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不同经营模式的抽水蓄能电站并网经济性分析


第28卷第10期
201 0年10月

水电能源科学 Water Resourees and Power

V01.28 No.10 oct.2


1 0

文章编号:1000—7709(2010)10-0131-03

不同经营模式的抽水蓄能电站并网经济性

分析
胡斌奇1
王江波2 成 涛1 张文磊1

梁榕珊2

王晶晶2



鸣2

(1.湖南省电力公司,湖南长沙410007I 2.华北电力大学经济与管理学院,北京102206) 摘要:分析了抽水蓄能电站在租赁和电价两种经营模式下的特性,阐述了两种不同模式下电站并网的电网收 益及其研究模型,并以黑麋峰抽水蓄能电站为倒,分析了并网对电网经济性的影响。为电站经营模式的决策提 供了参考。 关键词:抽水蓄能电站I经营模式}经济效益,租赁模式l电价模式
中图分类号:TV743

文献标志码:A

抽水蓄能电站的价值体现于用电低谷时耗电 抽水、用电高峰时供电、快速反应能力及其对整个 电力系统的调节。虽在电能转化为势能、势能转 化为电能的两次能量转换中有一定的能量损耗, 但从整个电力系统运行看较为经济。因此,研究 抽水蓄能电站并网的经济性,分析不同模式下抽 水蓄能电站的经济效益对电网公司及抽水蓄能电 站自身做出更好的经营决策具有重要意义。鉴 此,本文在前人研究cl ̄6]的基础上,分析了抽水蓄 能电站不同经营模式下的运行特点,结合经营模 式建立了抽蓄并网的经济效益分析模型,并分析 了黑麇峰抽水蓄能电站并网对电网经济性的影响。 1

发电计划,向电网提供电力电量服务,或按国家批 准的容量电价和电量电价向电网提供电力电量服 务。抽水蓄能电站以法人身份独立经营,并参与 电力市场竞争[7]。该模式下,抽水蓄能电站作为 独立的发电公司,将从自身的利益出发,在遵循电 力市场各种规则的前提下,以获取最大利润为目 标,易获取超额利润,可按价格投标、转运费和容 量成本合理安排蓄能机组的最优运行方式[8J]。 电价模式获取超额利润可激发电站提高管理水 平,确保设备的高可用率,从而提高电站在电网中 的竞争能力。但由于抽水蓄能电站自负盈亏,独 立经营的电站竞争能力受外界影响较大,具有很 大的不确定性。电力市场的各种机制尚未完善, 还必须以价格导向为基础安排运行,在政策性电 价体系下,难以充分发挥抽水蓄能电站在系统中 的潜能。

租赁与电价经营模式分析

1.1租赁经营模式 租赁经营模式是指抽水蓄能电站组建独立的 公司,将容量租赁给电网公司经营,由电网统一调 度,电网公司支付给抽水蓄能电站租赁费,其租赁 费进入电网公司成本,由电网经营企业负担,电站 的所有权和经营权分离[7]。该模式操作方便,有利 于充分发挥抽水蓄能电站的调峰、调频等作用和效 益,合理确定租赁费有利于吸收各方投资,且便于 电网统一调度。但抽水蓄能电站将同时失去参与 市场竞争带来的收益,难以获取超额利润,未能充 分体现动态效益、电量效益,同时租赁费用需消化 于电网公司的成本中,加大了电网企业的经营负担。 1.2电价经营模式 电价经营模式是指抽水蓄能电站独立经营蓄 能电站,按国家批准的抽水电价、上网电价和年度
收稿日期:2010—05—28,修回日期:2010-06-18

2电站经济效益分析模型
2.1模型分析基础及假设条件 (1)模型分析基础。①电网一般电价表。假 设电网平水期腰荷时火电与水电的购电价格分别 为X、y,则高峰时段购电价格分别为1.17X、 1.17Y,低谷时购电价格分别为0.69X,0.69y;在 此基础上,丰水期水、火电分别减、加0.03元/ (kW?h),枯水期水、火电分别加、减0.04元/ (kW?h)。②各发电厂上网电价表。基于电网 公司下属各发电公司的竞价上网情况,并结合电 网的购电情况,可获得电网对各电厂在各时段的 购电价格,其中包括抽水蓄能电站的上网电价。

作者简介:胡斌奇(1980-),男。硕士研究生、工程师,研究方向为电力系统及其自动化,E-mail=wangjb66635@163.础
万方数据

?132?

