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风电项目全寿命周期度电成本管理探讨

  • 论文价格:150
  • 用途: 硕士毕业论文 Master Thesis
  • 作者:上海论文网
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  • 论文字数:32023
  • 论文编号:el2021121618420127551
  • 日期:2021-12-16
  • 来源:上海论文网

工程管理论文哪里有?本文通过研究项目成本的管理、全寿命周期成本管理、度电成本管理理论,剖析了风电项目全寿命周期五个阶段成本的影响因素、发电量的影响因素以及各阶段成本的构成结构,进而建立了风电项目全寿命周期度电成本管理模型,并在实例中进行验证,最终总结出了各阶段降低成本的措施以及提高发电量的措施,以达到风电项目全寿命周期度电成本最低的控制目标。


1 绪论


1.2.1 国外研究现状

将全寿命周期理论成功应用到军备管理中的国家最早是美国,随着不断地深入研究和发展,国外的研究人员逐渐将全寿命周期理论应用到诸多民用行业,如建筑[1,2]、道桥建设[3,4]、设备生产维护[5,6]等。电力行业的应用以核电项目起步,后在输配电、电力设备管理[7]中已被广泛应用,而在风电项目中的应用也日趋成熟。Castro-Santos Laura[8]等结合全寿命周期理论分析了海上风电场所采用的三种不同浮动平台在不同阶段对项目成本的影响因素,以提高风电场在成本方面的竞争力。Morea, F.[9]等评价了离网的光-风混合发电系统,采用的是全寿命周期成本估算方法,他们在动态仿真的基础上构造了专业系统,而且通过使用项目初期的原始数据得出了最优解区域。Ayedh Alqahtani[10]认为成本影响因素之一是电力设备性能的退化,并采用了持续时间蒙特卡洛链对风电场整个寿命周期成本管理进行了重点研究。Chiao-Ting Li[11]在研究了风力发电的整个生命周期成本之后,对风力发电进行了长期成本分析。他们相信,在未来的 30 年中,风电的成本仍将高于天然气发电,但它将比煤炭发电便宜。ShinNagashima[12]依据生命周期成本理论,总结并分析了海上和陆上风力发电成本管理的具体策略。Maria K[13]以特定的风电项目为研究对象,建立了基于全寿命周期成本理论的成本计算模型。N D Lagaros[14]等基于非线性结构分析评估了风电场的全寿命周期成本模型,并解释了风能资源和风机位置的重要性。风电项目度电成本近几年受到国外学者的关注,T. Ashuri[15]等通过建立一种用于海上风电机组的优化方法,以降低海上风电项目的度电成本。Maira Bruck[16]等建立了风电项目度电成本估算模型,对买卖双方合同谈判有一定的参考意义。Birgir Freyr Ragnarsson[17]等将冰岛某地区风力和功率的测试数据代入其建立的度电成本估算模型进行计算,为当地将建立的风电场风电机组布局及选型提供了依据。

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3 风电项目全寿命周期度电成本因素分析


3.1 决策阶段度电成本影响因素分析

(1) 项目全寿命周期度电成本管理团队的专业能力

对于一个风电项目来说,前期策划、成本计划和管控都需要有一个专业的团队来管理,成立风电项目全寿命周期的度电成本的管理团队是至关重要的。整个团队应从开始就要做好各方面的考察,制定出不同的方案进行专业的比较,全方面比较设计、设备、施工、造价各方面专家的意见和建议。上述调研和不断地比较的过程需要消耗大量的人力、物资以及资金,最终管理团队的决策正确与否,会对项目的未来产生重大影响,对项目的成败起着决定性的作用。所以,项目全寿命周期度电成本管理团队的专业能力尤为重要。

(2) 政策的扶持程度

风力发电作为一种清洁能源,低碳经济,为我国的提供了一种新型能源。我国人口众多,资源尤为重要。现阶段我国的经济依然是在可持续发展阶段,大力的开发新能源为我国节省了其他不可再生资源。但风电项目的投资大,对于地理环境的要求高,前期需办理土地、环评、安评等相关手续,因此国家的相关政策对于风电项目尤为重要。在建设过程中需要各个地方政府的大力支持。在勘察,前期准备,前期施工的过程中更加需要各个地方政府的支持,减少一些手续以及费用,这样有利于节约成本的和项目顺利开展。

(3) 融资条件

风电项目投资具有投资数额大、项目成本高、回本时间长、还款期长的特点。因此,风电项目的融资能力已成为风电项目能否获批的关键因素。如果融资不畅,将延误工期,并消耗过多的人力、物力、财力等成本,更严重的话,会导致已获批或已开工的风电项目流程或中断。

(4) 项目范围

对于风电项目来说,整体的装机数量和占地的面积决定了整体的规模。装机的数量多,项目的规模就大,所消耗的的人力,机械,物资,财力也就多,整个任务量就越大,涉及到的厂家也多,工作的流程也复杂,项目的成本也就提高了。由此,需要专业的管理团队来确定项目的规模,通过决策人员不断地核算,对于实地的不断考察,综合考虑整体的效益才能做出最合理的决策。


