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【摘要】本文基于生命周期理论从变电站立项、建设、运营、退出全过程进行考虑,对变电站的投资成本进行了分类,并采用全生命周期成本估算模型对各类成本进行分析,并得出相关结论。
【关键词】生命周期理论;变电站成本;分析与研究
引言
近年来,电网工程建设造价上涨较快,我们应对作为电网运行的关键构成部分的变电站全生命周期成本进行仔细探究,进而节约投资。结合实际来选取变电站成本构成的各项内容及选择变电站的全生命周期的费用估算模式是本文研究的重点。
1、变电站的基本定义
在电力系统当中具有调节电压大小、自动控制电流输出的方向等功用的电力设备,就是我们通常所说的变电站。开关及变压工具是构成变电站的关键设备,其经由变压设备把不同层级的电网串联起来。
2、变电站全生命周期成本及其构成
所谓变电站的生命周期,指的是变电站从投入建设始到报废的整个过程。变电站的生命周期成本LCC是变电站在预计的生命周期内、现今及未来将会发生的一切成本费用的总和,包括:初始建设费用、实际运行成本、修理维护费用、故障损失及报废成本等成本支出项目:
IC:初始投资成本,即采购相关设施的费用支出与设备的安装调试费用;OC:变电站调试后整个经济运行期间所支付的运行成本;MC:变电站调试后整个经济运行期间所支付的维持成本;FC:变电站调试后整个经济运行期间所支付的由于发生故障而造成的损失成本;DC:变电站全生命周期结束后的处理费用;
设计变电站应以降低费用成本,使全生命周期成本最小化为主要目的。所以说,根据实际情况每年支出的不同成本项目必须在当银行利率和通货膨胀率折算到某一相同时点的前提下,方可进行分析和讨论。在实际设计的过程中,一般都将变电站内的各个充电系统调试完成时点当做各项成本参考时间。变电站生命周期成本现值计算如(2.1)中所示:
(2.1)
在上式中,OCi为设备经安装调试并运行第i年的所支出的费用; MCi为调试后运行第i年的维系支出;FCi为调试后运行第i年发生故障造成的损失费用;DCi为调试后运行第i年的处置成本;ri为运行第i年的现值折现率;n为经济生命期(年)。
此外,LCC在其更新改造的环节中,为分析代替主要设备的实用性,设备的一次性投资 需要符合下列要求:
其中:分别为变电站调试后第i年新旧设备的运行、维持和故障引起的损失成本的差值;L为估算得出的运行时间限度;为新旧设备经济寿命结束的残值差值;r为折现率。
2.1变电站初始投资成本IC
变电站的投资主要由静态及动态两种投资方式构成。下面是各项成本费用的估算方式分析:
(1)变电站工程建设费用CAE。其是指构建永久性建筑物(如各功能区建筑)和构筑物的必要开支,我们可以选取建筑工程投资估算法、实物工程量投资估算法等方法计算。
(2)变电站设备采购费用COE。这项费用是参考各个项目主要设备表及其实际价格、费用资料进行的编制,工具购置费应当按设备费用的特定比重计取。
(3)变电站安装配置费用CIE。该项费用大多依靠专门机构所规定的安装定额、收费标准和指标估算进行投资规划。
(4)变电站建设的其他费用COC。其他费用的计算最好是根据变电站不同建设项目的不同情况,依据合同或协议的规定列入相关费用或者依照有关规定来计算工程建设的定额。
(5)变电站建设预备费CBR。变电站的动态投资指的是为了达到建站工程预算投资所需数额之和。其估算方法如下:
PF——变电站涨价预备费;n——变电站建设期年份数;It——变电站建设环节第t年的计划投资数,像工程建设支出、其他项目支出以及基本预备费,即第t年的静态投资总额;f——年均投资价格上涨率; m——变电站建设前期年限(从编制估算到开工建设,单位:年)。
因此,变电站初始投资成本估算可用下式表示:
2.2变电站运行成本OC
变电站运行成本就是变电站运作时期内支出的各项费用之和,具体包含了:能耗费用、人工成本、环境成本、维护保养及其他成本费用,也就是:(其中ζ表示其他费用)
能耗费用CE:即变电站相关设备消耗能源的过程中产生的费用。
