一种岸电建设运营各方成本效益经济性分析方法技术

本发明专利技术公开了一种岸电建设运营各方成本效益经济性分析方法，包括如下步骤：步骤1：根据岸电系统的构成、供电过程以及各部分关系，以经济性角度分析电网公司、港务公司、船舶和政府的成本及各部分使用岸电后的收益；步骤2：构建使用岸电后电网公司、港务公司、船舶和政府的成本效益数学模型；步骤3：以四方或者其中任意三方利润最大为目的，计算出最优岸电价格，进行边际条件经济性分析，找出政府补贴率、岸电利用小时数与最优岸电价格以及各方利润之间的关系。本发明专利技术从经济学角度研究岸电系统，从多个角度比较海港、长江和湖泊岸电特点；在理清了岸电建设运营中各方的投资、效益关系基础上，可以为电网公司、港务公司、政府推广岸电提供参考。

【技术实现步骤摘要】
一种岸电建设运营各方成本效益经济性分析方法
本专利技术涉及港口岸电电能替代分析方法，具体涉及一种岸电建设运营各方成本效益最优化的经济性分析方法。
技术介绍
近年来，船舶在港口停泊期间采用辅机发电产生的巨大能源消耗和大气污染物排放使得沿海港口城市的节能减排工作日益紧迫，利用岸电进行电能替代被广泛认为是很好的解决方案。针对岸电的研究，国内外大多仅停留在技术层面的分析和应用层面的介绍，缺少对岸电系统建设运营各方系统的经济性分析。因此，亟待解决上述问题。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种从经济学角度出发，分析整套岸电系统的建设、改造、运营成本和使用岸电后电网公司、港务公司、船舶和政府四方的收益，并采用边际条件经济性分析得到岸电建设运营各方成本效益最优化的经济性分析方法。技术方案：为实现本专利技术的目的，采用如下技术方案：一种岸电建设运营各方成本效益经济性分析方法，包括如下步骤：步骤1：根据岸电系统的构成、岸电系统供电过程以及各部分关系，以经济性角度，分析并确定电网公司、港务公司、船舶和政府的成本及各部分使用岸电后的收益，所述成本包括建设成本、改造成本和运营成本；步骤2：构建使用岸电后，电网公司、港务公司、船舶和政府的成本效益的数学模型：F1＝Bgk-Cgk；F2＝Bc-Cc；F3＝Bgov-Cgov；F4＝Ptotal·(Cgkdj-Cswdj)·T其中，F1为港务公司成本效益，Bgk为港务公司收益，Cgk为港务公司成本；F2为船舶成本效益，Bc为船侧收益，Cc为船侧成本；F3为政府成本效益，Bgov为政府收益，Cgov为政府成本；F4为电网公司成本效益，Ptotal为岸电系统总容量，T为年利用小时数，Cswdj为上网电价，Cgkdj为船舶岸基供电设施用电价格；步骤3：根据数学模型，以四方或者其中三方利润最大为目的，计算出最优岸电价格，进行边际条件经济性分析，找出政府补贴率、岸电利用小时数与最优岸电价格以及各方利润之间的关系，从多个角度比较海港、长江和湖泊岸电特点。步骤2中，港务公司成本Cgk包括对岸侧变电站进行增容改造产生的费用Czr和岸电系统电力设备的建设改造费用Csb1，且均换算成年化成本；所述船侧成本Cc包括船侧运营成本和船侧电力设备的建设改造费用Csb2，所述船侧运营成本的费用等于港务公司收益Bgk，所述船侧电力设备的建设改造费用换算成年化成本；所述政府成本Cgov包括政府给港务公司岸电系统电力设备建设改造的补贴、对变电站增容改造的补贴以及政府给船侧电力设备建设改造的补贴：Cgk＝(Czr+Csb1)(1-β1)+Cgrid+CryCc＝Bgk+Csb2·(1-β2)Cgov＝(Czr+Csb1)*β1+Csb2*β2其中，Cgrid为港务公司向电网公司支付的电费，β1为政府给港务公司岸电设施项目建设费用的补贴率，Cry为使用岸电设施而增加的每年的人工费；β2为政府给船侧设备的补贴率。