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      風(fēng)能發(fā)電與火力發(fā)電的發(fā)展?jié)摿Ρ确治?/h1>
      2020-12-09 21:27:29張飛王明志
      中國電氣工程學(xué)報 2020年8期
      關(guān)鍵詞:火力發(fā)電

      張飛 王明志

      摘要:當(dāng)前,在社會快速發(fā)展過程中,對于能源資源的需求日益增加,然而當(dāng)前實際情況是全球能源資源緊缺,環(huán)境污染嚴(yán)重,所以為了推動社會和諧發(fā)展,應(yīng)該積極研發(fā)新能源。對此,本文簡單介紹風(fēng)能發(fā)電與火力發(fā)電,并分析兩者成本以及構(gòu)建相應(yīng)經(jīng)濟模型,最終得出風(fēng)能發(fā)電前景更加樂觀,具有良好發(fā)展?jié)摿Y(jié)論。

      關(guān)鍵詞:風(fēng)能發(fā)電;火力發(fā)電;發(fā)展?jié)撃?/p>

      前言:當(dāng)前,我國電力供應(yīng)主要以火力發(fā)電為主,然而在城市污染問題不斷加重,人們環(huán)保意識持續(xù)增強背景下,社會與政府對綠色能源利用開始有所重視,希望可以借助一種對環(huán)境沒有危害的能源進行發(fā)電。所以風(fēng)能開始走進人們視野,然而我國在此方面的研究時間較短,受到成本以及發(fā)電穩(wěn)定性等方面影響,使得風(fēng)能發(fā)電無法廣泛普及。雖然風(fēng)能發(fā)電的弊端較多,然而其具有發(fā)展空間大以及污染小等優(yōu)勢[1]。

      1 風(fēng)能發(fā)電與火力發(fā)電簡介

      1.1風(fēng)能發(fā)電

      對于風(fēng)能發(fā)電,即將風(fēng)能通過風(fēng)電機組以及其他風(fēng)電裝置對風(fēng)能進行電能轉(zhuǎn)化。風(fēng)能具有可再生、清潔等特點,風(fēng)能被認為是即將實施的重要可再生能源。在古代人們就開始借助風(fēng)能開展生產(chǎn)活動,例如風(fēng)車,能夠?qū)︼L(fēng)能進行機械能轉(zhuǎn)化,促使人們生活更加方便。同時風(fēng)能資源非常豐富,結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,地球可利用風(fēng)能是10倍可開發(fā)的水能[2]。目前大多數(shù)風(fēng)電廠的經(jīng)驗都是基于陸上安裝的,但是,未來風(fēng)電的發(fā)展方向主要是海上方向,在2015年的“Energy [R]evolution”預(yù)測中,2050年歐洲將有148GW的海上風(fēng)機投入運營;2030年美國的風(fēng)機裝機量將到達22GW,到2050年將增加到86GW; 由Energy Resources Institute of India制定的2050年印度海上風(fēng)電裝機容量可能達到170GW[3];而中國到2050年海上風(fēng)電裝機容量將達到200GW.

      1.2火力發(fā)電

      該發(fā)電形式主要借助天然氣、石油、煤等液體、固體等燃料的燃燒熱量,使發(fā)電機組獲得能量并運轉(zhuǎn),最終實現(xiàn)發(fā)電目標(biāo)。我國各個發(fā)電類型中,火力發(fā)電研究時間最長,同時也是我國重要發(fā)電形式。然而近些年因為自然環(huán)境污染情況日益嚴(yán)重,所以火力發(fā)電由于其消耗大量資源、嚴(yán)重破壞環(huán)境以及利用效率低等被人們所詬病。

      2 風(fēng)能發(fā)電與火力發(fā)電經(jīng)濟模型

      2.1風(fēng)能發(fā)電成本與經(jīng)濟模型

      (1)風(fēng)能發(fā)電成本

      其主要涵蓋并網(wǎng)投資、風(fēng)力運營以及固定三方面成本。運營費用主要涵蓋電機組運行成本與維護成本,同時還有提倡維護、保險等成本費用。固定成本通常為風(fēng)電機組費用。對于大規(guī)模風(fēng)能開發(fā)利用,還需要承擔(dān)并網(wǎng)成本以及并網(wǎng)之后相關(guān)問題。

