曾 鳴，王 鑫，韓 旭，孫辰軍

(1.華北電力大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，北京 昌平 102206;2.華北電力大學(xué) 能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心，北京 昌平 102206;3.國(guó)網(wǎng)河北省電力公司，河北 石家莊 050000)

基于全壽命周期的分布式發(fā)電并網(wǎng)用戶側(cè)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估

曾 鳴1,2，王 鑫1,2，韓 旭1,2，孫辰軍3

(1.華北電力大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，北京 昌平 102206;2.華北電力大學(xué) 能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心，北京 昌平 102206;3.國(guó)網(wǎng)河北省電力公司，河北 石家莊 050000)

當(dāng)前，我國(guó)環(huán)境污染與資源緊缺問(wèn)題不斷加劇，隨著分布式發(fā)電技術(shù)水平的不斷提高，清潔能源分布式發(fā)電將是未來(lái)電力市場(chǎng)的發(fā)展方向之一，而影響用戶側(cè)分布式電源實(shí)施的重要因素為用戶側(cè)的經(jīng)濟(jì)性。為此，文章從分布式發(fā)電全壽命周期的角度給出用戶側(cè)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估方法。首先，針對(duì)分布式發(fā)電并網(wǎng)的運(yùn)行特點(diǎn)，對(duì)用戶側(cè)全壽命周期3個(gè)階段的成本收益項(xiàng)進(jìn)行全面梳理，提出各項(xiàng)指標(biāo)的計(jì)算模型。其次，基于項(xiàng)目全壽命周期現(xiàn)金流計(jì)算利潤(rùn)凈現(xiàn)值、投資回收期和內(nèi)部收益率這3個(gè)指標(biāo)值。最后，針對(duì)裝機(jī)成本、燃料費(fèi)用和售電收入這3個(gè)不確定性因素對(duì)項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值的影響進(jìn)行敏感性分析，分析結(jié)果給出了在分布式電源并網(wǎng)的情況下，用戶側(cè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化應(yīng)采取的措施。通過(guò)分析結(jié)果可以看出，對(duì)項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值影響最大的因素是年售電收入，其次是燃料費(fèi)用，第三是裝機(jī)成本，項(xiàng)目要想取得更大的收益，需要擴(kuò)大其售電市場(chǎng)、提高發(fā)電效率，降低燃料費(fèi)用。

全壽命周期；分布式發(fā)電并網(wǎng)；經(jīng)濟(jì)性評(píng)估

0 引言

隨著分布式發(fā)電技術(shù)水平的不斷提高、應(yīng)用成本的明顯下降，價(jià)格、財(cái)政、稅收等政策陸續(xù)出臺(tái)，我國(guó)居民分布式發(fā)電已經(jīng)具備了大規(guī)模發(fā)展的可能。與大規(guī)模電量輸出的發(fā)電站相比，居民分布式電源的特點(diǎn)是“自發(fā)自用、余量上網(wǎng)”，發(fā)出的電有相當(dāng)部分用戶自用，由此具有靠近用戶、輸電成本低、對(duì)電網(wǎng)影響小、選址靈活、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)勢(shì)[1]，也是我國(guó)著力推廣的未來(lái)電力生產(chǎn)方式之一。

微網(wǎng)作為一種能源供應(yīng)系統(tǒng)中增加分布式能源滲透率的新型能量傳輸模式與管理技術(shù)，能夠方便可再生能源系統(tǒng)的接入、提高能源利用效率和實(shí)現(xiàn)需求側(cè)管理[2-5]。在研究分布式電源并網(wǎng)對(duì)用戶側(cè)的影響方面，文獻(xiàn)[6]提出隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)和電力體制改革不斷深入，分布式電源也將擁有越來(lái)越大的市場(chǎng)份額，各種分布式電源能夠在統(tǒng)一開(kāi)放的交易市場(chǎng)上進(jìn)行公平競(jìng)爭(zhēng)。由于分布式電源成本不同，品質(zhì)各異，并網(wǎng)后將對(duì)地區(qū)電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生巨大的沖擊，因此必須對(duì)整個(gè)電力經(jīng)濟(jì)和地區(qū)電網(wǎng)交易方式、電價(jià)和市場(chǎng)服務(wù)都進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整[6-10]。目前，分布式發(fā)電對(duì)用戶經(jīng)濟(jì)性評(píng)估的研究主要集中于影響因素的分析[11]。分布式發(fā)電的大量接入，會(huì)使配電系統(tǒng)由現(xiàn)在的無(wú)源輻射網(wǎng)變?yōu)橛性喘h(huán)網(wǎng)，配電系統(tǒng)的規(guī)劃和運(yùn)行會(huì)發(fā)生根本性的變化，用戶側(cè)分布式發(fā)電的應(yīng)用也將影響電網(wǎng)側(cè)的經(jīng)濟(jì)效益[12]。