人工成本CL:指的是有关工作者的培训费用、薪资及福利费用,以及其他。
环境成本CEN:即从环境角度进行考虑,做出的各种环境保护和美化的措施需要的费用,如变电站的运行过程中可能会产生谐波污染等环境问题,需要一定的谐波治理费用等。
维护保养费用CM:通常指的是进行设备修理及保养、零部件更换、设备的测试和改造等发生的费用,特别是电池的维护费用。
2.3变电站维持成本MC
变电站的维持成本大多数情况下采用生产要素估算的方法来计算。具体的公式如下:总维持成本=外购材料、燃料及动力成本+人员薪资及福利费+折旧费+摊销费+修理费+利息支出+其他费用。在上式当中,外购原料和动力成本主要是说变电站自身的用电成本。
2.4发生故障所造成的损失成本FC
故障损失成本由变电站故障的发生率、故障发生时长与功率大小、中断供电的用户性质和损失价值以及修复故障、恢复供电等多种因素共同决定。以下是故障引发损失成本的估算公式:
其中:为j设备年平均故障率;Tj为j设备年故障中断供电时间;wj为j设备故障中断供电功率;RCj为j设备故障平均修复成本;MTTRj为j设备平均修复时间;a、b分别为相关用户平均中断供电功率和电量的价值,它随用户的性质、用户所在地区的不同而变化。
2.5变电站处置成本DC
(DCi为当中第i个设施的处置成本。)
从以上变电站处置成本的模型当中不难看出,变电站全生命周期成本(LCC)
3、结论
作为电网运作的关键性设备,变电站的生命周期成本将会在很大程度上影响着电网企业的运营效率和企业利润。我们必须采取更为科学合理的方法来尽肯能减少变电站各个环节中的成本费用支出,从而达到延长变电站的生命周期的根本目的。
参考文献
[1]任玉珑,李海锋等.基于消费者视角的电动汽车全寿命周期成本模型及分析[J],技术经济,2009,54-58
[2]TangeShoji, FukinoMasato, Yamamoto, Takahiko. Feasibility study of super quick charging system [J]. Proceedings-Society of Automotive Engineers, 1992, 10:211-220.
【关键词】生命周期理论;变电站成本;分析与研究
引言
近年来,电网工程建设造价上涨较快,我们应对作为电网运行的关键构成部分的变电站全生命周期成本进行仔细探究,进而节约投资。结合实际来选取变电站成本构成的各项内容及选择变电站的全生命周期的费用估算模式是本文研究的重点。
1、变电站的基本定义
在电力系统当中具有调节电压大小、自动控制电流输出的方向等功用的电力设备,就是我们通常所说的变电站。开关及变压工具是构成变电站的关键设备,其经由变压设备把不同层级的电网串联起来。
2、变电站全生命周期成本及其构成
所谓变电站的生命周期,指的是变电站从投入建设始到报废的整个过程。变电站的生命周期成本LCC是变电站在预计的生命周期内、现今及未来将会发生的一切成本费用的总和,包括:初始建设费用、实际运行成本、修理维护费用、故障损失及报废成本等成本支出项目:
IC:初始投资成本,即采购相关设施的费用支出与设备的安装调试费用;OC:变电站调试后整个经济运行期间所支付的运行成本;MC:变电站调试后整个经济运行期间所支付的维持成本;FC:变电站调试后整个经济运行期间所支付的由于发生故障而造成的损失成本;DC:变电站全生命周期结束后的处理费用;
设计变电站应以降低费用成本,使全生命周期成本最小化为主要目的。所以说,根据实际情况每年支出的不同成本项目必须在当银行利率和通货膨胀率折算到某一相同时点的前提下,方可进行分析和讨论。在实际设计的过程中,一般都将变电站内的各个充电系统调试完成时点当做各项成本参考时间。变电站生命周期成本现值计算如(2.1)中所示:
(2.1)
在上式中,OCi为设备经安装调试并运行第i年的所支出的费用; MCi为调试后运行第i年的维系支出;FCi为调试后运行第i年发生故障造成的损失费用;DCi为调试后运行第i年的处置成本;ri为运行第i年的现值折现率;n为经济生命期(年)。
