一種岸電建設運營各方成本效益經濟性分析方法技術

本發明專利技術公開了一種岸電建設運營各方成本效益經濟性分析方法，包括如下步驟：步驟1：根據岸電系統的構成、供電過程以及各部分關系，以經濟性角度分析電網公司、港務公司、船舶和政府的成本及各部分使用岸電后的收益；步驟2：構建使用岸電后電網公司、港務公司、船舶和政府的成本效益數學模型；步驟3：以四方或者其中任意三方利潤最大為目的，計算出最優岸電價格，進行邊際條件經濟性分析，找出政府補貼率、岸電利用小時數與最優岸電價格以及各方利潤之間的關系。本發明專利技術從經濟學角度研究岸電系統，從多個角度比較海港、長江和湖泊岸電特點；在理清了岸電建設運營中各方的投資、效益關系基礎上，可以為電網公司、港務公司、政府推廣岸電提供參考。

【技術實現步驟摘要】
一種岸電建設運營各方成本效益經濟性分析方法
本專利技術涉及港口岸電電能替代分析方法，具體涉及一種岸電建設運營各方成本效益最優化的經濟性分析方法。
技術介紹
近年來，船舶在港口停泊期間采用輔機發電產生的巨大能源消耗和大氣污染物排放使得沿海港口城市的節能減排工作日益緊迫，利用岸電進行電能替代被廣泛認為是很好的解決方案。針對岸電的研究，國內外大多僅停留在技術層面的分析和應用層面的介紹，缺少對岸電系統建設運營各方系統的經濟性分析。因此，亟待解決上述問題。
技術實現思路
專利技術目的：為了克服現有技術的不足，本專利技術的目的是提供一種從經濟學角度出發，分析整套岸電系統的建設、改造、運營成本和使用岸電后電網公司、港務公司、船舶和政府四方的收益，并采用邊際條件經濟性分析得到岸電建設運營各方成本效益最優化的經濟性分析方法。技術方案：為實現本專利技術的目的，采用如下技術方案：一種岸電建設運營各方成本效益經濟性分析方法，包括如下步驟：步驟1：根據岸電系統的構成、岸電系統供電過程以及各部分關系，以經濟性角度，分析并確定電網公司、港務公司、船舶和政府的成本及各部分使用岸電后的收益，所述成本包括建設成本、改造成本和運營成本；步驟2：構建使用岸電后，電網公司、港務公司、船舶和政府的成本效益的數學模型：F1＝Bgk-Cgk；F2＝Bc-Cc；F3＝Bgov-Cgov；F4＝Ptotal·(Cgkdj-Cswdj)·T其中，F1為港務公司成本效益，Bgk為港務公司收益，Cgk為港務公司成本；F2為船舶成本效益，Bc為船側收益，Cc為船側成本；F3為政府成本效益，Bgov為政府收益，Cgov為政府成本；F4為電網公司成本效益，Ptotal為岸電系統總容量，T為年利用小時數，Cswdj為上網電價，Cgkdj為船舶岸基供電設施用電價格；步驟3：根據數學模型，以四方或者其中三方利潤最大為目的，計算出最優岸電價格，進行邊際條件經濟性分析，找出政府補貼率、岸電利用小時數與最優岸電價格以及各方利潤之間的關系，從多個角度比較海港、長江和湖泊岸電特點。步驟2中，港務公司成本Cgk包括對岸側變電站進行增容改造產生的費用Czr和岸電系統電力設備的建設改造費用Csb1，且均換算成年化成本；所述船側成本Cc包括船側運營成本和船側電力設備的建設改造費用Csb2，所述船側運營成本的費用等于港務公司收益Bgk，所述船側電力設備的建設改造費用換算成年化成本；所述政府成本Cgov包括政府給港務公司岸電系統電力設備建設改造的補貼、對變電站增容改造的補貼以及政府給船側電力設備建設改造的補貼：Cgk＝(Czr+Csb1)(1-β1)+Cgrid+CryCc＝Bgk+Csb2·(1-β2)Cgov＝(Czr+Csb1)*β1+Csb2*β2其中，Cgrid為港務公司向電網公司支付的電費，β1為政府給港務公司岸電設施項目建設費用的補貼率，Cry為使用岸電設施而增加的每年的人工費；β2為政府給船側設備的補貼率。