在研究分布式電源并網(wǎng)對(duì)用戶側(cè)的經(jīng)濟(jì)性影響方面，國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究很少。學(xué)者胡驊應(yīng)用財(cái)務(wù)分析方法研究了分布式發(fā)電用戶側(cè)應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性的相關(guān)因素[13]，如裝機(jī)成本、財(cái)務(wù)成本、燃料成本、廢熱利用價(jià)值、減少的購(gòu)電支出等。也有學(xué)者在蒙特卡洛仿真計(jì)算供電可靠性的基礎(chǔ)上，通過(guò)饋線區(qū)分割編碼和分布式電源模型的建立，提出了含分布式電源的可靠性計(jì)算方法。通過(guò)實(shí)例分析，證實(shí)了分布式電源的接入對(duì)于重要用戶供電可靠性具有一定的提升作用[14-16]，不同種類的分布式電源共同配置、在一定范圍內(nèi)增加分布式電源接入容量可以進(jìn)一步提高重要用戶供電可靠性[17-20]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者并沒(méi)有對(duì)分布式電源并網(wǎng)對(duì)用戶側(cè)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估做一個(gè)全面系統(tǒng)的研究。

本文基于全壽命周期理論，從用戶側(cè)分布式發(fā)電的購(gòu)置、運(yùn)行和報(bào)廢這3個(gè)階段對(duì)用戶側(cè)各項(xiàng)成本效益進(jìn)行分析，并構(gòu)建相應(yīng)的計(jì)算模型；在此基礎(chǔ)上，從經(jīng)濟(jì)價(jià)值、時(shí)間和效率這3個(gè)維度進(jìn)行用戶側(cè)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估指標(biāo)的計(jì)算，主要包括利潤(rùn)凈現(xiàn)值、投資回收期和內(nèi)部收益率。最后，針對(duì)某一典型區(qū)域，對(duì)分布式發(fā)電并網(wǎng)用戶側(cè)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估的流程進(jìn)行模擬，并對(duì)裝機(jī)成本、燃料費(fèi)用和售電收入這3個(gè)因素對(duì)利潤(rùn)凈現(xiàn)值的影響進(jìn)行敏感性分析，根據(jù)分析結(jié)果給出分布式發(fā)電并網(wǎng)用戶側(cè)投資運(yùn)行建議。

1 基于全壽命周期的用戶側(cè)成本效益分析

本文考慮的分布式發(fā)電運(yùn)營(yíng)模式為自產(chǎn)自銷，即自發(fā)自用，余量上網(wǎng)。

1.1 購(gòu)置階段

(1) 裝機(jī)成本C1。分布式發(fā)電裝機(jī)成本與具體項(xiàng)目密切相關(guān)。該項(xiàng)成本自出發(fā)生在項(xiàng)目開(kāi)展的前期。

(2) 財(cái)務(wù)成本C2。分布式并網(wǎng)發(fā)電用戶側(cè)發(fā)生的財(cái)務(wù)成本主要是貸款利息。財(cái)務(wù)費(fèi)用的值取決于貸款占總投資的比例以及貸款的利率。假設(shè)用戶一次還本，每期付息。因此，年財(cái)務(wù)費(fèi)用為

C2=C1εr

(1)

式中：ε表示貸款占總投資的比例；r表示貸款年利率。

1.2 運(yùn)行階段

(1) 燃料費(fèi)用C3。部分分布式電源每年需要一定的燃料支出，例如冷熱電三聯(lián)供每年燃料費(fèi)為

(2)

式中：W為發(fā)電功率，kW；h為設(shè)備年運(yùn)行小時(shí)數(shù)，h；pf為燃料價(jià)格，元/ m3；ηe為發(fā)電效率，%；δ1為燃料低位發(fā)熱量，kJ/m3。

