中国电力 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (6): 180-189.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202404029
王艳阳1(), 李建朝1(
), 刘景青1(
), 唐程2(
), 王剑涛2(
), 卢锦玲2(
), 任惠2(
)
收稿日期:
2024-04-03
录用日期:
2025-01-23
发布日期:
2025-06-30
出版日期:
2025-06-28
作者简介:
WANG Yanyang1(), LI Jianzhao1(
), LIU Jingqing1(
), TANG Cheng2(
), WANG Jiantao2(
), LU Jinling2(
), REN Hui2(
)
Received:
2024-04-03
Accepted:
2025-01-23
Online:
2025-06-30
Published:
2025-06-28
摘要:
电碳耦合交易是未来发展的趋势。构建计及电碳耦合不同主体的发电成本计算模型有利于发电主体制定决策以及电力交易机构监管市场的可靠运行。通过全寿命周期法分析电碳耦合下多元电力市场主体的成本构成,提出电碳耦合机制下以火电为代表的传统能源机组和以光伏为代表的新能源机组的综合成本核算方法。基于河北省南网自然禀赋,进行市场主体的综合成本计算及灵敏度分析,并量化电碳耦合机制对不同机组综合成本的变化情况。结果表明,火电机组的综合成本对碳排放因子变化高度敏感,而光伏机组的综合成本则主要受运行费用和发电利用小时数的影响。研究可为进一步完善电价机制和市场化制度、加速机组改造和促进能源结构转型提供参考。
王艳阳, 李建朝, 刘景青, 唐程, 王剑涛, 卢锦玲, 任惠. 电碳耦合机制下多元主体综合成本分析[J]. 中国电力, 2025, 58(6): 180-189.
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成本计算模型 | 使用场景 | 适用对象 | 特点 | |||
全生命周期LCOE[ | 电能量市场 | 各种发电方式 | — | |||
系统平准化度电成本SLCOE[ | 电能量市场 | 可再生能源发电 | 考虑可再生能源的平衡成本 | |||
综合平准化度电成本CLCOE[ | 电碳耦合市场 | 可再生能源发电 | 考虑绿色发电 补贴 |
表 1 成本计算模型
Table 1 Cost calculation models
成本计算模型 | 使用场景 | 适用对象 | 特点 | |||
全生命周期LCOE[ | 电能量市场 | 各种发电方式 | — | |||
系统平准化度电成本SLCOE[ | 电能量市场 | 可再生能源发电 | 考虑可再生能源的平衡成本 | |||
综合平准化度电成本CLCOE[ | 电碳耦合市场 | 可再生能源发电 | 考虑绿色发电 补贴 |
高斯分布参数 | ||||||
加权系数值 | ||||||
期望 | – | |||||
均方差 |
表 2 混合高斯分布参数
Table 2 Mixed Gaussian distribution parameters
高斯分布参数 | ||||||
加权系数值 | ||||||
期望 | – | |||||
均方差 |
项目 | 火电 | 光伏 | ||
初始比投资/(元·kW–1) | ||||
寿命/年 | 30 | 25 | ||
年折旧费用/(元·kW–1) | 143.3 | 228.13 | ||
年运行费用/(元·kW–1) | 57.0 | 48 | ||
改造费用/(元·kW–1) | 0 | 0 | ||
燃料价格/(元·t–1) | 734 | 0 | ||
残值率/% | 5 | 0 | ||
附加费用/(元·kW–1) | 0 | 40.8 | ||
发电利用小时数/h | ||||
碳排放因子/(t·(MW·h)–1) | 0.96 | 0 |
表 3 机组基础参数
Table 3 Basic parameters of the unit
项目 | 火电 | 光伏 | ||
初始比投资/(元·kW–1) | ||||
寿命/年 | 30 | 25 | ||
年折旧费用/(元·kW–1) | 143.3 | 228.13 | ||
年运行费用/(元·kW–1) | 57.0 | 48 | ||
改造费用/(元·kW–1) | 0 | 0 | ||
燃料价格/(元·t–1) | 734 | 0 | ||
残值率/% | 5 | 0 | ||
附加费用/(元·kW–1) | 0 | 40.8 | ||
发电利用小时数/h | ||||
碳排放因子/(t·(MW·h)–1) | 0.96 | 0 |
图 7 火电及光伏机组综合成本随碳排放因子基准值变化曲线
Fig.7 Curve of comprehensive cost of thermal power and photovoltaic units changing with the benchmark value of the carbon emission factor
燃料价格/(元·t–1) | 碳排放因子/ (t·(MW·h)–1) | 燃料价格 灵敏度 | 碳排放因子 灵敏度 | |||
750 | 0.98 | 0.582 | 2.204 | |||
700 | 0.96 | 0.610 | 2.309 | |||
650 | 0.94 | 0.642 | 2.424 | |||
600 | 0.92 | 0.677 | 2.552 | |||
550 | 0.90 | 0.715 | 2.693 |
表 4 燃料价格及碳排放因子的灵敏度
Table 4 Sensitivity of fuel prices and carbon emission factors
燃料价格/(元·t–1) | 碳排放因子/ (t·(MW·h)–1) | 燃料价格 灵敏度 | 碳排放因子 灵敏度 | |||
750 | 0.98 | 0.582 | 2.204 | |||
700 | 0.96 | 0.610 | 2.309 | |||
650 | 0.94 | 0.642 | 2.424 | |||
600 | 0.92 | 0.677 | 2.552 | |||
550 | 0.90 | 0.715 | 2.693 |
项目 | 改造前 | 改造后 | ||
改造费用/(元·kW–1) | 0 | |||
厂用电率/% | 4.8 | 24.11 | ||
年运行费用/(元·kW–1) | 57 | 260.24 | ||
碳排放因子/(t·(MW·h)–1) | 0.96 |
表 5 火电机组碳减排改造相关参数
Table 5 Parameters related to carbon reduction renovation of thermal power units
项目 | 改造前 | 改造后 | ||
改造费用/(元·kW–1) | 0 | |||
厂用电率/% | 4.8 | 24.11 | ||
年运行费用/(元·kW–1) | 57 | 260.24 | ||
碳排放因子/(t·(MW·h)–1) | 0.96 |
年运行费用/ (元·kW–1) | 发电利用 小时数/h | 年运行费用 灵敏度 | 发电利用小 时数灵敏度 | |||
48 | 0.188 | 1.371 | ||||
46 | 0.191 | 1.374 | ||||
44 | 0.195 | 1.378 | ||||
42 | 0.199 | 1.382 | ||||
40 | 0.203 | 1.385 |
表 6 运行费用与发电利用小时数的灵敏度
Table 6 Sensitivity of operating costs and power generation utilization hours
年运行费用/ (元·kW–1) | 发电利用 小时数/h | 年运行费用 灵敏度 | 发电利用小 时数灵敏度 | |||
48 | 0.188 | 1.371 | ||||
46 | 0.191 | 1.374 | ||||
44 | 0.195 | 1.378 | ||||
42 | 0.199 | 1.382 | ||||
40 | 0.203 | 1.385 |
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