步驟2中，港務公司收益Bgk包括向靠港船舶收取的岸基供電電費以及供電服務費；所述船側收益Bc包括船舶使用岸電后，停用船上輔機發電而節省下來的燃油費Crl以及減少污染排放產生的環境效益Cpw；所述政府成本Bgov包括船舶使用岸電后，停用輔機燃油而減少污染排放產生的環境效益Cpw：Bgk＝Ptotal·T·CcdjBc＝Crl+CpwBgov＝Cpw其中，Ccdj為船舶實際使用岸電時的價格，包括船舶岸基供電設施用電價格和船舶岸基供電服務價格。所述年化成本采用約當年均成本法計算：1)岸側變電站進行增容改造產生的費用為其中，na為需要進行增容改造的同一電壓等級的變電站數量，Ca為該類同一電壓等級的變電站增容改造的費用，nb為已預留岸電設備用電負荷裕度，僅新增低壓出線柜的同一電壓等級的變電站數量，Cb為該類同一電壓等級的變電站新增低壓出線柜的費用；N1為變電站增容改造的使用年限，i為年化成本的利率；2)岸電系統電力設備的建設改造費用為其中，nad為岸電設備的數量，Cad為每套岸電設備的成本，Cport_per為單位千瓦容量的岸電設施建設改造費用，i為年化成本的利率；3)船側電力設備的建設改造費用為其中，Ctra為船載變壓器的成本，Cdydl為船電連接岸側配電系統費用，Cgz_Per為船舶的單位千瓦改造成本，單位為元/kw，i為年化成本的利率。所述港務公司向電網公司支付的電費為Cgrid＝Ptotal*T*Cgkdj，其中：Cgkdj為船舶岸基供電設施用電價格；所述使用岸電設施而增加的每年的人工費為Cry＝PtotalCry_per，其中：Cry_per為港口折合成每年每千瓦岸電容量的單位人工費；所述停用船上輔機發電而節省下來的燃油費Crl為Crl＝Ptotal·T·E1·Crly/1000000，其中：E1為輔機發出單位電量的燃油耗量，單位為g/kWh，Crly為船用燃油價格；所述減少污染排放產生的環境效益Cpw為其中：Cdl為每污染當量的污染因子排污費標準，Fi為船舶輔機燃料油排放的第i種污染物的排放因子，單位為g/kWh，Edl_i為第i種污染物的污染當量值，單位為kg。步驟2中，所述船側運營成本包括岸電電費以及交給港口的服務費。有益效果：與現有技術相比，本專利技術首次從經濟學角度研究岸電系統，構建電網公司、港務公司、船舶和政府四方的成本效益數學模型，以四方或其中三方利潤最大為目的，計算出最優岸電價格，進行邊際條件經濟性分析，找出政府補貼率、岸電利用小時數與最優岸電價格以及各方利潤之間的關系，從多個角度比較海港、長江和湖泊岸電特點；在理清了岸電建設運營中各方的投資、效益關系基礎上，可以為電網公司、港務公司、政府推廣岸電提供參考。附圖說明圖1為本專利技術的步驟流程圖；圖2為典型的岸電系統連接示意圖；圖3為政府補貼率為30％下船舶使用岸電價格與各方收益關系圖；圖4為政府補貼率與港務公司利潤關系圖；圖5(a)、5(b)為政府補貼率與最優岸電價格關系圖。具體實施方式下面結合附圖和具體的實施例對本專利技術技術方案作進一步的詳細描述，以使本領域的技術人員可以更好的理解本專利技術并能予以實施，但所舉實施例不作為對本專利技術的限定。一種岸電建設運營各方成本效益經濟性分析方法，如圖1所示，包括以下步驟：步驟1：分析岸電系統構成，根據岸電系統供電過程以及各部分關系后，以經濟性角度，分析各部分建設、改造、運營成本，明確使用岸電后電網公司、港務公司、船舶和政府的收益；步驟2：通過上述經濟性角度的分析，構建使用岸電后，電網公司、港務公司、船舶和政府的成本效益數學模型；步驟3：根據數學模型，以四方或其中三方利潤最大為目的，計算出最優岸電價格，進行邊際條件經濟性分析，找出政府補貼率、岸電利用小時數與最優岸電價格以及各方利潤之間的關系，從多個角度比較海港、長江和湖泊岸電特點。