此外,LCC在其更新改造的环节中,为分析代替主要设备的实用性,设备的一次性投资 需要符合下列要求:
其中:分别为变电站调试后第i年新旧设备的运行、维持和故障引起的损失成本的差值;L为估算得出的运行时间限度;为新旧设备经济寿命结束的残值差值;r为折现率。
2.1变电站初始投资成本IC
变电站的投资主要由静态及动态两种投资方式构成。下面是各项成本费用的估算方式分析:
(1)变电站工程建设费用CAE。其是指构建永久性建筑物(如各功能区建筑)和构筑物的必要开支,我们可以选取建筑工程投资估算法、实物工程量投资估算法等方法计算。
(2)变电站设备采购费用COE。这项费用是参考各个项目主要设备表及其实际价格、费用资料进行的编制,工具购置费应当按设备费用的特定比重计取。
(3)变电站安装配置费用CIE。该项费用大多依靠专门机构所规定的安装定额、收费标准和指标估算进行投资规划。
(4)变电站建设的其他费用COC。其他费用的计算最好是根据变电站不同建设项目的不同情况,依据合同或协议的规定列入相关费用或者依照有关规定来计算工程建设的定额。
(5)变电站建设预备费CBR。变电站的动态投资指的是为了达到建站工程预算投资所需数额之和。其估算方法如下:
PF——变电站涨价预备费;n——变电站建设期年份数;It——变电站建设环节第t年的计划投资数,像工程建设支出、其他项目支出以及基本预备费,即第t年的静态投资总额;f——年均投资价格上涨率; m——变电站建设前期年限(从编制估算到开工建设,单位:年)。
因此,变电站初始投资成本估算可用下式表示:
2.2变电站运行成本OC
变电站运行成本就是变电站运作时期内支出的各项费用之和,具体包含了:能耗费用、人工成本、环境成本、维护保养及其他成本费用,也就是:(其中ζ表示其他费用)
能耗费用CE:即变电站相关设备消耗能源的过程中产生的费用。
人工成本CL:指的是有关工作者的培训费用、薪资及福利费用,以及其他。
环境成本CEN:即从环境角度进行考虑,做出的各种环境保护和美化的措施需要的费用,如变电站的运行过程中可能会产生谐波污染等环境问题,需要一定的谐波治理费用等。
维护保养费用CM:通常指的是进行设备修理及保养、零部件更换、设备的测试和改造等发生的费用,特别是电池的维护费用。
2.3变电站维持成本MC
变电站的维持成本大多数情况下采用生产要素估算的方法来计算。具体的公式如下:总维持成本=外购材料、燃料及动力成本+人员薪资及福利费+折旧费+摊销费+修理费+利息支出+其他费用。在上式当中,外购原料和动力成本主要是说变电站自身的用电成本。
2.4发生故障所造成的损失成本FC
故障损失成本由变电站故障的发生率、故障发生时长与功率大小、中断供电的用户性质和损失价值以及修复故障、恢复供电等多种因素共同决定。以下是故障引发损失成本的估算公式:
其中:为j设备年平均故障率;Tj为j设备年故障中断供电时间;wj为j设备故障中断供电功率;RCj为j设备故障平均修复成本;MTTRj为j设备平均修复时间;a、b分别为相关用户平均中断供电功率和电量的价值,它随用户的性质、用户所在地区的不同而变化。
2.5变电站处置成本DC
(DCi为当中第i个设施的处置成本。)
从以上变电站处置成本的模型当中不难看出,变电站全生命周期成本(LCC)
3、结论
作为电网运作的关键性设备,变电站的生命周期成本将会在很大程度上影响着电网企业的运营效率和企业利润。我们必须采取更为科学合理的方法来尽肯能减少变电站各个环节中的成本费用支出,从而达到延长变电站的生命周期的根本目的。
参考文献
[1]任玉珑,李海锋等.基于消费者视角的电动汽车全寿命周期成本模型及分析[J],技术经济,2009,54-58
[2]TangeShoji, FukinoMasato, Yamamoto, Takahiko. Feasibility study of super quick charging system [J]. Proceedings-Society of Automotive Engineers, 1992, 10:211-220.