水电能源科学

2010年

(2)假设条件。①以每天发电时间3、6 h计 算,且在高峰发电、低谷抽水。②高峰发电时替代 火电机组,上网电价为丰、平、枯时期的最高价格。 ③低估抽水用电为丰、平、枯时期的最低价格。④ 按“抽四发三”原则计算。 2.2不同经营模式下的经济效益计算模型 (1)租赁模式下。电站参与电网发电后,电网 购电成本变化C:一电站高峰时发电电网减少的 从其他电站购电的费用c1一低谷时抽水电网增 加的从其他电站购电的费用c2。 (2)电价模式下。电站参与电网发电后,电网 购电成本变化矿一电站低谷时抽水从电网买电 的费用G一电网总增加购电成本c3。 其中,电网总增加购电成本c3=电站替代其 他发电厂发电电网增加的购电成本c5+电站低 谷时抽水电网增加的从其他电站购电的费用c6。
Tab.1 Economic benefit analysis of



实例
黑糜峰抽水蓄能电站位于湖南省望城县桥驿

镇境内,紧邻湖南电网用电负荷中心长沙、株洲、 湘潭地区,地理位置优越。电站发电机组由4×
30x

10‘kW的单级立轴单转速混流可逆式水泵

水轮机组成,优化了湖南省的电源结构,缓解了负 荷季节的不均衡。电网电价水平按假设条件执 行,其中丰、平、枯阶段分别为122、123、120 d。同 时,基于各电站购电价的差异性,本文选择丰、平、

枯时段的最高购电价(取)2


760、3 060、3

460元/

(104kW?h)和最低购电价(E低)1 924元/(104kW?h)进行计算。

224、1 624、


(1)租赁模式下的经济效益。见表1。 (2)电价模式下的经济效益。见表2、3。
power grid with rental model 减少总购电成本/万元 按最高 购电价
7 453 14 907 22 360 29 14 813 907

表1租赁模式下电网经济效益分析

…一 条件机组还——1西i蚕—1(—10—4k—W—1了———聂面而——1矛i虿灭—10—4k—WFlF——1蓟面丽瓦面函丽—面瑶碌F—]蟊丽
高峰时电网减少的购电成本cl
?h)

低谷时电网增加的购电成本c2
?h)

条件=二●:

1 2 3 4

发电量
10

减少购电

用电量/(
14 640

增加购电成本/万元 按最高
9 342 18 685

按最低 购电价
11 23 35 994 987

”4”每天丰水期平水期枯水期成本/万元每天丰水期平水期枯水期
90 180 270 360 180 360 540 720 980 11 22 33 44 22 44 070 140 210 280 140 280 10 21 800 600 16 796 120 240 360 480 240 480 720 960 14 760 14 400 21 960 32 940 43 920 33 591 50 387 67 182 33 591 67 182 100 774 29 280 43 920 58 560 29 520 44 59 29 59 88 280 040 520 040 560 080 28 800 43 200 57 600 28 800 57 600 86 400 115 200

按最低
4 9 14 19 9 19 802 604 406 208 604 208 812

32 400 43 200 21 600 43 200 64 800 86 400

28

027

981

37 369 18 685 37 369 56 054 74 739

47 974 23 987 47 974 71 95 961 948



l 2 3 4

21

960

29 280 58 560

43 920 65 880 87 840

29 813 44 720

66 420 88 560

87 840 117

28

134 365

120 118

38 417

59 626

注。A为假设每台机组每天发电3 hiB为假设每台机组每天发电6 h。

表2电价模式下电网增加的购电成本
Tab.2
Increased cost

of power grid with pricing modeI 低谷时电网增加的购电成本Ce 用电量/(104kW?h)
14 400 28 800 43 200 57 600 28 800 57 600 86 400

。…
条件:?:

1 2 3 4 90 180 270 360 180 360 540 720

高峰时电网增加的购电成本Cs 发电量/(104kw?h)
10 21 32
43 21 43

增加总购电成本c32 Cl+c2/万元 按E毫计算按E怔计算
14 28 036 073 109 9 496 18 992

增加购电

增加购电成本/万元 按最高
9 18 342 685

"口甄每天车水期平水期枯水期成本/7/元;每天丰水期平水期枯水期
980 960 940 920 960 920 Il 22 0700 140 10 21 800 600 4 694 9 388 14 082 18 776 9 388 120 240 360 480 240 480 720 14 29 640 280 14 29 44 760

按最低
4 802 9 604

520 280

33 210 44 280 22 140 44 280 66 420 88 560

32 400 43 200 21 600 43 200 64 800 86 400

43 920 58 560 29 280

28 027 37 369 18 685 37 369 56 054 74 739

14 19

406 208

42

28

488

59 040 29 59

56 145 28 073

37 984 18 37 56 992 984 976



1 2 3 4

520 040

9 604 19 208

18 776 28 164 37 552

58 560 87 840

56 145 84 112 218 291

65 880 87 840

88 560

28 812 38 417

960 117 120 118

080 115 200

75 969

注tA为假设每台机组每天发电3 hiB为假设每台机组每天发电6 h.

裘3电价模式下抽水蓄能电站购电价格与电网获利分析

妻篡燃篓=一熟 苎篓鼎芝篓黼Jill篙一器 件嚣篓鬻委焉差善=篇 件嚣篓鬻菱焉按h篙8罴篙

1 14 038 20 876 42 113 56 151 9 496 0.461 4 0.311 I 302 604 907 1 209 B 1 28 076 18 995 37 990 56 75 985 980 604 209 813 418

Tab.3

Analysis of buying price

an

profit of

power

grid

with pricing

model


3 4

18 995 28 463 37 990

2 3 4

56151 84 22/ 112 302

1 1 2

注。A为假设每台机组每天发电3 hiB为假设每台机组每天发电6 hiX为黑麋峰抽水对电同的购电价格IQ为临界价格基础上?黑麋峰 从电网购电每万kW?h上涨100元.