下面對三個步驟進行具體介紹：步驟1中，典型的岸電系統由岸側供電系統和船側受電系統構成，如圖2所示，1為船舶，101為船載變壓器，2為變頻變壓供電裝置，3為碼頭變電站，通過船舶接用岸電系統的方式以及各自系統的主要組成部分，可以明確各個部分對應的成本以及各方產生的收益：1)港務公司的成本、收益分析：岸側的岸電設施改造費用全都算及到港務公司的成本中，電網公司不承擔岸電設備本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種岸電建設運營各方成本效益經濟性分析方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1：根據岸電系統的構成、岸電系統供電過程以及各部分關系，以經濟性角度，分析并確定電網公司、港務公司、船舶和政府的成本及各部分使用岸電后的收益，所述成本包括建設成本、改造成本和運營成本；步驟2：構建使用岸電后，電網公司、港務公司、船舶和政府的成本效益的數學模型：F

【技術特征摘要】
1.一種岸電建設運營各方成本效益經濟性分析方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1：根據岸電系統的構成、岸電系統供電過程以及各部分關系，以經濟性角度，分析并確定電網公司、港務公司、船舶和政府的成本及各部分使用岸電后的收益，所述成本包括建設成本、改造成本和運營成本；步驟2：構建使用岸電后，電網公司、港務公司、船舶和政府的成本效益的數學模型：F1＝Bgk-Cgk；F2＝Bc-Cc；F3＝Bgov-Cgov；F4＝Ptotal·(Cgkdj-Cswdj)·T其中，F1為港務公司成本效益，Bgk為港務公司收益，Cgk為港務公司成本；F2為船舶成本效益，Bc為船側收益，Cc為船側成本；F3為政府成本效益，Bgov為政府收益，Cgov為政府成本；F4為電網公司成本效益，Ptotal為岸電系統總容量，T為年利用小時數，Cswdj為上網電價，Cgkdj為船舶岸基供電設施用電價格；步驟3：根據數學模型，以四方或者其中三方利潤最大為目的，計算出最優岸電價格，進行邊際條件經濟性分析，找出政府補貼率、岸電利用小時數與最優岸電價格以及各方利潤之間的關系，從多個角度比較海港、長江和湖泊岸電特點。2.根據權利要求1所述的一種岸電建設運營各方成本效益經濟性分析方法，其特征在于：步驟2中，所述港務公司成本Cgk包括對岸側變電站進行增容改造產生的費用Czr和岸電系統電力設備的建設改造費用Csb1，且均換算成年化成本；所述船側成本Cc包括船側運營成本和船側電力設備的建設改造費用Csb2，所述船側運營成本的費用等于港務公司收益Bgk，所述船側電力設備的建設改造費用換算成年化成本；所述政府成本Cgov包括政府給港務公司岸電系統電力設備建設改造的補貼、對變電站增容改造的補貼以及政府給船側電力設備建設改造的補貼：Cgk＝(Czr+Csb1)(1-β1)+Cgrid+CryCc＝Bgk+Csb2·(1-β2)Cgov＝(Czr+Csb1)*β1+Csb2*β2其中，Cgrid為港務公司向電網公司支付的電費，β1為政府給港務公司岸電設施項目建設費用的補貼率，Cry為使用岸電設施而增加的每年的人工費；β2為政府給船側設備的補貼率。3.根據權利要求1所述的一種岸電建設運營各方成本效益經濟性分析方法，其特征在于：步驟2中，所述港務公司收益Bgk包括向靠港船舶收取的岸基供電電費以及供電服務費；所述船側收益Bc包括船舶使用岸電后，停用船上輔機發電而節省下來的燃油費Crl以及減少污染排放產生的環境效益Cpw；所述政府成本Bgov包括船舶使用岸電后，停用輔機燃油而減少污染排放產生的環境效益Cpw：Bgk＝Ptotal·T·CcdjBc＝Crl+CpwBgov＝Cpw其中，Ccdj為船舶實際使用岸電時的價格，包括船舶岸基供電設施用電價格和船舶岸基供電服務價格。4.根據權利要求2所述的岸電建設運營各方成本效益經濟性分析方法，其特征在于：所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孔赟，胡曉青，王蓓蓓，
申請(專利權)人：東南大學，
類型：發明
國別省市：江蘇,32