(2) 運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用C4。運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用包含檢修人員費(fèi)、設(shè)備故障檢修費(fèi)等，該成本貫穿設(shè)備整個(gè)壽命周期。通常供電設(shè)備維護(hù)成本取初始投資的某一比例，根據(jù)分布式發(fā)電設(shè)備的特點(diǎn)，本文的年運(yùn)行維護(hù)成本取初始投資的6%。

(3) 售電收入B1。年售電收入是用戶側(cè)獲得收益的重要來(lái)源，每年的售電收入為每年減少的購(gòu)電支出與余量上網(wǎng)收益兩部分之和，其計(jì)算公式為

B1=P1Luhu+P2(Caηe-Lu)h

(3)

式中：P1表示購(gòu)電價(jià)格；P2表示售電價(jià)格；Lu表示年平均用電負(fù)荷；hu表示年平均用電小時(shí)數(shù)；Ca表示可發(fā)電容量。

(4) 廢熱利用B2。熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)生的廢熱主要用于用戶側(cè)的熱水或蒸汽供應(yīng)，從而替代供熱的燃料成本。廢熱利用所產(chǎn)生的價(jià)值依賴于以下 2 個(gè)因素: 可利用的廢熱總量和被替代的燃料成本。廢熱利用的計(jì)算公式為

(4)

式中：c3表示單位燃料成本；φ表示機(jī)組熱效率；α表示廢熱利用率；β表示用戶熱效率。

(5) 減少的停電損失B3。分布式電源并網(wǎng)發(fā)電可提高用戶側(cè)的供電可靠性，該項(xiàng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值用減少的停電損失來(lái)表示，每年減少的停電損失為年產(chǎn)電比、年停電時(shí)間、分布式電源備用容量與分布式能源利用率4項(xiàng)的乘積，即

B3=γHCreηe

(5)

式中：γ表示年產(chǎn)電比；H表示年停電時(shí)間；Cre表示備用容量。

(6) 碳交易收益B4。隨著碳交易市場(chǎng)的逐步放開(kāi)，用戶側(cè)安裝分布式電源發(fā)電減少的碳排放可進(jìn)行一定的碳交易，每年用戶側(cè)碳交易取得的收益用碳交易價(jià)格與減少額碳排量的乘積來(lái)表示，即

(6)

(7) 補(bǔ)貼收益B5。為了鼓勵(lì)用戶積極安裝分布式電源，促進(jìn)清潔能源發(fā)電，國(guó)家及地方對(duì)用戶側(cè)安裝分布式電源實(shí)行一定的補(bǔ)貼。目前的補(bǔ)貼方式有2種，一種是采用電量補(bǔ)貼，另一種是采用容量補(bǔ)貼。當(dāng)采取電量補(bǔ)貼時(shí)，補(bǔ)貼收益為單位電量補(bǔ)貼價(jià)格與分布式能源發(fā)電量的乘積；當(dāng)采取容量補(bǔ)貼時(shí)，補(bǔ)貼收益為單位容量補(bǔ)貼與分布式能源裝機(jī)容量的乘積，即

(7)

1.3 報(bào)廢階段

(1) 退役設(shè)備處理費(fèi)用C5。設(shè)備無(wú)法使用后，其報(bào)廢過(guò)程需要一定的處置費(fèi)用。該值隨著不同裝機(jī)類型而定，一般假定為總裝機(jī)成本的一定比例，即

C5=C1τ1

(8)

式中：τ1表示退役設(shè)備處理費(fèi)用占總裝機(jī)成本的比例。

(2) 殘值回收B6。分布式電源及相關(guān)設(shè)備報(bào)廢后，剩余一定的殘值，假設(shè)平均殘值為初始投資的2%。

2 用戶側(cè)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估指標(biāo)計(jì)算模型

2.1 利潤(rùn)凈現(xiàn)值

凈現(xiàn)值是指一個(gè)項(xiàng)目預(yù)期實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)金流入的現(xiàn)值與實(shí)施該項(xiàng)計(jì)劃的現(xiàn)金支出的現(xiàn)值的差額，一般采用行業(yè)基準(zhǔn)折現(xiàn)率或其他設(shè)定的折現(xiàn)率進(jìn)行計(jì)算。凈現(xiàn)值指標(biāo)可用來(lái)評(píng)價(jià)方案優(yōu)劣。當(dāng)凈現(xiàn)值大于0時(shí)，方案可行，且凈現(xiàn)值越大，說(shuō)明投資效益越好。