万方数据

第28卷第10期

胡斌奇等:不同经'i模式的抽水蓄能电站并网经济性分析 水电能源科学,2008,26(3):80-82,149.

?133?

4结语
a.基于分析租赁与电价两种模式下抽水蓄能 电站经营特点,提出了抽蓄电站并网的经济收益 计算模型,并以黑麋峰抽水蓄能电站为例分析了 其并网对电网经济效益的影响。 b.实例结果表明,当抽水蓄能电站发电成本 较高时,在短期内应对其实行租赁模式,以发挥其 最大效用并满足各种节能政策的需要;从长期看, 随着市场竞争的完善和抽水蓄能电站成本的降 低,实施电价模式将更有利于电力资源的优化配 置,电网收益更高。 参考文献:
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宋云亭。张瑞华.电力市场环境下蓄能电站的运行 效益评估[J].电力自动化设备,2002,22(9):27—30.

Benefit Analysis of Pumped Storage Power Station with Different Business HU Binqil WANG Jiangb02 CHENG Ta01 ZHANG Wenleil
LIANG Rongshan2

Model

WANG Jingjingr2

ZENG

Min92

(1.Hunan Electric Power Company,Changsha 410007,China;2.School of Economic and Management,
North China Abstract¥This Then,a research
paper

Electric Power University.Beijing 102206,China)
storage

analyzes the

features of pumped

power station with

rental

model and pricing model.
tO

model about the benefits of power station with different modes is established when it is connected pumped storage station for
an

the

grid.Finally,Taking the Heimifeng characteristics is

example,the influence of connection grid

on

economic

analyzed.Thus。it

provides practical reference

for the decision-making of business model for pumped

storage power’station. Key wordsl

pumped storage power station;business mode;economic benefit;rental modelI

pricing

model

(上接第28页)
[4]喻小军,周宏,罗荣桂.湖北省经济一资源一环境协 调发展研究[J].运筹与管理,2000,9(1)t32—36. [5]王艳芳。崔远来,顾世祥,等.系统动力学在水资源优化 配置中的应用D].水电能源科学,2006,24(5):8-11. C6]
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Agricultural De-

velopment ProjectI A System Dynamics Approach

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Study

on

Simulation Model of System Based
HAN Yan on

Water

Resources Composite

System Dynamics
WANG
Guangqian

HUANG Yuefei

(State Key Laboratory of Hydroscience and Engineering,Tsinghua University,Bering 100084,China) Abstract:According to system dynamics theory and method,dynamics model of composite system about water sources society,economy and ecology environment has been established.The developed model
use re—

is used
tO

tO

simulate

and
re-

forecast urban water

and social

economy in Dalian City based

on

the

statistical data from 1995
resources

2004 years.The

suits indicate that the developed model is useful and helpful for decision making of water
alize

composite system tO

re。

harmony development of water resources,society,economy and ecology environment.
Key words:water

resources;composite system;system dynamics;sustainability

万方数据

不同经营模式的抽水蓄能电站并网经济性分析
作者: 作者单位: 胡斌奇, 王江波, 成涛, 张文磊, 梁榕珊, 王晶晶, 曾鸣, HU Binqi, WANG Jiangbo, CHENG Tao, ZHANG Wenlei, LIANG Rongshan, WANG Jingjing, ZENG Ming 胡斌奇,成涛,张文磊,HU Binqi,CHENG Tao,ZHANG Wenlei(湖南省电力公司,湖南,长沙 ,410007), 王江波,梁榕珊,王晶晶,曾鸣,WANG Jiangbo,LIANG Rongshan,WANG Jingjing,ZENG Ming(华北电力大学经济与管理学院,北京,102206) 水电能源科学 WATER RESOURCES AND POWER 2010,28(10)

刊名: 英文刊名: 年,卷(期):

参考文献(9条) 1.李惕先;季云;刘启钊 抽水蓄能电站 1995 2.李瑞师 抽水蓄能电站与常规水电、火电联合运行效益分析[期刊论文]-水电能源科学 2005(04) 3.崔继纯;刘殿海;梁维列 抽水蓄能电站经济环保效益分析[期刊论文]-中国电力 2007(01) 4.宋云亭;张瑞华 电力市场环境下蓄能电站的运行效益评估[期刊论文]-电力自动化设备 2002(09) 5.曹防;张粒子 抽水蓄能电厂的调峰服务分析及效益评估[期刊论文]-现代电力 2005(04) 6.于文革 抽水蓄能电站运行方式和电网经济效益分析[期刊论文]-水力发电 2002(04) 7.程芳;高龙华 抽水蓄能电站"三部制"电价结构的构想[期刊论文]-水电能源科学 2005(02) 8.夏松雨 国外抽水蓄能电站的建设和经营情况 1995(08) 9.崔继纯 抽水蓄能电站规划及可持续发展研究[期刊论文]-水电能源科学 2008(03)

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