5 风电项目全寿命周期度电成本估算实例分析


5.1 所选风电项目概况

湖南通道县播阳风电场位于怀化市通道侗族自治县西部区域。通道侗族自治县境属亚热带季风湿润性气候区,四季分明,但夏天酷暑,冬少严寒。气温年较差小,日较差大,春温回升迟,秋温降得早。场区东西宽约 8.8km、南北长约 5.9km,总面积约 92km ,海拔高度在 752m~1116m 之间。场址距通道侗族自治县城区道路里程约为 55km。经现场实际测量,播阳风电场场址内可以布置风电机组的位置,测得的平均风速和风功率密度值如表 5.1 所示:

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播阳风电场按照相关的风资源等级评估办法,其风资源等级评估为 1 级。本风电场所处区域秋季风资源较差,春、夏、冬三季风资源较好,年有效风时数和满发小时数均较高,属低风速型风电场。批复装机规模为 50MW。

风电场的地形条件、运输条件、自然环境、吊装技术等均会对风电机组的选择产生很大影响,进而影响整个风电项目的建设方案。选择风电机组应该综合考虑技术的先进性、运行的可靠性以及经济的合理性。首先,应根据项目地理环境和风资源状况,确定风电机组的类型。播阳风电场为低风速型风电场,所以应该选择适合现场情况的低风速型风电机组。第二,结合风电机组的运行方式、电网公司对风电场并入电网的技术要求、现场地理环境,方可合理确定风电机组的型号以及风电机组机位的布置。通过选择最合适的风电机组,降低风电项目全寿命周期度电成本,最终达到提高项目经济效益的目的。本文提出两种项目规划方案。


5.2 全寿命周期度电成本估算模型的应用

5.2.1 各个阶段各项成本估算

按照已经建立的风电项目全寿命周期度电成本估算模型,想要较为准确地估算出项目度电成本,应该分别详细计算各个阶段的成本,即建设期成本,运营成本和维护成本,检修成本以及回收残值。以下对项目全寿命周期成本结构内的五类成本进行分别计算。

(1) 建设期成本

建设期间的成本,是指风电项目投产前发生的所有费用,这部分费用一般是一次投入使用。播阳风电场计划一年的建设周期,按照时间价值理论,该部分成本不用进行折现计算,将其原值作为现值。建设期成本主要包括设备采购成本、设备安装成本、建筑工程成本及其他成本。建设期成本的构成,参考风电场工程相关定额并按照建设期成本构成,计算该项目两种不同方案的建设期成本。

(2) 运营成本

风电项目在运营过程中产生的所有成本之和就是运营成本,主要包括能源消耗和人工成本。项目建设期为 1 年,服务期为 20 年。运营成本是根据风力发电项目的建设条件计算的。由于每年的运营成本不同,因此应该区分计算每年的运营成本。

(3) 维护成本

风电项目在正常运营过程中,为保证设备和系统可以安全稳定运行,而开展的定期维护和定期试验所发生的费用总和,即是维护成本。主要包括维护人员成本,维护成本,材料成本、技术改造成本等,其贯穿于整个项目寿命周期,应该对其进行折现计算。不同设备的维护成本差异显著导致方案一和方案二的维护成本不同。


结论

近年来,国家大力支持建设风电项目,作为一种新型的清洁能源,为国家能源调整能源结构,节能减排做出了巨大贡献。但由于风电项目建设投资金额大、回收期长,因此很长一段时间风电项目开发建设还需要国家政策的扶持,也更需要选择合理的决策方案,降低项目全寿命周期度电成本,达到项目效益最大化的目标。风电项目全寿命周期度电成本更能准确反映项目的综合成本,仅仅考虑项目建设期成本,并不能做出更加合理的决策,所以度电成本是风电项目建设方案评价与选择的最重要的参数,成本管理也应该以控制度电成本为目标导向。

本文通过研究项目成本的管理、全寿命周期成本管理、度电成本管理理论,剖析了风电项目全寿命周期五个阶段成本的影响因素、发电量的影响因素以及各阶段成本的构成结构,进而建立了风电项目全寿命周期度电成本管理模型,并在实例中进行验证,最终总结出了各阶段降低成本的措施以及提高发电量的措施,以达到风电项目全寿命周期度电成本最低的控制目标。

本文主要研究结论如下:

(1) 深入剖析了风电项目全寿命周期决策、设计、建设、运维、报废回收五个阶段的成本影响因素以及发电量的影响因素。首先确立每个阶段成本影响因素,然后对每个影响因素如何影响度电成本进行详细的分析,为后续风电项目成本结构研究以及全寿命周期度电成本管理模型建立奠定了基础。

(2) 依据风电项目全寿命周期各个阶段的特征和目前已经运营的风电项目的模式,深入剖析风电项目各个阶段的成本构成,及各部分成本的计算方法,利用时间价值理论和实物期权理论,对传统的风电项目成本估算模型进行了改进,建立了更具实际价值的风电项目全寿命周期度电成本估算模型。

(3) 用实例对风电项目全寿命周期度电成本估算模型进行了验证。将建立的估算模型应用到湖南通道县播阳风电场中。在项目中对两种规划方案的风电全寿命周期度电成本进行了分析和对比,选择出度电成本较低的方案,并找到了优化方案中的规律。由此验证了风电项目全寿命周期度电成本估算模型的有效性和实用价值。

参考文献(略)

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