[发明专利]一种燃料电池电站替代小型燃煤电厂的经济效益计算方法

说明书

本发明公开了一种燃料电池电站替代小型燃煤电厂的经济效益计算方法，它包括以下步骤：分别提取小型燃煤电厂和燃料电池电站在一个工程周期的成本模型参数信息并将其拟合以获得各参数的时间曲线；根据小型燃煤电厂负荷特性曲线计算得到燃料电池和储能电池的功率装机区间和各个装机策略下的实际燃料消耗；将小型燃煤电厂和电池电站成本模型中成本参数代入时间价值后，分别获得两者在各自项目周期内的平均年成本；将小型燃煤电厂和燃料电池电站成本模型相减，获得替代方案的经济效益。本发明考虑了各项成本的时间价值，可以计算出数年内每一年不同策略下替代方案的经济效益，为燃料电池电站替代小型燃煤电厂的经济效益计算提供了一种有效的方法。

技术领域

本发明涉及燃料电池发电领域，特别涉及一种燃料电池电站替代小型燃煤电 厂的经济效益计算方法。

背景技术

随着加大生态环境保护力度，国家对于煤电排放的大气污染物、水体污染 物等排放标准不断趋严，并对煤电实施了结构性调整，我国继续对燃煤效率不 高、污染排放大的燃煤小火电机组实施关停政策，随之产生了许多诸如再就业、 设备处理和空地闲置等问题。利用无污染的燃料电池电站替代小型燃煤电厂的 方案被提上日程，但由于国内暂未有过实质的工程，故工程经验尚缺。

目前国内相关研究成果和报导大致分为两类：一类是静态成本替代计算方 法，即将原小型燃煤电厂的设备购置费用除以年限，再与设备维护费用，燃煤 费用，年燃煤量，环境治理费用相加，得到原方案年净现值，将燃料电池电站的 燃料电池设备购置费用除以使用年限，设备维护费用，燃料费用，储能电池设备 购置费用除以使用年限，储能电池设备维护费用相加，得到替代方案年净现值， 两者相减得到替代后的年净现值；另一类是动态成本替代计算方法，即将小型燃 煤电厂工程年限内所有成本代入折扣率后相加，再除以年限，将燃料电池电站工 程年限内所有成本代入折扣率后相加，再除以年限，两者相减，得到年净现值。

目前方法存在以下不足：未考虑非额定负荷情况下燃料电池发电效率下降 而产生的资源浪费。本发明采用成本效益法来计算替代方案的经济性，用绝对 经济效益指标为考察依据，建立方案的效益模型，并根据实际发电曲线、储能 电池成本、氢能成本、燃料电池生产成本的预测模型，确定模型中的参数，分 析计算出不同条件下燃料电池和储能电池容量的最优组合，以及替代方案相比 原方案的经济效益。

发明内容

本发明提供了一种燃料电池电站替代小型燃煤电厂的经济效益计算方法，旨 在考虑燃料电池电站替代小型燃煤电厂的工程中由于未考虑到非额定负荷情况 下燃料电池发电效率下降而产生的资源浪费而对成本造成影响，从而造成成本 计算不合理的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种燃料电池电站替代小型燃煤电厂的经济 效益计算方法，包括以下步骤：

1)分别提取小型燃煤电厂和燃料电池电站在各自一个工程周期的成本模型参 数信息,获取小型燃煤电厂的设备购置费用、设备使用年限、设备维护费用、燃 煤费用、年燃煤量、环境治理费用；获取燃料电池电站的燃料电池设备购置费用、 设备使用年限、设备维护费用、燃料费用、储能电池设备购置费用、储能电池设 备维护费用；

2)拟合模型中的各个参数，获得各参数成本与时间的关系曲线，收集各个成 本参数往年的价格，用符合趋势的函数对价格进行拟合，获得符合其变化趋势的 价格函数；

3)将小型燃煤电厂成本模型中的参数分成含有时间价值的参数与不含时间价 值的参数，计算不含时间价值的参数，含有时间价值的参数则折算到不含时间价 值参数的年份，获得小型燃煤电厂一个项目周期内的平均年开支；

4)将燃料电池电站成本模型中的参数分成含有时间价值的参数与不含时间价 值的参数，计算不含时间价值的参数，含有时间价值的参数则折算到不含时间价 值参数的年份，获得燃料电池电站一个项目周期内的平均年开支；