步骤2中，港务公司收益Bgk包括向靠港船舶收取的岸基供电电费以及供电服务费；所述船侧收益Bc包括船舶使用岸电后，停用船上辅机发电而节省下来的燃油费Crl以及减少污染排放产生的环境效益Cpw；所述政府成本Bgov包括船舶使用岸电后，停用辅机燃油而减少污染排放产生的环境效益Cpw：Bgk＝Ptotal·T·CcdjBc＝Crl+CpwBgov＝Cpw其中，Ccdj为船舶实际使用岸电时的价格，包括船舶岸基供电设施用电价格和船舶岸基供电服务价格。所述年化成本采用约当年均成本法计算：1)岸侧变电站进行增容改造产生的费用为其中，na为需要进行增容改造的同一电压等级的变电站数量，Ca为该类同一电压等级的变电站增容改造的费用，nb为已预留岸电设备用电负荷裕度，仅新增低压出线柜的同一电压等级的变电站数量，Cb为该类同一电压等级的变电站新增低压出线柜的费用；N1为变电站增容改造的使用年限，i为年化成本的利率；2)岸电系统电力设备的建设改造费用为其中，nad为岸电设备的数量，Cad为每套岸电设备的成本，Cport_per为单位千瓦容量的岸电设施建设改造费用，i为年化成本的利率；3)船侧电力设备的建设改造费用为其中，Ctra为船载变压器的成本，Cdydl为船电连接岸侧配电系统费用，Cgz_Per为船舶的单位千瓦改造成本，单位为元/kw，i为年化成本的利率。所述港务公司向电网公司支付的电费为Cgrid＝Ptotal*T*Cgkdj，其中：Cgkdj为船舶岸基供电设施用电价格；所述使用岸电设施而增加的每年的人工费为Cry＝PtotalCry_per，其中：Cry_per为港口折合成每年每千瓦岸电容量的单位人工费；所述停用船上辅机发电而节省下来的燃油费Crl为Crl＝Ptotal·T·E1·Crly/1000000，其中：E1为辅机发出单位电量的燃油耗量，单位为g/kWh，Crly为船用燃油价格；所述减少污染排放产生的环境效益Cpw为其中：Cdl为每污染当量的污染因子排污费标准，Fi为船舶辅机燃料油排放的第i种污染物的排放因子，单位为g/kWh，Edl_i为第i种污染物的污染当量值，单位为kg。步骤2中，所述船侧运营成本包括岸电电费以及交给港口的服务费。有益效果：与现有技术相比，本专利技术首次从经济学角度研究岸电系统，构建电网公司、港务公司、船舶和政府四方的成本效益数学模型，以四方或其中三方利润最大为目的，计算出最优岸电价格，进行边际条件经济性分析，找出政府补贴率、岸电利用小时数与最优岸电价格以及各方利润之间的关系，从多个角度比较海港、长江和湖泊岸电特点；在理清了岸电建设运营中各方的投资、效益关系基础上，可以为电网公司、港务公司、政府推广岸电提供参考。附图说明图1为本专利技术的步骤流程图；图2为典型的岸电系统连接示意图；图3为政府补贴率为30％下船舶使用岸电价格与各方收益关系图；图4为政府补贴率与港务公司利润关系图；图5(a)、5(b)为政府补贴率与最优岸电价格关系图。具体实施方式下面结合附图和具体的实施例对本专利技术技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。一种岸电建设运营各方成本效益经济性分析方法，如图1所示，包括以下步骤：步骤1：分析岸电系统构成，根据岸电系统供电过程以及各部分关系后，以经济性角度，分析各部分建设、改造、运营成本，明确使用岸电后电网公司、港务公司、船舶和政府的收益；步骤2：通过上述经济性角度的分析，构建使用岸电后，电网公司、港务公司、船舶和政府的成本效益数学模型；步骤3：根据数学模型，以四方或其中三方利润最大为目的，计算出最优岸电价格，进行边际条件经济性分析，找出政府补贴率、岸电利用小时数与最优岸电价格以及各方利润之间的关系，从多个角度比较海港、长江和湖泊岸电特点。