(9)

式中：PNPV為項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值；Ft為項(xiàng)目第t年的現(xiàn)金流量；i0為基準(zhǔn)折現(xiàn)率；K0為初始投資。

2.2 投資回收期

投資回收期是指從項(xiàng)目的投建之日起，用項(xiàng)目所得的凈收益償還原始投資所需要的年限，投資回收期分為靜態(tài)投資回收期與動(dòng)態(tài)投資回收期，通過(guò)累計(jì)凈現(xiàn)金流量(現(xiàn)值)來(lái)計(jì)算。投資回收期是衡量項(xiàng)目投資回收能力的重要指標(biāo)，該指標(biāo)越小，回收年限越短，則方案越有利。其中，動(dòng)態(tài)投資回收期反映了資金的時(shí)間價(jià)值，即把項(xiàng)目各年的凈現(xiàn)金流量按基準(zhǔn)收益率折成現(xiàn)值之后，再來(lái)推算投資回收期。

(1) 靜態(tài)投資回收期(TJ)是指不考慮時(shí)間價(jià)值的投資回收期，其計(jì)算公式為

式中：At為年凈收益；Ral為年總收益；Cfm為年總成本。

(2) 動(dòng)態(tài)投資回收期為

(12)

(3) 內(nèi)部收益率(internal rate of return, IRR)是投資項(xiàng)目本身的投資報(bào)酬率，指項(xiàng)目在整個(gè)計(jì)算期內(nèi)各年凈現(xiàn)金流量現(xiàn)值累計(jì)等于零時(shí)的折現(xiàn)率。內(nèi)部收益率反映了工程項(xiàng)目對(duì)投資支出的恢復(fù)能力；其值越高，方案的經(jīng)濟(jì)性越好。當(dāng)內(nèi)部收益率大于基準(zhǔn)收益率時(shí)，項(xiàng)目是可以接受的。

(13)

式中PIRR為內(nèi)部收益率。

3 典型區(qū)域冷熱電三聯(lián)供項(xiàng)目算例分析

以北京某地區(qū)的冷熱電三聯(lián)供項(xiàng)目為例，分析當(dāng)用戶參與天然氣分布式功能系統(tǒng)投建時(shí)，分布式供能系統(tǒng)對(duì)用戶側(cè)經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生的影響。項(xiàng)目分析周期為20 a。

3.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)搜集與整理

3.1.1 區(qū)域負(fù)荷及潛力預(yù)測(cè)

該項(xiàng)目對(duì)熱、冷、電、生活用水的負(fù)荷設(shè)計(jì)情況如表1所示。

表1 負(fù)荷設(shè)計(jì)Table 1 Load value design

3.1.2 確定裝機(jī)方案

采用燃?xì)廨啓C(jī)-余熱/直燃溴化鋰吸收式空調(diào)機(jī)聯(lián)合循環(huán)方案。該方案是由燃?xì)廨啓C(jī)首先利用天然氣發(fā)電，再將煙氣中的余熱直接通過(guò)余熱/直燃溴化鋰吸收式空調(diào)機(jī)收轉(zhuǎn)利用，冬季轉(zhuǎn)換熱水采暖，夏季轉(zhuǎn)換冷水制冷。

3.2 經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算

3.2.1 用戶側(cè)各項(xiàng)收益及成本

根據(jù)該項(xiàng)目情況，計(jì)算得出用戶側(cè)各項(xiàng)收益及成本，結(jié)果如表2所示。

表2 分布式并網(wǎng)用戶側(cè)各項(xiàng)成本收益Table 2 Costs and benefits of users under distributed grid-connection

在計(jì)算發(fā)電、供熱、供冷收益時(shí)，平均電價(jià)為0.768元/(kW·h)，利用小時(shí)數(shù)為10 h；標(biāo)準(zhǔn)熱價(jià)為35元/(m3·a-1)。

