風(fēng)電社會(huì)效益評(píng)估及其并網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性影響研究

【摘要】：隨著能源危機(jī)的出現(xiàn)和環(huán)境的日益惡化,被稱為綠色清潔能源的風(fēng)能越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。風(fēng)力發(fā)電具有無(wú)污染、施工周期短、投資靈活、占地少、造價(jià)低等顯著優(yōu)勢(shì)。綜合資源、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等各因素,大力發(fā)展風(fēng)電是解決我國(guó)能源緊張形勢(shì)的戰(zhàn)略性選擇,具有重大的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。近年來(lái),風(fēng)機(jī)制造成本的持續(xù)下降和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的不斷增加,使得風(fēng)力發(fā)電這項(xiàng)技術(shù)成為可選擇的(有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的)發(fā)電技術(shù)之一。但是,目前我國(guó)風(fēng)電占總能耗的比重仍然很低,與風(fēng)電開(kāi)發(fā)和利用先進(jìn)國(guó)家相比,政策還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠完善,風(fēng)電開(kāi)發(fā)和利用的評(píng)價(jià)體系還不夠科學(xué),風(fēng)電帶來(lái)的多方面效益在社會(huì)上還沒(méi)有得到全面的認(rèn)識(shí)。 本論文使用運(yùn)用管理學(xué)、微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)、概率論、運(yùn)籌學(xué)等學(xué)科的基本理論方法,結(jié)合電力市場(chǎng)理論以及電力系統(tǒng)的各種特性,進(jìn)行具體的理論分析與模型推導(dǎo),并以相關(guān)算例的分析證明,解決了以下三個(gè)方面的關(guān)鍵問(wèn)題： (1)近年來(lái)風(fēng)電大規(guī)模興起,但是對(duì)風(fēng)電的認(rèn)識(shí)評(píng)價(jià)體系還很不完善,從可持續(xù)發(fā)展角度考慮,應(yīng)當(dāng)如何對(duì)風(fēng)電社會(huì)效益進(jìn)行科學(xué)有效的評(píng)估； (2)通常認(rèn)為價(jià)格響應(yīng)行為會(huì)提高風(fēng)與負(fù)荷的關(guān)系,風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電情況同時(shí)也會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)仉妰r(jià)產(chǎn)生一定程度的影響,因此,風(fēng)電變化和消費(fèi)者價(jià)格響應(yīng)相互關(guān)系。在大規(guī)模風(fēng)電上網(wǎng)情況下,需要考慮風(fēng)電會(huì)如何影響電力市場(chǎng)中的清算價(jià)格及用戶的價(jià)格響應(yīng)活動(dòng)； (3)風(fēng)電的并網(wǎng)會(huì)影響電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,因此研究風(fēng)電的經(jīng)濟(jì)性時(shí)需要考量風(fēng)電的預(yù)測(cè)誤差會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)帶來(lái)何種程度的影響,風(fēng)電的入網(wǎng)會(huì)如何改變傳統(tǒng)火電機(jī)組的分配和調(diào)度,會(huì)怎樣影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行成本及CO2的排放情況。為了盡量降低這些影響,在現(xiàn)有的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下,可以采取的方式是什么。 因此,本論文的研究具體包括五個(gè)方面的內(nèi)容。第一,分析風(fēng)電與常規(guī)發(fā)電的技術(shù)及成本構(gòu)成,得到不同類型發(fā)電機(jī)組的固定、變動(dòng)成本及常規(guī)發(fā)電的環(huán)境污染成本。第二,從風(fēng)力發(fā)電技術(shù)角度研究風(fēng)電負(fù)荷與機(jī)組容量的分配,得到不同類型發(fā)電機(jī)組的容量及發(fā)電量分配情況。第三,在前兩節(jié)研究的基礎(chǔ)上,建立模型評(píng)估大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電的預(yù)期社會(huì)效益,并建議將其廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性與風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)估中。第四,詳細(xì)闡述風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電力市場(chǎng)需求側(cè)價(jià)格響應(yīng)產(chǎn)生的影響,研究風(fēng)電變化和消費(fèi)者價(jià)格響應(yīng)之間的相互關(guān)系。第五,從經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā),深入研究風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生的影響,從預(yù)測(cè)、機(jī)組分配、運(yùn)行成本及CO2排放等多角度展開(kāi),最后針對(duì)這些影響提出建設(shè)能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的處理建議,并分析其經(jīng)濟(jì)性。 綜上所述,本論文研究解決的問(wèn)題對(duì)于增強(qiáng)社會(huì)對(duì)風(fēng)力發(fā)電的認(rèn)識(shí),完善風(fēng)電等新能源發(fā)電項(xiàng)目的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)理論,促進(jìn)我國(guó)新能源發(fā)電事業(yè)健康持續(xù)發(fā)展具有重要的理論與實(shí)踐作用。 【關(guān)鍵詞】：電力經(jīng)濟(jì)調(diào)度 風(fēng)電社會(huì)效益 需求側(cè)價(jià)格響應(yīng) 電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)（北京）
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：F426.61;F224
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-15
• 第1章 緒論15-21
• 1.1 論文的研究背景與意義15-16
