风电资源经济模型研究

论文摘要

随着中国可再生能源激励政策的不断出台和电网配套建设的改善,中国风电步入快速发展阶段。但是风电前期投资涉及的经济因素很多,如风力机与风电场的匹配选型,发电量的估算,风电电价的制定,成本核算等。另外风电又属于清洁能源,自身排放和泄漏都为零,又具备清洁发展机制(CDM)相应的技术障碍和融资障碍,所以CDM项目融资方式成为中国风电项目开发过程中一种重要的融资选择。因此在风电项目生命周期内,系统的整合各种经济因素,对风电项目进行前期经济可行性研究显得尤为重要。本文从经济角度出发,分析了影响风电场可行性的重要经济要素,不仅动态建模使经济因素变量参数化,还建立起规范的项目评估机制,使项目的运行更加科学化。首先Weibull分布双参数曲线被证明是一种形式简单且能够很好的拟合实际情况的概率模型,拟合结果的精确度很高,只要给定了Weibull分布的参数,风速的分布形式便给定了,可方便的求解平均风能密度等物理量。风力发电机发电量计算的精度影响到容量系数,发电成本的计算,由于不同风机的输出特性不同,有必要针对每种不同的风机的输出功率情况拟合其输出特性曲线,并以此为依据求解风机的平均功率。因此本文采用WASP软件拟合平均风速威布尔和风机功率特性曲线。其次风电CDM项目的减排量和融资额度都是基于基准线排放因子来进行的,而基准线排放因子的准确计算需要所在电网的调度数据作为支持。以项目案例所在西北电网作为电力系统边界,通过对西北电网调度数据获取方面的分析,以简单电量边际法和火电排放因子容量边际法作为风电项目基准线排放因子的计算模型。通过项目案例,讨论了基准线排放因子在计算排放量和CDM收益中的重要作用,并给出了减排量相关因素的敏感性分析及其发展风电CDM相关建议。最后把电价,CDM融资,投资成本作为可变参数,以投资利润率和内部收益率作为风电场经济可行性的目标函数,并用敏感性分析进行论证。通过算例,表明该经济模型不仅可以作为风力机选型的优化函数,还可以作为风电场前期投资的重要经济指标。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.1.1 课题背景
• 1.1.2 课题意义
• 1.2 国内外风电发展现状
• 1.2.1 世界风电装机容量分析
• 1.2.2 世界风电设备生产企业
• 1.2.3 国内风电装机容量
• 1.2.4 国内风电机组构成
• 1.2.5 国内风电规划前景
• 1.2.6 国内风电存在问题
• 1.3 CDM国内现状
• 1.4 论文的主要内容
• 第二章 风电场风资源评估与发电量核算
• 2.1 风能的计算
• 2.1.1 风能公式
• 2.1.2 空气密度计算
• 2.1.3 风速随高度变化
• 2.1.4 风能功率密度计算
• 2.2 发电量核算
• 2.2.1 风机功率
• 2.2.2 风机特性对发电量的影响
• 2.2.3 风力机的运行方式和控制技术
• 2.2.4 期望发电模型
• 2.2.5 年上网发电量估算
• 2.2.6 项目案例
• 第三章 CDM（清洁发展机制）融资
• 3.1 CDM简介
• 3.2 CDM参与者与关键术语
• 3.2.1 项目开发者
• 3.2.2 关键术语
• 3.3 CDM注册流程
• 3.3.1 国内流程
• 3.3.2 国际流程
• 3.4 CDM交易成本
• 3.5 基于项目所在西北电网的基准线排放因子的计算
• 3.5.1 基准线情景识别
• 3.5.2 电网调度数据分析下的方法学选择
• 3.5.3 项目案例
• 第四章 风电资本构成与评价模型研究
• 4.1 风电项目总投资
• 4.1.1 固定资产投资
• 4.1.2 建设期利息
• 4.1.3 流动资金
• 4.1.4 投资回收期
• 4.1.5 风电成本
• 4.2 风电电价
• 4.3 销售利税和利润
• 4.3.1 发电收入
• 4.3.2 利税
• 4.4 风电经济评价指标与不确定性分析
• 4.4.1 电力投资项目经济指标评价方法比较
• 4.4.2 风力机选型经济指标
• 4.4.3 全部投资内部收益率
• 4.4.4 不确定性分析
• 4.4.5 敏感性分析
• 4.5 项目案例分析
• 4.5.1 风力机选型
• 4.5.2 经济指标评价
• 4.5.3 敏感性分析
• 第五章 结论与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A
• 攻读学位期间发表的学术论文