在計(jì)算減少的停電損失時(shí)，考慮2015年北京市實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值22 968.6 億元，全年北京地區(qū)用電量約952.7億kW·h，則2015年該地區(qū)年產(chǎn)電比為24.11元/(kW·h)。根據(jù)2015年停電狀況，估算得到該地區(qū)每年的停電時(shí)間約64 h，假設(shè)因供電不足引起的停電占其20%，則年減少的停電損失為36.32萬(wàn)元。

在計(jì)算碳交易收入時(shí)，考慮常規(guī)火電技術(shù)的碳減排系數(shù)為1 000 gCO2/(kW·h)，天然氣冷熱電三聯(lián)供可以減少30%的碳減排量，由此得到冷熱電三聯(lián)供的碳減排系數(shù)約700 gCO2/(kW·h)。在該項(xiàng)目中按照北京碳交易市場(chǎng)的成交均價(jià)53.47元/t，得到每年的碳交易收益10.61萬(wàn)元。

3.2.2 計(jì)算用戶側(cè)各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)評(píng)估指標(biāo)

根據(jù)前文給出的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估指標(biāo)的計(jì)算公式，得到利潤(rùn)凈現(xiàn)值、內(nèi)部收益率、投資回收期這3個(gè)指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果如表3所示。

表3 各項(xiàng)財(cái)務(wù)指標(biāo)值Table 3 Specific financial indicators

3.3 敏感性分析

通過(guò)計(jì)算壽命周期中購(gòu)置、運(yùn)行與報(bào)廢這3個(gè)階段各成本收益項(xiàng)對(duì)凈現(xiàn)值評(píng)估指標(biāo)的影響結(jié)果，得到裝機(jī)成本、燃料費(fèi)用和售電收入這3個(gè)指標(biāo)最為敏感，對(duì)這3個(gè)指標(biāo)進(jìn)行具體的敏感性分析得到的結(jié)果如表4所示。

表4 敏感性分析表Table 4 Sensitivity analysis result

由表4得到的不確定性因素對(duì)項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值影響的分析結(jié)果如圖1所示。

圖1 不確定性因素分析結(jié)果曲線Fig.1 Uncertainty analysis results of different factors

通過(guò)圖1可以看出對(duì)項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值影響最大的是每年的售電(供熱、供冷)收入，項(xiàng)目要想收益最大化，就需要不斷擴(kuò)大售電市場(chǎng)，提高發(fā)電效率；排第二的敏感性因素為燃料費(fèi)用，項(xiàng)目在運(yùn)行過(guò)程中可以提高其技術(shù)性能，減低燃料成本；最后一個(gè)影響因素是裝機(jī)成本，該因素對(duì)項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值的影響不是很大。

4 結(jié)論

本文對(duì)分布式發(fā)電并網(wǎng)用戶側(cè)全壽命周期中購(gòu)置、運(yùn)行、報(bào)廢這3個(gè)階段的成本收益項(xiàng)進(jìn)行全面分析，計(jì)算其指標(biāo)值，基于得到的項(xiàng)目全壽命周期現(xiàn)金流計(jì)算利潤(rùn)凈現(xiàn)值、投資回收期和內(nèi)部收益率這3個(gè)財(cái)務(wù)指標(biāo)值，算例分析中的內(nèi)部收益率為31%，靜態(tài)投資回收期為4.8 a，動(dòng)態(tài)投資回收期為5.4 a，利潤(rùn)凈現(xiàn)值遠(yuǎn)大于0，因此，該項(xiàng)目是可行的，并且收益潛力很大。最后針對(duì)裝機(jī)成本、燃料費(fèi)用和售電收入這3不確定性因素對(duì)項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值的影響進(jìn)行敏感性分析，通過(guò)分析結(jié)果可以看出對(duì)項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值影響最大的因素是年售電收入，其次是燃料費(fèi)用，最后是裝機(jī)成本，項(xiàng)目要想取得更大的收益，需要擴(kuò)大其售電市場(chǎng)、提高發(fā)電效率，降低燃料費(fèi)用。

[1]孟軍, 汪沨, 劉蓓, 等． 分布式發(fā)電條件下配電網(wǎng)故障恢復(fù)現(xiàn)狀與展望[J]． 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào), 2016, 28(1)： 46-50, 67． MENG Jun, WANG Feng, LIU Bei, et al． Review and prospect of service restoration algorithm of distribution networks with distributed generation[J]． Proceedings of the CSU-EPSA, 2016, 28(1)： 46-50, 67．