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容18-20
• 1.4 論文的主要成果創(chuàng)新點(diǎn)20-21
• 第2章 風(fēng)電與常規(guī)發(fā)電的技術(shù)及成本研究21-29
• 2.1 引言21
• 2.2 不同類型發(fā)電技術(shù)的成本比較分析21-23
• 2.3 常規(guī)發(fā)電的環(huán)境污染成本研究23-27
• 2.3.1 環(huán)境影響評(píng)價(jià)模型研究24-26
• 2.3.2 常規(guī)發(fā)電的環(huán)境成本研究26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-29
• 第3章 風(fēng)電負(fù)荷與電力經(jīng)濟(jì)調(diào)度研究29-55
• 3.1 引言29-30
• 3.2 風(fēng)速模擬分析模型研究30-33
• 3.2.1 風(fēng)速特點(diǎn)分析30-31
• 3.2.2 風(fēng)速模型的一般形式分析31-32
• 3.2.3 風(fēng)速模擬分析模型的確定32-33
• 3.3 風(fēng)電出力分析模型研究33-41
• 3.3.1 風(fēng)電出力轉(zhuǎn)化研究34-37
• 3.3.2 風(fēng)電模擬分析模型研究37-41
• 3.4 電力負(fù)荷模擬模型研究41-45
• 3.4.1 標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷曲線分析41-42
• 3.4.2 負(fù)荷模型的剩余量模擬分析42-43
• 3.4.3 模擬小時(shí)負(fù)荷的確定43-44
• 3.4.4 剩余負(fù)荷分布函數(shù)的確定44-45
• 3.5 不同類型發(fā)電機(jī)組間的容量分配及發(fā)電量確定研究45-52
• 3.5.1 發(fā)電機(jī)組容量因子最優(yōu)范圍的確定46-47
• 3.5.2 持續(xù)負(fù)荷曲線和累加分布函數(shù)的確定47-48
• 3.5.3 每種類型發(fā)電機(jī)組容量的確定48-50
• 3.5.4 總裝機(jī)容量的確定50
• 3.5.5 各種類型發(fā)電機(jī)組發(fā)電量的確定50-51
• 3.5.6 考慮風(fēng)力發(fā)電的情形下各種類型發(fā)電機(jī)組發(fā)電量的確定51-52
• 3.6 本章小結(jié)52-55
• 第4章 風(fēng)電社會(huì)效益的分析模型研究55-61
• 4.1 引言55
• 4.2 風(fēng)電社會(huì)效益定義研究55-59
• 4.2.1 長(zhǎng)期計(jì)劃分析的假設(shè)條件分析56-57
• 4.2.2 風(fēng)電情形下的電力市場(chǎng)社會(huì)福利分析57-58
• 4.2.3 價(jià)格彈性系數(shù)非0情形下的長(zhǎng)期電力需求修正分析58-59
• 4.3 風(fēng)電社會(huì)效益的分析計(jì)算模型研究59
• 4.4 本章小結(jié)59-61
• 第5章 風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電力市場(chǎng)需求側(cè)價(jià)格響應(yīng)的經(jīng)濟(jì)性影響研究61-77
• 5.1 引言61
• 5.2 電力現(xiàn)貨價(jià)格與風(fēng)電供應(yīng)關(guān)系分析61-65
• 5.2.1 現(xiàn)貨定價(jià)模型和市場(chǎng)短期供給曲線的關(guān)系研究62
• 5.2.2 常規(guī)發(fā)電總供給曲線分析62-63
• 5.2.3 風(fēng)電短期供給曲線分析63-64
• 5.2.4 市場(chǎng)短期復(fù)合供給曲線分析64-65
• 5.3 每小時(shí)用戶的現(xiàn)貨價(jià)格響應(yīng)分析65-71
• 5.3.1 現(xiàn)貨價(jià)格響應(yīng)模型的假設(shè)條件分析65-66
• 5.3.2 自身價(jià)格彈性和交叉價(jià)格彈性的確定66-67
• 5.3.3 價(jià)格彈性系數(shù)矩陣的確定67-69
• 5.3.4 價(jià)格彈性系數(shù)矩陣值的估算69-71
• 5.4 風(fēng)電對(duì)市場(chǎng)清算價(jià)格和負(fù)荷的影響分析71-72
• 5.5 算例分析72-75
• 5.5.1 時(shí)間曲線圖分析72-73
• 5.5.2 風(fēng)與負(fù)荷的關(guān)系研究73-74
• 5.5.3 持續(xù)剩余負(fù)荷曲線分析74-75
• 5.6 本章小結(jié)75-77
• 第6章 風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性影響研究77-115
• 6.1 引言77
• 6.2 風(fēng)電預(yù)測(cè)誤差對(duì)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性影響分析77-87
• 6.2.1 風(fēng)電預(yù)測(cè)誤差的經(jīng)濟(jì)性分析77-78
• 6.2.2 風(fēng)電預(yù)測(cè)誤差的機(jī)組分配模型研究78-80
• 6.2.3 風(fēng)電預(yù)測(cè)誤差的不確定性分析80-84
• 6.2.4 算例分析84-87
• 6.3 風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)火電機(jī)組分配和調(diào)度的影響87-95
• 6.3.1 風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷的影響分析87-88
• 6.3.2 風(fēng)速和風(fēng)力發(fā)電預(yù)測(cè)的影響分析88-90
• 6.3.3 風(fēng)電對(duì)火電機(jī)組分配和調(diào)度影響分析90-95
• 6.4 風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行成本及CO_2排放的影響分析95-103
• 6.4.1 假設(shè)條件分析96-97
• 6.4.2 模擬電力系統(tǒng)研究97-98
• 6.4.3 算例分析98-103
• 6.5 風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析103-113
• 6.5.1 風(fēng)電場(chǎng)能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)模型的構(gòu)建103-104
• 6.5.2 算例分析104-110
• 6.5.3 分析結(jié)果說(shuō)明110-113
• 6.6 本章小結(jié)113-115
• 第7章 結(jié)論與展望115-117
• 參考文獻(xiàn)117-123
• 附錄123-129
• 附錄1 負(fù)風(fēng)速值的修正123-125
• 附錄2 Nordex N80風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)125-129
• 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果129-131
• 攻讀博士學(xué)位期間參加的科研工作131-133
• 致謝133-135
• 作者簡(jiǎn)介135-136