      (2)風(fēng)能發(fā)電費用經(jīng)濟模型

      為了了解風(fēng)能發(fā)電情況需要構(gòu)建相關(guān)經(jīng)濟模型[3]。

      其中,F(xiàn)w為年固定投資費用;Mw代表維護成本;Q代表風(fēng)電裝機容量;Qw代表運營費用;W代表發(fā)電總量;ICDM代表相關(guān)部門在清潔能源方面的補償;代表發(fā)電自用率。并且Fw=,代表等額資金回收系數(shù),I代表項目初始投資費用。結(jié)合某風(fēng)能電場具體情況,分析計算其成本因素靈敏程度,見下表。

      2.2火力發(fā)電成本與經(jīng)濟模型

      (1)火力發(fā)電成本

      其主要由固定費用、變動成本、投資回報以及其他費用四部分構(gòu)成。固定成本主要涵蓋職工工資、機組磨損折舊、繼續(xù)運用以及其他費用構(gòu)成。變動成本主要涵蓋燃料費以及水電費用等。對于固定成本,新建火電站機械磨損費用會更大。對于變動費成本,員工工資呈上升趨勢,同時政府在火電廠所收取的排污等費用也呈現(xiàn)增加趨勢。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示2003年—2013年期間,火電廠向政府繳納的排污費用增加3倍。同時煤價也會影響火電廠發(fā)電成本,并且燃煤成本在總發(fā)電成本中的比重高達60%。然而近些年在經(jīng)濟快速發(fā)展背景下,職工勞務(wù)費用出現(xiàn)較大幅度增長,同時由于我國煤炭開采過程的機械化程度較低,基本上依賴人工開采,因此煤炭價格持續(xù)上升,然而電價并未隨之增長,使得火電企業(yè)整體運營成本增加。

      (2)經(jīng)濟模型

      為了對火電企業(yè)運行和價格機制加以了解,需要構(gòu)建相關(guān)模型。

      其中,V代表與活力發(fā)現(xiàn)存在聯(lián)系的變動成本;F為固定成本;Q代表上網(wǎng)電量。

      1度電固定費用標(biāo)識為Cf,計算公式如下:Cf=F/Q。其中Q代表年預(yù)計電量;F代表年固定費用預(yù)計值

      單位電量成本是CF,計算公式如下:CF=IF+T+Cc。其中,T代表其他成本;Cc代表燃煤成本;IF代表動態(tài)投資成本。IF計算公式為:

      其中,代表自用電比率;代表電價比率;n代表設(shè)備一年內(nèi)實際工作時間(h);代表等額還款系數(shù)。

      按照上述公式,同時根據(jù)某火電廠具體情況,計算其活力發(fā)現(xiàn)成本因素靈敏度。見下表。

      結(jié)語:通過以上計算數(shù)據(jù)能夠發(fā)現(xiàn),風(fēng)能發(fā)電和火力發(fā)電均具有獨特優(yōu)越性,然而以總體角度分析,風(fēng)能發(fā)電前景更加樂觀,具有良好發(fā)展?jié)摿?。所以,政府與電力企業(yè)應(yīng)該加大風(fēng)力研究,以不斷提高風(fēng)能發(fā)電穩(wěn)定性,保證風(fēng)能發(fā)電能夠得到全面普及,進而實現(xiàn)環(huán)保目標(biāo)。

      參考文獻:

      [1]蔡藝. 風(fēng)能發(fā)電與火力發(fā)電的發(fā)展?jié)摿Ρ妊芯縖J]. 中國科技縱橫, 2019(01):158-159.

      [2]李濤. 風(fēng)力發(fā)電的環(huán)境價值分析[J]. 環(huán)境與發(fā)展, 2017,137(10):55+57.

      [3]TERI; WWF. The Energy Report—India 100% Renewable Energy by 2050.

      [4]王軍昌. 風(fēng)能發(fā)電與火力發(fā)電的發(fā)展?jié)摿Ρ妊芯縖J]. 電子制作, 2015, (02):232-232,233.

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