下面对三个步骤进行具体介绍：步骤1中，典型的岸电系统由岸侧供电系统和船侧受电系统构成，如图2所示，1为船舶，101为船载变压器，2为变频变压供电装置，3为码头变电站，通过船舶接用岸电系统的方式以及各自系统的主要组成部分，可以明确各个部分对应的成本以及各方产生的收益：1)港务公司的成本、收益分析：岸侧的岸电设施改造费用全都算及到港务公司的成本中，电网公司不承担岸电设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种岸电建设运营各方成本效益经济性分析方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：根据岸电系统的构成、岸电系统供电过程以及各部分关系，以经济性角度，分析并确定电网公司、港务公司、船舶和政府的成本及各部分使用岸电后的收益，所述成本包括建设成本、改造成本和运营成本；步骤2：构建使用岸电后，电网公司、港务公司、船舶和政府的成本效益的数学模型：F

【技术特征摘要】
1.一种岸电建设运营各方成本效益经济性分析方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：根据岸电系统的构成、岸电系统供电过程以及各部分关系，以经济性角度，分析并确定电网公司、港务公司、船舶和政府的成本及各部分使用岸电后的收益，所述成本包括建设成本、改造成本和运营成本；步骤2：构建使用岸电后，电网公司、港务公司、船舶和政府的成本效益的数学模型：F1＝Bgk-Cgk；F2＝Bc-Cc；F3＝Bgov-Cgov；F4＝Ptotal·(Cgkdj-Cswdj)·T其中，F1为港务公司成本效益，Bgk为港务公司收益，Cgk为港务公司成本；F2为船舶成本效益，Bc为船侧收益，Cc为船侧成本；F3为政府成本效益，Bgov为政府收益，Cgov为政府成本；F4为电网公司成本效益，Ptotal为岸电系统总容量，T为年利用小时数，Cswdj为上网电价，Cgkdj为船舶岸基供电设施用电价格；步骤3：根据数学模型，以四方或者其中三方利润最大为目的，计算出最优岸电价格，进行边际条件经济性分析，找出政府补贴率、岸电利用小时数与最优岸电价格以及各方利润之间的关系，从多个角度比较海港、长江和湖泊岸电特点。2.根据权利要求1所述的一种岸电建设运营各方成本效益经济性分析方法，其特征在于：步骤2中，所述港务公司成本Cgk包括对岸侧变电站进行增容改造产生的费用Czr和岸电系统电力设备的建设改造费用Csb1，且均换算成年化成本；所述船侧成本Cc包括船侧运营成本和船侧电力设备的建设改造费用Csb2，所述船侧运营成本的费用等于港务公司收益Bgk，所述船侧电力设备的建设改造费用换算成年化成本；所述政府成本Cgov包括政府给港务公司岸电系统电力设备建设改造的补贴、对变电站增容改造的补贴以及政府给船侧电力设备建设改造的补贴：Cgk＝(Czr+Csb1)(1-β1)+Cgrid+CryCc＝Bgk+Csb2·(1-β2)Cgov＝(Czr+Csb1)*β1+Csb2*β2其中，Cgrid为港务公司向电网公司支付的电费，β1为政府给港务公司岸电设施项目建设费用的补贴率，Cry为使用岸电设施而增加的每年的人工费；β2为政府给船侧设备的补贴率。3.根据权利要求1所述的一种岸电建设运营各方成本效益经济性分析方法，其特征在于：步骤2中，所述港务公司收益Bgk包括向靠港船舶收取的岸基供电电费以及供电服务费；所述船侧收益Bc包括船舶使用岸电后，停用船上辅机发电而节省下来的燃油费Crl以及减少污染排放产生的环境效益Cpw；所述政府成本Bgov包括船舶使用岸电后，停用辅机燃油而减少污染排放产生的环境效益Cpw：Bgk＝Ptotal·T·CcdjBc＝Crl+CpwBgov＝Cpw其中，Ccdj为船舶实际使用岸电时的价格，包括船舶岸基供电设施用电价格和船舶岸基供电服务价格。4.根据权利要求2所述的岸电建设运营各方成本效益经济性分析方法，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔赟，胡晓青，王蓓蓓，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32