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江蘇省沿海潮間帶風(fēng)電產(chǎn)業(yè)綜合評(píng)價(jià)研究    嚴(yán)曉建

永磁同步直驅(qū)型全功率風(fēng)機(jī)變流器及其控制    汪令祥

基于電力電子系統(tǒng)集成概念的PMSM無(wú)傳感器控制研究    秦峰

我國(guó)風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈的培育與發(fā)展問(wèn)題研究    王正明

永磁同步電動(dòng)機(jī)無(wú)傳感器控制關(guān)鍵技術(shù)研究    谷善茂

風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響及改善措施研究    康瀟

直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)無(wú)速度傳感器控制技術(shù)研究    路建良

雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的低電壓穿越技術(shù)研究    李締華

含風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性研究    劉繹高

三電平變換器SVPWM關(guān)鍵技術(shù)研究    苑春明

二極管箝位型多電平逆變器電容電壓平衡問(wèn)題研究    史曉鋒

雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越技術(shù)的研究與仿真    臧曉笛

雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制策略及低電壓穿越技術(shù)研究    趙新

雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)低電壓穿越技術(shù)的研究    黎芹

風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)    武銳

風(fēng)力發(fā)電前景廣闊    白怡然

并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制技術(shù)綜述    耿華;楊耕;馬小亮;

風(fēng)能資源的評(píng)估及風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址的選擇    梁水林

風(fēng)電場(chǎng)最佳風(fēng)力機(jī)的確定    張洪亮,李為民,曹秋會(huì)

電力公司改變競(jìng)標(biāo)策略對(duì)PX市場(chǎng)的影響    劉亞安,管曉宏,賴菲,周佃民

電力市場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)備用的效益和成本分析    張國(guó)全,王秀麗,王錫凡

與風(fēng)電并網(wǎng)相關(guān)的研究課題    雷亞洲

基于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析的風(fēng)電場(chǎng)穿透功率極限計(jì)算    申洪,梁軍,戴慧珠

并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的最大注入功率分析    吳俊玲,周雙喜,孫建鋒,陳壽孫,孟慶和

計(jì)及風(fēng)險(xiǎn)的市場(chǎng)環(huán)境下電力系統(tǒng)安全可靠性研究    張保會(huì),王立永,譚倫農(nóng),于廣亮,謝歡

大型風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)的穩(wěn)定性問(wèn)題研究    遲永寧

大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定性研究    關(guān)宏亮

基于實(shí)測(cè)運(yùn)行數(shù)據(jù)的風(fēng)電場(chǎng)整體模型的研究    胡雅娟

開(kāi)辟電力市場(chǎng)與加快云南水電建設(shè)    金慶祥;

電力市場(chǎng)中電網(wǎng)調(diào)度的若干問(wèn)題    袁棠次，李俊岐

電力市場(chǎng)中電網(wǎng)調(diào)度的若干問(wèn)題    袁棠次，李俊岐

電網(wǎng)公司──一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)的英國(guó)電力市場(chǎng)(英文)    汪愛(ài)娟,B．拉姆西