[2]柳璐, 王和杰, 程浩忠, 等． 基于全壽命周期成本的電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估方法[J]． 電力系統(tǒng)自動(dòng)化, 2012, 36(15)： 45-50． LIU Lu, WANG Hejie, CHENG Haozhong, et al． Economic evaluation of power systems based on life cycle cost[J]． Automation of Electric Power Systems, 2012, 36(15)： 45-50．

[3]RAMANDI M Y, AFSHAR K, GAZAFROUDI A S, et al． Reliability and economic evaluation of demand side management programming in wind integrated power systems[J]． International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2016, 78： 258-268．

[4]楊素琴, 韓念杭, 羅念華． 分布式電源接入地區(qū)電網(wǎng)影響研究綜述[J]． 南京工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2011, 9(3)： 49-54． YANG Suqin, HAN Nianhang, LUO Nianhua． Research review of the effects of distributed generations interconnected with load power network[J]． Journal of Nanjing Institute of Technology (Natural Science Edition), 2011, 9(3)： 49-54．

[5]王昌照． 含分布式電源配電網(wǎng)故障恢復(fù)與可靠性評(píng)估研究[D]． 廣州： 華南理工大學(xué), 2015． WANG Changzhao． Research on service restoration and reliability evalutation of distribution network with distributed gerneration[D]． Guangzhou： South China University of Technology, 2015．

[6]王凱, 栗文義, 李龍, 等． 含風(fēng)/光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)可靠性與經(jīng)濟(jì)性評(píng)估[J]． 電工電能新技術(shù), 2015(6)： 52-56, 63． WANG Kai, LI Wenyi, LI Long, et al． Reliability and economy evaluation of complementary power systems containing wind and solar energy[J]． Advanced Technology of Electrical Engineering and Energy, 2015(6)： 52-56, 63．

[7]CASTRO J R, SAAD M, LEFEBVRE S, et al． Optimal voltage control in distribution network in the presence of DGs[J]． International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2016, 78： 239-247．

[8]王凡． 基于多重評(píng)價(jià)模型的配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)[D]． 秦皇島： 燕山大學(xué), 2010． WANG Fan． The economic evaluation of the distribution system based on multi-evaluation model[D]． Qinhuangdao： Yanshan University, 2010．

[9]劉金森, 張彥, 何艷杰, 等． 分布式電源對(duì)重要用戶供電可靠性的影響研究[J]． 四川電力技術(shù), 2015(5)： 47-50． LIU Jinsen, ZHANG Yan, HE Yanjie, et al． Research on the impact of distributed power supply on the reliability of power supply to important users[J]． Sichuan Electric Power Technology, 2015(5)： 47-50．

[10]崔晨． 包含微電網(wǎng)的電網(wǎng)故障分析與保護(hù)研究[D]． 湘潭： 湖南科技大學(xué), 2015． CUI Chen． The Failure analysis and protection study of the grid with micro-grid[D]． Xiangtan： Hunan University of Science and Technology, 2015．

[11]何正鑫． 計(jì)及儲(chǔ)能和用戶側(cè)響應(yīng)的微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化[D]． 廣州： 華南理工大學(xué), 2014． HE Zhixin． Microgrid economic performance optimization when incorporationg battery storage and demand response[D]． Guangzhou： South China University of Technology, 2014．

[12]孔祥平． 含分布式電源的電網(wǎng)故障分析方法與保護(hù)原理研究[D]． 武漢： 華中科技大學(xué), 2014． KONG Xiangping． Study on the fault analysis method and relay protection of the power grid with distributed generators[D]． Wuhan： Huazhong University of Science and Technology, 2014．

[13]吳文建, 任玉瓏, 俞集輝． 電網(wǎng)企業(yè)參與分布式電力交易經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估[J]． 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制, 2012, 40(22)： 94-100． WU Wenjian, REN Yulong, YU Jihui． Economic benefits assessment of distributed generation trading with the participation of power grid enterprises[J]． Power System Protection and Control, 2012, 40(22)： 94-100．

[14]李金城． 基于全壽命周期成本理論的偏遠(yuǎn)地區(qū)電網(wǎng)投資模式研究[D]． 北京： 華北電力大學(xué), 2014． LI Jincheng． A study of grid investments mode in remote areas based on Life Cycle Cost Theory[D]． Beijing： North China Electric Power University, 2014．

