流出等;在替代能源发电上网成本中,结合替代能源发电成本历史数据,引入趋势外推方法,预测替代能源发电成本。
其中,CI为现金流入,主要包括销售收入、固定资产回收、流动资金回收和其他现金流入;CO为现金流出,包括长期投资中的资本金投入、流动资金中的自有资金、经营成本(不含折旧费的发电成本)、长期负债的本金偿还、流动负债的本金偿还、利息偿还、增值税、所得税、工资福利和其他费用;n为年数;IRR为内部收益率。
步骤103‐1;叠加送端发电上网成本和输电线路输电成本,形成落地成本,具体见公式(1‐9)所示。
Pout-in=Pout+Ptran(1‐9)
其中,Pout-in表示落地成本;Pout表示送端上网成本;Ptran表示输电线路输电成本。
步骤103‐2:综合考虑机组投运后的现金流入和现金流出等;在替代能源发电上网成本中,具体见公式(1‐10)所示。
其中,CI为现金流入,主要包括销售收入、固定资产回收、流动资金回收和其他现金流入;CO为现金流出,包括长期投资中的资本金投入、流动资金中的自有资金、经营成本(不含折旧费的发电成本)、长期负债的本金偿还、流动负债的本金偿还、利息偿还、增值税、所得税、工资福利和其他费用;n为年数;IRR为内部收益率。
步骤103‐3:结合替代能源发电成本历史数据,引入趋势外推方法,预测替代能源发电成本。
经过上述计算,最终可以形成受端替代能源发电成本。
步骤104:将预警信号分为四级,以受端火电发电成本和受端替代能源发电成本为预警警戒线,将落地成本与受端火电发电成本进行对比,当落地成本高于受端火电发电成本时,再将落地成本与受端替代能源发电成本进行对比,并根据比较结果发出不同的预警信号。
作为本发明实施的优选技术方案,还可以通过设置受端火电上网成本、替代能源发电成本的变动区间,设置多个预警分割点,当落地成本与不同分割点数值进行对比,并根据比较结果发出不同的预警信号,即,
当判断出落地电价Pout-in低于受端火电发电上网成本时,发出绿色预警信号,表明市场竞争力明显。
当判断出落地电价Pout-in高于受端火电发电上网成本时,发出黄色预警信号,表明市场竞争力要差于火电,但是否具备发展空间要进一步与受端替代能源发电成本进行对比。
当判断出落地电价Pout-in低于受端替代能源发电上网成本时,发出蓝色预警信号,表明仍具备一定的市场竞争力,但需要合理控制送电规模。
当判断出落地电价Pout-in高于受端替代能源发电上网成本时,发出红色预警信号,表明市场竞争力不够明显。
接下来结合图2对实现本实施例方法的装置进行具体说明。
(一)建模单元,利用计算机建立输电***市场竞争力评估模型,具体模型参考上述方法中的相关说明;
(二)成本测算单元,用于计算送端发电上网成本,输电线路单位电量输电成本及受端发电成本;
其中,成本测算单元具体包括:
第一计算模块,用于测算送端上网成本, 其中,IRR为资本金内部收益率;表示第k年水电机组发电收益;表示水电机组上网电价。
第二计算模块,用于测算输电线路单位电量输电成本;第l条直流输电的线路的输电电量和输电价格分别为最大输电量容量为第k条交流输电线路的输电电量最大输电量容量为对比分析新增输电线路对原有线路的影响。
其中,为第m条直流的输电电量;规划线路投运后,各输电线路的输电量变为和
第三计算模块,用于测算受端火电发电成本和替代能源发电成本;应用经营期定价法和趋势外推法测算受端火电发电成本和受端替代能源发电成本;
(三)监测预警单元,用于对市场竞争力进行监控,将落地成本与受端火电发电成本进行对比,当落地成本高于受端火电发电成本时,再将落地成本与受端替代能源发电成本进行对比,并根据比较结果发出不同的预警信号。
作为本实施例的优选技术方案,还可通过设置受端火电上网成本、替代能源发电成本的变动区间,设置多个预警分割点,当落地成本与不同分割点数值进行对比,并根据比较结果发出不同的预警信号,即,
当判断出落地电价Pout-in低于受端火电发电上网成本时,发出绿色预警信号,表明市场竞争力明显。
当判断出落地电价Pout-in高于受端火电发电上网成本时,发出黄色预警信号,表明市场竞争力要差于火电,但是否具备发展空间要进一步与受端替代能源发电成本进行对比。
当判断出落地电价Pout-in低于受端替代能源发电上网成本时,发出蓝色预警信号,表明仍具备一定的市场竞争力,但需要合理控制送电规模。
当判断出西电落地电价Pout-in高于受端替代能源发电上网成本时,发出红色预警信号,表明市场竞争力不够明显。
对于本实施例装置的具体实现过程,由于上述方法中已有详细说明,故此处不再赘述。
综上所述,本实施例提供了一种交直流并联输电***市场竞争力分析评价及监测预警的方法和装置,对市场竞争力进行分析,有利于把握输电***的建设规模,减少盲目投资,降低投资成本,合理规范工程设计,科学指导送电规划,实现整体效能的最大和最优化。解决目前使用人工计算手段进行工程效果计算和评估筛选,效率低下的现状,形成一套有效的实时在线分析、监测和预警***,从而达到自动计算和自动预警的效果。
