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如何计算绿色能源投资的回报期?

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:对风力机发电收入能够付清初始投资所需时间的计算,称为回报期计算。表1-9 风力机成本与收入计算的因素回报期计算的收入要素包括风力机每天、每周、每月的发电量估算,在一个独立供电系统中可通过风力机供电的负荷数量。在线网址http://www.wind-power-program.com/index.htm采用表1-10所列信息进行回报期计算。表1-10 计算风力机投资回报周期所需要的数据当风力机效率确定以后,就可以计算风力机的发电量。

如何计算绿色能源投资的回报期?

对于打算安装一台风力机或者建设包括多台风力机的风场来说,最重要的一件事是确定所获得的收入何时能够付清投资成本,并且开始盈利。对风力机发电收入能够付清初始投资所需时间的计算,称为回报期计算。回报期计算包括两部分,一部分是位于方程一侧的所有成本要素,另一部分是另一侧的收入要素。表1-9列出了计算风电成本与收入的所有要素。例如,成本要素包括选址成本、环境影响评估与检测许可文件、风力机运输成本(可能包括海外运输)、风力机塔架、叶片安装成本、启动成本(包括启动调整)、通过变电站变压器连接电网的并网成本、数据采集与监控(SCADA)系统安装成本(包括风力机和发电机输出监控软件)。其他成本还有年度检查、周期性维护以及电气机械设备运行寿命内的大、小维修预算。对于大型系统或者整个风电场,还必须要考虑现场维护人员的薪金分担问题。

表1-9 风力机成本与收入计算的因素

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回报期计算的收入要素包括风力机每天、每周、每月的发电量估算,在一个独立供电系统中可通过风力机供电的负荷数量。为了估算风力机发电量,需要首先知道叶片扫掠面积和风力机安装地点的风速(很多在线网站上均有相应的计算公式)。接下来就是计算出被风电替代电量的总价值,并根据电网公司的结算成本因素来计算为这部分发电量应付的费用,其中包括由于功率因数越限或高峰期超负荷用电造成的罚款费用。居民用户、工业用户和商业用户的电价费率是不同的。一旦计算完收入与成本,就可以对一台为家庭、商业或工业用户供电的风力机的投资回报时间进行确定。

对于将电能出售给电网的并网系统,需要计算一段时间内风力机的发电量,由于电能由电网公司回购,还需要确定电网公司的“回购电价”。需要说明的是,电网公司从风电收购电能的电价比它向用户售电电价低得多。基于这个原因,有些大型风场就像一个小型电力公司一样直接把电卖给用户,而非电网公司。

可用在线计算程序或者单机计算机程序计算上述各种要素的具体数值。这些计算程序都会考虑或多或少的要素,并且各要素的权重也不一样。一些制造和安装风力机的公司能够提供精度很高的计算程序,因为它们具有长时间安装、运行风力机的历史经验。

在线网址http://www.wind-power-program.com/index.htm采用表1-10所列信息进行回报期计算。图1-13是计算程序的屏幕界面以及需要输入的表格信息。为了为计算程序提供准确数据,下列信息是必需的:风力机风轮直径;切入风速,即对应风力机开始工作的最小风速;切出风速,即风力机需要退出运行的风速;在切入风速与切出风速之间正常运行时的功率输出特性。这些信息可以手动输入程序,也可以采用典型的模型数据。计算程序将采用给定风力机的最高效率来计算,小型风力机的最高效率为25%~35%,而大型风力机的效率则为40%~50%。程序中采用的速度单位为m/s。

表1-10 计算风力机投资回报周期所需要的数据(www.xing528.com)

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当风力机效率确定以后,就可以计算风力机的发电量。根据风力机每天运行的时间以及风力机安装地点当天的平均风速,就可以计算出每天的发电量。这部分计算所需的信息必须尽可能准确,以获得最终的准确结果。这些信息与风力机安装位置和每台风力机的高度有关,可能需要按照一天、一周或一个月对其进行平均值计算,而且按照安装地点进行逐月调整。其中一些数据可以通过之前安装在本地点的另一台风力机的SCADA系统提供的数据得到,当某地区或风场需要安装其他风力机时,这种方法非常有效。

一旦确定下来风力机的效率,就可计算出一年内风力机的运行时间和发电量。回报期计算的下一步是确定替代其他能源的风电价格,或者当风电并网时电网的购电价格,这取决于不同的地区电价、国家法律和风电法规,差异较大。这些参数确定后总的价值就会算出,投资回报周期也就能确定。

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图1-13 风力机功率曲线计算程序

风速(U)单位为m/s,功率(P)单位为kW,每种速度下的效率(U)采用百分数(%)

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