[发明专利]一种成本效益最优的火电机组减排方案定制方法和系统

权利要求书

1.一种成本效益最优的火电机组减排方案定制方法，其特征在于，包括以下步骤：

确定基准年和目标年；获取基准年机组结构与各类污染物排放值；确定目标年国家制度因素、减排技术和机组结构变化情况，确定目标年各污染物排放水平及减排空间；确定综合效益的目标函数，以目标年改造装机约束与减排量约束为约束条件，建立成本效益减排优化模型；根据目标年机组结构及减排技术进行优化选择，确定成本效益最优的火电机组减排方案；其中，

机组结构包括火电机组组合、年发电小时数和煤质种类；

污染物排放水平为某一确定污染物在某种确定边界条件下的排放量，确定边界条件指火电机组结构、相应减排技术与排放标准指定条件；

减排空间为一相对变量，由目标年与基准年相比的国家制度因素、减排技术与机组结构参数的变化决定；

所述优化模型具体如下：

（1）目标函数：；

式中，z是总综合效益；X是火电机组的改造装机量；W为火电机组改造后能获取的综合收益，即改造收益与改造成本的差值；

改造收益=减排收益+隐形收益；其中，减排收益=排污费*减排量，隐形收益=未来高环保费用及人类健康成本*减排量；

改造成本=改造投资成本+改造运维成本；其中，改造投资成本以最长寿命期作为投资回收期折算，改造运维成本以寿命期内平均值为准；

（2）约束条件：改造装机约束与减排量约束，其中，

改造装机约束：

减排量约束：

其中，i,j,k分别表示污染物种类、减排技术种类，机组类型，X_i，j，k表示对应某一类机组（k），为了减少某种污染物（i）所采用的技术（j）的改造量；为某一类机组目标年的总装机；为对应不同装机容量机组应对某周污染物的减排技术绩效，为某类污染物目标年到基准年的减排量；

所述污染物的种类包括碳粉尘、二氧化碳及氮氧化物；

所述减排技术的种类包括脱硫技术、脱销技术和除尘技术，所述脱硫技术包括均流提效板、脱硫增效环和提高液气比；所述脱硫技术包括锅炉低氮燃烧改造和SCR脱硝装置增设新型催化剂；所述除尘技术包括低温电除尘、湿式电除尘和高频电源；

所述机组类型包括0.6-10万千瓦机组、10-20万千瓦机组、20-30万千瓦机组、30-60万千瓦机组、60-100万千瓦机组和100万千瓦以上机组。

2.一种成本效益最优的火电机组减排方案定制系统，其特征在于，包括

参数获取模块：用于确定基准年和目标年；

建模模块：用于确定综合效益的目标函数，以目标年改造装机约束与减排量约束为约束条件，建立成本效益减排优化模型；

方案确定模块：用于根据目标年机组结构及减排技术进行优化选择，确定成本效益最优的火电机组减排方案；其中，

机组结构包括火电机组组合、年发电小时数和煤质种类；

污染物排放水平为某一确定污染物在某种确定边界条件下的排放量，确定边界条件指火电机组结构、相应减排技术与排放标准指定条件；

减排空间为一相对变量，由目标年与基准年相比的国家制度因素、减排技术与机组结构参数的变化决定；

所述优化模型具体如下：

（1）目标函数：；

式中，z是总综合效益；X是火电机组的改造装机量；W为火电机组改造后能获取的综合收益，即改造收益与改造成本的差值；

改造收益=减排收益+隐形收益；其中，减排收益=排污费*减排量，隐形收益=未来高环保费用及人类健康成本*减排量；

改造成本=改造投资成本+改造运维成本；其中，改造投资成本以最长寿命期作为投资回收期折算，改造运维成本以寿命期内平均值为准；

（2）约束条件：改造装机约束与减排量约束，其中，

改造装机约束：

减排量约束：

其中，i,j,k分别表示污染物种类、减排技术种类，机组类型，X_i，j，k表示对应某一类机组（k），为了减少某种污染物（i）所采用的技术（j）的改造量；为某一类机组目标年的总装机；为对应不同装机容量机组应对某周污染物的减排技术绩效，为某类污染物目标年到基准年的减排量；

所述污染物的种类包括碳粉尘、二氧化碳及氮氧化物；

所述减排技术的种类包括脱硫技术、脱销技术和除尘技术，所述脱硫技术包括均流提效板、脱硫增效环和提高液气比；所述脱硫技术包括锅炉低氮燃烧改造和SCR脱硝装置增设新型催化剂；所述除尘技术包括低温电除尘、湿式电除尘和高频电源；

所述机组类型包括0.6-10万千瓦机组、10-20万千瓦机组、20-30万千瓦机组、30-60万千瓦机组、60-100万千瓦机组和100万千瓦以上机组。