本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法的全部或部分流程,可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中,所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上是对本发明做的示例性描述,凡在不脱离本发明核心的情况下做出的简单变形或修改均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于交直流并联输电***的市场竞争力分析评价方法,其特征在于,所述分析评价方法包括如下步骤:
A、利用计算机建立送端发电上网成本测算模型;
B、利用计算机建立输电线路输电成本测算模型;
C、利用计算机建立受端火电、替代能源发电成本测算模型;
D、分别计算送端发电上网成本、输电线路输电成本和受端发电上网成本;
E、叠加送端发电上网成本和输电线路输电成本,形成落地成本;
F、将落地成本与受端火电发电成本进行对比,当落地成本高于火电发电成本时,再将落地成本与受端替代能源发电成本进行对比,根据评价标准对不同情况得出评价结论。
2.根据权利要求1所述的分析评价方法,其特征在于,步骤A具体包括如下步骤:
A1、应用会计成本定价法,测算火电发电上网成本;
A2、应用经营期定价法,测算水电发电上网成本;
A3、确定输送电量,对比分析新增机组投运前后的送端发电成本测算结果。
3.根据权利要求2所述的分析评价方法,其特征在于,步骤A1中,基本电价模型为:
其中,Pc为该机组每小时的基本单位电价;Pd为实用装机容量;T为机组全年设备利用小树数;Cd为年固定成本总额;Lhd为年还贷利润;S为与基本电价有关的附加税费;Kky为机组可用系数;Cy为厂用电率;
电度电价模型为:
Pe=[Cv+Lsb+S]/Q
其中,Pe为该机组基本单位电度电价;Cv为变动成本和部分固定成本总额;Q为该机组发电的上网电量;Lsb为资本金利润;S为与电度电价有关的燃料费。
4.根据权利要求1所述的分析评价方法,其特征在于,步骤B具体包括如下步骤:
B1:应用经营期定价法,测算输电线路单位电量输电成本;
B2:确定第l条直流输电线路的输电电量和输电价格分别为最大输电量容量为第k条交流输电线路的输电电量最大输电量容量为对比分析新增输电线路对原有线路的影响。
5.根据权利要求4所述的分析评价方法,其特征在于,步骤B2中,
其中,为第m条直流的输电电量;规划线路投运后,输电量增加比重为γ,各输电线路的输电量变为和
6.根据权利要求1所述的分析评价方法,其特征在于,步骤C具体包括如下步骤:
C1、应用经营期定价法,测算受端火电发电成本;
C2、应用趋势外推法,测算受端替代能源发电成本。
7.根据权利要求1所述的分析评价方法,其特征在于,步骤F中评价标准如下:
当判断出落地电价Pout-in低于受端火电发电上网成本时,表明市场竞争力明显;
当判断出落地电价Pout-in高于受端火电发电上网成本时,表明市场竞争力要差于火电,但是否具备发展空间要进一步与受端替代能源发电成本进行对比;
当判断出落地电价Pout-in低于受端替代能源发电上网成本时,表明仍具备一定的市场竞争力,但需要合理控制送电规模;
当判断出落地电价Pout-in高于受端替代能源发电上网成本时,表明市场竞争力不够明显。
8.一种实现权利要求1-7之一所述方法的装置,其特征在于,所述装置包括:
建模单元,用于利用计算机建立输电***市场竞争力评估模型;
成本测算单元,用于计算送端发电上网成本,输电线路单位电量输电成本及受端发电成本;
监测预警单元,用于对输电***市场竞争力进行监控,将对各子***对综合工程的贡献度进行监控,将落地成本与受端火电发电成本进行对比,当落地成本高于受端火电发电成本时,再将西电落地成本与受端替代能源发电成本进行对比,并根据比较结果发出不同的预警信号。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述成本测算单元具体包括:
第一计算模块,用于测算送端上网成本;
第二计算模块,用于测算输电线路单位电量输电成本;
第三计算模块,用于测算受端火电发电成本和替代能源发电成本。
10.根据权利要求8或9所述的装置,其特征在于,所述预警信号分为四级,即:
当判断出落地电价Pout-in低于受端火电发电上网成本时,表明市场竞争力明显,发出绿色预警信号;
当判断出落地电价Pout-in高于受端火电发电上网成本时,表明市场竞争力要差于火电,但是否具备发展空间要进一步与受端替代能源发电成本进行对比,发出黄色预警信号;
当判断出落地电价Pout-in低于受端替代能源发电上网成本时,表明仍具备一定的市场竞争力,但需要合理控制送电规模,发出蓝色预警信号;
当判断出落地电价Pout-in高于受端替代能源发电上网成本时,表明市场竞争力不够明显,发出红色预警信号。
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CN106779287A (zh) * | 2016-11-17 | 2017-05-31 | 中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司 | 一种产业链视角下的风电项目总成本计算方法 |
CN109149562A (zh) * | 2018-08-22 | 2019-01-04 | 中国南方电网有限责任公司 | 一种适用于交直流混联电网的经济调度方法及装置 |
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