节能减排调度环境下燃煤电厂发电成本分析

艾建威

摘要：电力节能调度能够促进我国环境污染与能源紧张现状的缓解，节能减排调度可以改变以往传统发电调度形式有效减少污染物的排放，降低能源消耗，确保电力系统清洁、高效的运行。近年来，节能减排调度对发电企业要求不断提高，发电企业不仅要申报其污染排放与能源消耗，还要分析自身环境成本、能耗成本等，并根据这些制定发电价格。本文主要分析了某燃煤电厂动态成本及发电成本影响要求，构建成本要求计算模型与分析模型，分析机组负荷和发电成本的关系。

关键词：节能减排调度  燃煤发电厂  发电成本

1 概述

电力工业是污染减排与节能降耗的重要行业，我国要良好的实施节能减排，必须发挥电力企业的模范带头作用。随着市场经济体制的不断深化，发电企业的成本分析工作变得更加重要，电厂发电综合成本分析也正朝着商业化方向发展。伴随国内几个节能调度试点的运行，我国节能调度工作渐渐得到开展并推广。节能调度室在确保电网稳定运行，可以安全供电的条件下，坚持经济与节能原则，根据机组能耗水平，分省、分机组来排序，再结合边际能耗优化可再生的发电资源，尽可能的减少污染物的排放与资源、能源的消耗。伴随节能减排调度的实施和竞价上网的实行，燃煤发电厂的环境污染问题和燃煤消耗问题更加突出，对发电厂来讲，电厂成本分析工作变得更加重要。发电企业必须掌握环境污染的排放成本、发电燃煤的消耗成本及发电成本等，进而才能满足各种发电交易环境的需要。

2 节能调度给电力企业产生的影响

节能调度对发电企业影响主要分为两个方面，即：对发电结构产生影响和对企业利益补偿机制具有影响。节能调度可以把能再生的能源及早调用，这就需要大力开发与利用太阳能及风能等可再生能源，可再生能源并网问题必须先解决好，并充分考虑电网与能源电源间的作用影响，电力公司不仅会优先收购风电并且根据国家清洁发电要求实施不弃风策略，还要承担传输电力与建设电网的义务。除此之外，功率方面的随机性会使地区电网的结构设计、电能质量都受到一些影响。节能调度方式形成后，利益格局会有所变化，一定要构建与之对应的利益补偿机制。

3 燃煤发电厂的成本

分析燃煤发电厂的成本要从成本结构角度出发，具体包含固定成本与变动成本两个主要部分。固定成本又包含材料费、折旧费、财务费、工资福利、修理费等。变动成本又含有环保法、燃料费、购水费及购电费。

3.1 固定成本的计算模型

计算动态成本过程中，为了保证材料费可以良好的反应各时期动态变化，且消除因为材料消耗与领用时间差导致的费用出现的不均衡性，可以运用供应部门或统计部门做的出入库记录，计算每天材料发生额平均值，计算过程中结合实际情况选定不同周期。对某一个燃煤发电厂来说，要确定每个发电机组容量成本，可以把发电机组建设过程中的所有投资计入投产年里，得出目标年年金后，算出日容量成本，把日容量成本分摊到一天的二十四小时中，分摊过程中坚持机组运行小时内收回应该回收的成本原则。因为调峰机组运行小时数与基本负荷机组运行小时数有差异，所以，所得的每个小时的容量成本也有所不同，这对调峰机组投资与运营具有促进作用。修理费需要按照发电厂实际情况进行计算，发电机组修理费用通常直接发给相应机组，修理费分摊常运用大修周期分摊和哪年费用哪年分摊的原则，大修周期分摊是按照电厂具体情况确定分摊方式，哪年费用哪年分摊是把当年产生的大修理费在该年度时间段进行分摊。厂内基础设施和公共建设修理费用需要分摊到各发电机组。

3.2 变动成本的计算模型

燃煤发电厂的环境成本主要包含发电企业为降低污染而维护设备正常运行的费用、发电排污产生的经济损失、相关部门收取的排污费。排污经济损失是发电厂污染物排放对环境造成的经济损失。电厂环境的损失成本是发电厂由于环境污染交给政府的排污费。发电厂的废气主要有NOx、SO2和烟尘，冲灰水污染是征收化学需氧量、悬浮物需氧量及总砷的排污费。计算环境损失成本时主要按照污染物排放量及国家的相关排污费用标准。发电厂的环境投入费用是发电厂保护环境过程中所发生的成本，主要有减排设备的运行、购置、维护费用所组成。通过把总投资分摊到发电厂使用寿命周期内的方法来计算减排设备的投入成本，减排设备的环境成本和发电机组的发电量、减排设备的维护费用及运行费用有关。

4 某电厂实例结果

4.1 变动成本

经过收集电厂2012年11月份有关数据，可以得出发电厂用电率、等效可用系数、汽机效率及供电煤耗。该机组的最低稳燃负荷是360MW.H，2号机组在不同负荷下的热经济指标如表1所示。负荷工况指发电机机组在不同处理发电情况下的工作条件。

表 1  2号机组在不同负荷下的热经济指标

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电厂煤种是无烟煤，煤单价是688元/吨，2012年11月排放410吨NOX、98吨SO2和33吨烟尘，SO2及烟尘排污费都是0.6元/kg，NOX收费标准是0.63元/kg，该电厂所在地区的环境功能区收费系数及收费调整系数都是1，电厂运用干式气力除灰系统、电除尘器及无脱硝装置，运用石灰石排烟脱硫装置和发电机组相匹配。计算各工况下发电时的煤消耗量，得出各负荷条件下单位时段煤消耗量和燃料成本，如表2所示。

表2  各负荷条件下单位时段煤消耗量和燃料成本

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统计不同负荷情况下的燃料量，11月每发亿kW.h的电量要消耗油约19吨/亿kW。该发电厂燃用0号柴油，按原油油价6012元/吨计算，不同负荷情况下燃油成本及耗油量如表3所示。

表3  不同负荷情况下燃油成本及耗油量

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4.2 固定成本

该燃煤发电厂的一期工程扩建容量是2*600MW，已经在2010年就投入生产，二期工程的容量是1*600MW，已经在2011年投入生产。总的装机容量是1800MW，其中一期工程的动态投资为48亿。2012年11月份材料数据金额如表4所示。

表4  2012年11月财务数据报表

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4.3 生产运营总成本

机组的生产总成本是机组变动成本和固定成本之和，机组的单位成本是单位变动成本和固定成本的和。计算2号机组不同负荷条件的单位生产成本及生产成本如表5所示。

表5  2号机组不同负荷条件的单位生产成本及生产成本

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通过表5可以看出单位固定成本和机组发电量成反比关系，在节能减排环境下，该发电厂改造了废水利用设备、脱硫系统等，有效提升了环保减排业务水平，在减少污染物排放、节约原材料费用等方面都得到了良好效果。

5 结束语

燃煤在发电厂的变动成本中占据较大比例，燃煤指标对燃煤量节约具有重要作用，发电厂要运用科学管理手段和技术手段有效控制各环节能耗水平。经过比较节能减排前和减排后的变动成本，可以得出节能减排环境下，发电厂追求发电机组最优经济指标时，要高度重视机组的环保节能，不断提升自身竞争力。具体可以从降低污染物排放和降低能耗方面入手。

参考文献：

[1]谢瑛，谭忠富，程晋，胡庆辉，王舒祥.节能减排调度环境下燃煤电厂发电成本分析[J].电网技术，2011（02）.

[2]郑朝阳.浅谈如何降低火力发电成本[J].现代商业，2010（06）.

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