菲律賓電力市場(chǎng)開(kāi)發(fā)    呼義民，陳金山

論云南電網(wǎng)建立電力市場(chǎng)的難點(diǎn)    施德立

山西電力市場(chǎng)調(diào)查    康成平

湖南電網(wǎng)開(kāi)展商業(yè)化營(yíng)運(yùn)建立電力市場(chǎng)的初步設(shè)想    趙新民

淺議內(nèi)部電力市場(chǎng)形成和發(fā)展中相關(guān)調(diào)度管理問(wèn)題    姜文立;

開(kāi)拓廣西電力市場(chǎng)的思考    唐廣學(xué)

電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)    辛耀中;

我國(guó)電力工業(yè)市場(chǎng)化改革的戰(zhàn)略思考    陳天恩;

節(jié)能調(diào)度與經(jīng)濟(jì)調(diào)度的異同分析    鐘寧;

互換交易在電力價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)管理中的應(yīng)用研究    方軍;張彩慶;黃元生;張竟偉;

費(fèi)用流法在計(jì)算電網(wǎng)輸電費(fèi)中的應(yīng)用    劉洪波;穆鋼;劉明;

利用GIS的輸電規(guī)劃    楊萌;

電力營(yíng)銷輔助決策支持系統(tǒng)總體框架研究    趙永亮;劉萬(wàn)福;林海英;趙慶波;曾鳴;

電力市場(chǎng)對(duì)地區(qū)電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的影響    楊松;

電力市場(chǎng)中的福建水電探討    王大光;李虎軍;

基于多神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的日前電價(jià)預(yù)測(cè)    田慧欣;

印度電力市場(chǎng)透析    李聯(lián)慧

電力市場(chǎng)開(kāi)放大勢(shì)所趨    特約作者 林越

電力市場(chǎng)悄然生變    本報(bào)記者 單繼林

美國(guó)PJM電力市場(chǎng)對(duì)中國(guó)電荒的啟示    程邁越

中電投海外再探路 收購(gòu)葡萄牙電力逾2%股權(quán)？    記者 高永鈺

電力經(jīng)濟(jì)形勢(shì)“兩會(huì)”民意調(diào)查    蘇偉

加大資源配置力度 加強(qiáng)電力交易管理    記者 王彪

長(zhǎng)袖善舞的美國(guó)電力市場(chǎng)    記者 任海軍

這道大門慢慢開(kāi)    郎楷淳

2004：電力市場(chǎng)走勢(shì)如何    單繼林

電力市場(chǎng)下輸電服務(wù)、市場(chǎng)穩(wěn)定性的研究    湯玉東

電力市場(chǎng)中的可靠性理論研究    趙儆

電能質(zhì)量市場(chǎng)體系及若干基礎(chǔ)理論問(wèn)題的研究    金廣厚

電力市場(chǎng)邊際電價(jià)預(yù)測(cè)與水電廠競(jìng)價(jià)上網(wǎng)模式研究    李郁俠

考慮負(fù)荷特性的電壓崩潰及其市場(chǎng)化預(yù)防方法研究    馬瑞

基于市場(chǎng)機(jī)制的電力系統(tǒng)規(guī)劃理論研究    周安石

我國(guó)電力市場(chǎng)中市場(chǎng)力的理論與實(shí)證研究    童明光

市場(chǎng)條件下多區(qū)域電力系統(tǒng)分布式暫態(tài)穩(wěn)定仿真    張家安

市場(chǎng)條件下抽水蓄能電站動(dòng)態(tài)效益的定量評(píng)價(jià)研究    方軍

基于分量理論的功率分解新方法研究    李偉

電力市場(chǎng)機(jī)制下蒙西電網(wǎng)日發(fā)電計(jì)劃的研究    趙瑛

大區(qū)間互供電價(jià)與網(wǎng)省電力市場(chǎng)交易關(guān)系的研究    丁聲高

關(guān)于電力市場(chǎng)下發(fā)電公司競(jìng)價(jià)策略的研究    聶中

電力市場(chǎng)傳輸管理的研究    劉曉飛

電力市場(chǎng)下的無(wú)功定價(jià)和競(jìng)價(jià)研究    陶偉強(qiáng)

發(fā)電企業(yè)競(jìng)價(jià)上網(wǎng)中的報(bào)價(jià)研究：初始與成熟電力市場(chǎng)的策略探討    黃海波

河北省電力市場(chǎng)用電分析預(yù)測(cè)系統(tǒng)研究    常征

發(fā)電廠最佳機(jī)組組合與保本競(jìng)價(jià)策略研究    劉光明

電力期貨的運(yùn)用    聶挺

電價(jià)形成機(jī)制研究    常家星