[发明专利]一种考虑智能配电网协调互动的边缘数据中心经济性分析方法

权利要求书

1.一种考虑智能配电网协调互动的边缘数据中心经济性分析方法，其特征在于包括以下步骤：

S1：对与边缘数据中心参与协同调度成本收益密不可分的影响因素进行分析；从外部因素和内部因素两个角度进行划分。

S2：在边缘数据中心储能成本收益影响因素分析的基础上，建立边缘数据中心储能系统参与电网协同调度成本和收益测算模型；数据中心成本包括建设期成本和运营期成本；数据中心收入包括低储高发运行收入、数据中心备电服务收入、边缘数据中心碳交易收入和数据中心储能系统残值收入；数据中心收益包括清洁能源电量收益、延缓电网投资和收益政府补贴收益。

S3：在边缘数据中心储能系统成本收益测算的数据中心上，建立基于全生命周期方法的边缘数据中心储能系统投资运营成本测算模型；

S4：利用传统投资决策模型，进行边缘数据中心储能系统的经济性分析；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的影响边缘数据中心参与协同调度成本收益的因素中，外部因素主要考虑数据中心储能定价、分时电价政策和数据中心政策等；内部因素主要考虑边缘数据中心储能规模、数据中心储能放电深度和储能盈利模式。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的边缘数据中心储能系统参与电网协同调度成本和收益测算模型，分类为成本测算模型、收入测算模型和收益测算模型。边缘数据中心储能系统全寿命周期总成本可以表示为建设期成本(Investment cost，IC)与运营期总成本(Operation cost，OC)之和：

TC＝IC+OC

其中，IC表示建设期成本，即初始投资，包括资本投入成本、购置设备成本和安装成本等；OC表示运营期总成本，等于电站寿命周期内每年的运营成本现值之和，包括运行成本、维护成本等。

数据中心储能系统的收益主要分为两部分：直接收入和潜在收益。边缘数据中心储能系统参与协同调度直接收入测算模型包含了边缘数据中心储能参与电网互动能够带来的直观收入，具体计算如下：

G_total，t＝G_1，t+G_2，t+E_q，t+R_re，t

其中，G_total，t为在t时段的数据中心储能系统的潜在收益；G_1，t为数据中心清洁能源电量收益，G_2，t为数据中心备电服务收入，E_q，t为边缘数据中心碳交易收入；R_re，t为储能系统残值收入。

边缘数据中心储能系统参与协同调度潜在收益测算模型具体计算如下：

Q_total，t＝R_power，t+R_de，t+I_total，t

其中，Q_total，t为在t时段的数据中心储能系统的潜在收益；R_power，t为数据中心低储高发运行收入，R_de，t为延缓电网投资收益；I_total，t为政府补贴。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的基于全生命周期的边缘数据中心储能系统投资运营成本测算方法，将边缘数据中心储能系统成本电价CPKH定义为考虑一定内部收益率(折现率)后，当边缘数据中心储能系统总成本现值等于总收益现值时计算得到的单位电量成本，此时的单位成本即为能保证数据中心实现盈亏平衡的临界上网电价。根据成本电价定义，令总收益现值等于总成本现值，得到式：

其中，等式左边为总收益现值，等式右边为总成本现值，Q_t为第t年的上网发电量，r为折现率，n为项目寿命周期，t为计算年数，t在0～n之间变化，CPKH为数据中心的临界上网电价。

提取度电成本CPKH，则得到边缘数据中心成本电价模型：

上式为本项目根据成本电价内涵，结合边缘数据中心储能系统实际情况，建立的数据中心储能全寿命周期成本电价计算模型，式中每个变量的具体构成及影响因素，在本发明中已经对其进行了详细研究。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的利用传统投资决策模型，对边缘数据中心储能系统的进行经济性分析；本发明采用净现值法对边缘数据中心参与协同调度效益进行测算。本发明建立了动态盈亏平衡计算公式，如下式：

其中，n为快充设施项目运行周期；为资金折现率；τ为所得税税率。O为由于技术更新进步而引起的服务费的年均降低比率，为固定资产折旧带来的所得税返还。