[15]MORADI M H, KHANDANI A． Evaluation economic and reliability issues for an autonomous independent network of distributed energy resources[J]． International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2014, 56： 75-82．

[16]馬藝瑋． 獨(dú)立微電網(wǎng)分布式電源優(yōu)化配置與協(xié)調(diào)控制[D]． 廣州： 華南理工大學(xué), 2015． MA Yiwei． Optimal sizing and coordinated control of distributed generation units in islanded microgrid[D]． Guangzhou： South China University of Technology, 2015．

[17]王鶴． 含多種分布式電源的微電網(wǎng)運(yùn)行控制研究[D]． 北京： 華北電力大學(xué), 2014． WANG He． Research on operation and control of microgrid with different types of distributed sources[D]． Beijing： North China Electric Power University, 2014．

[18]胡驊, 徐沖, 吳汕, 等． 影響用戶側(cè)分布式發(fā)電經(jīng)濟(jì)性因素分析[J]． 電力自動(dòng)化設(shè)備, 2008, 28(5)： 29-33．HU Hua, XU Chong, WU Shan, et al． Analysis of factors influencing economy of customer-side distributed generation[J]． Electric Power Automation Equipment, 2008, 28(5)： 29-33．

[19]ZHONG Jiaqing． Application of graph data mining method in distribution network economic evaluation[J]． Physics Procedia, 2012, 33： 612-618．

[20]MUTTAQI K M, LE A D T, AGHAEI J, et al． Optimizing distributed generation parameters through economic feasibility assessment[J]． Applied Energy, 2016, 165： 893-903．

曾鳴

(編輯 蔣毅恒)

User-Side Economic Evaluation with Distributed Generation on Life Cycle

ZENG Ming1,2, WANG Xin1,2, HAN Xu1,2, SUN Chenjun3

(1. School of Economics and Management, North China Electric Power University, Changping District, Beijing 102206, China;2. Energy Internet Research Center, North China Electric Power University, Changing District, Beijing 102206, China;3. State Grid Hebei Electric Power Company, Shijiazhuang 050000, Hebei Province, China)

With the intensifying environmental pollution and resource shortage, clean energy-based distributed generation becomes one of the most promising sector of future power industry. The economic performance of user side has great effect on the implementation of use-side distributed generation. The life cycle-based user-side economic evaluation method was presented from. The cost-benefit items in three life cycle stages were analyzed and the calculation model of each index was proposed with the operating characteristics of distributed grid-connected generation; three indicators were calculated based on the full life cycle cash flow i. e. the net present value of profits, investment recovery period and internal rate of return; the sensitivity analysis of three uncertain factors, the installation cost, fuel cost and electricity sale incomes, was made to evaluate the influence on NPV. The measures were proposed for the maximum economic benefits of user side in the case of distribution grid-connection generation. The result shows that the electricity sale income contributes the most, followed by the fuel cost and installation cost. It is essential for more benefits to expand electricity market, improve power generation efficiency and reduce fuel costs are necessary.

life cycle; distributed grid-connected generation; economic evaluation

TK9

A

2096-2185(2016)02-0008-06

國(guó)家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目(分布式電源發(fā)展適用性策略分析及評(píng)估研究)；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(2016XS84)

2016-08-25

曾 鳴(1957—)，男，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)槟茉椿ヂ?lián)網(wǎng)規(guī)劃與運(yùn)行、新能源電力系統(tǒng)規(guī)劃、需求側(cè)管理，zengmingbj@vip.sina.com；

王 鑫(1991—)，女，碩士研究生，主要從事新能源電力系統(tǒng)規(guī)劃、需求側(cè)管理、電力技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的研究工作，wangirl1002@163.com；

韓 旭(1990—)，女，博士研究生，主要從事需求側(cè)管理、電力技術(shù)經(jīng)濟(jì)、新能源電力系統(tǒng)規(guī)劃方面的研究工作，lxyhx0601@163.com；

孫辰軍(1981—)，男，工程師，從事應(yīng)用系統(tǒng)研究工作。

Project supported by Science and Technology Project of SGCC(study on the distributed generation development applicability strategy analysis and evaluation)； the Fundamental Research Funds for the Central Universities(2016XS84)