4天然氣發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性分析天然氣發(fā)電工程的順利立項(xiàng)、建設(shè)和運(yùn)轉(zhuǎn)，除了保證有充足的天然氣來(lái)源以外，還將取決于天然氣發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性。天然氣電站投資相對(duì)較小，運(yùn)行本鈔票較低，其運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性將特殊大程度上取決于天然氣價(jià)格。此外還與機(jī)組容量和循環(huán)熱效率、運(yùn)行方式、年利用小時(shí)數(shù)、建設(shè)資金構(gòu)成及貸款利率等有關(guān)。下面就上述因素建立天然氣電站的本鈔票和上網(wǎng)電價(jià)模型、燃料價(jià)格敏感性分析模型和電站運(yùn)行小時(shí)數(shù)敏感性分析模型分析天然氣發(fā)電工程的投資經(jīng)濟(jì)性。天然氣電站的本鈔票構(gòu)成分析天然氣電站的發(fā)電本鈔票計(jì)算模型天然氣電站和傳統(tǒng)的燃煤電站一樣，直截了當(dāng)?shù)陌l(fā)電本鈔票由以下幾個(gè)局部構(gòu)成：〔1〕總投資的折舊本鈔票；〔2〕運(yùn)行和維護(hù)本鈔票；〔3〕燃料本鈔票。關(guān)于正常運(yùn)行的天然氣電站而言，總投資的折舊本鈔票、運(yùn)行和維護(hù)本鈔票全然固定，變化因素較少，可視為固定本鈔票。燃料本鈔票由于受天然氣價(jià)格、天然氣電站發(fā)電量等因素的礙事，變動(dòng)較大，故視為可變本鈔票。具體計(jì)算模型如下：〔1〕天然氣電站總投資費(fèi)用天然氣電站的總投資費(fèi)用要緊包括天然氣電站的靜態(tài)投資費(fèi)用、財(cái)務(wù)費(fèi)用〔要緊是利息支出〕以及運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用三個(gè)局部。其中靜態(tài)投資費(fèi)用由電站的單位容量造價(jià)和裝機(jī)容量得到。為了表達(dá)出全生命周期的總投資費(fèi)用，將其折算為現(xiàn)值。具體可表示為：TCR=(UIxK+FC+MC)x(P/A,i,n)〔1〕

其中，tcr是天然氣電站總投資費(fèi)用的現(xiàn)值〔元〕；U是單位容量造價(jià)費(fèi)用〔元/kW〕；k是電站的裝機(jī)容量〔kW〕,FC是財(cái)務(wù)費(fèi)用〔元〕；MC是運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用〔元〕、是折現(xiàn)率〔%〕；n是電站投產(chǎn)運(yùn)行期〔年〕?！?〕天然氣電站總投資的折舊本鈔票依據(jù)天然氣發(fā)電的特不性，本研究采取按運(yùn)行小時(shí)數(shù)分?jǐn)偣潭ū锯n票的策略。那么電站總投資的折舊本鈔票可表示為：SUIx（1—w）

nxSUIx（1—w）

nxTx（1-3）〔2〕COD= -nxE其中，cod是電站總投資的折舊本鈔票〔元/kWh〕；sui是電站單位動(dòng)態(tài)投資費(fèi)用〔元/kW〕；①是凈殘值率；5是廠用電率〔％〕；T是機(jī)組年運(yùn)行小時(shí)數(shù)〔h〕?！?〕天然氣電站燃料費(fèi)用天然氣電站燃料費(fèi)用不僅與天然氣價(jià)格有關(guān)，還與發(fā)電機(jī)組供電效率等因素有關(guān)。依據(jù)1kW,h輸出電力=3.6MJ，天然氣電站燃料費(fèi)用可表示為：COF=(((1x3600/4.1868)/Q)/”)xP〔3〕gas其中,cof是電站燃料本鈔票〔元/kWh〕；Q是天然氣發(fā)熱量〔kcal/m3〕用是機(jī)組供熱效率〔％〕；p是天然氣市場(chǎng)價(jià)格〔元/m3〕。gas在天然氣發(fā)電燃料費(fèi)用中，除了大局部的發(fā)電原料天然氣費(fèi)用外，還包括少局部的水費(fèi)和材料費(fèi)。依據(jù)相關(guān)工程數(shù)據(jù)資料顯示，水費(fèi)和材料費(fèi)占燃料費(fèi)比重極低，約為8元/MWh。因此結(jié)合式⑴,〔3〕,天然氣發(fā)電本鈔票可表示為：COE=COD+COF+0.008〔4〕其中，coe是天然氣發(fā)電本鈔票〔元/kWh〕。4.1.2天然氣電站的上網(wǎng)電價(jià)計(jì)算模型測(cè)算天然氣電站的上網(wǎng)電價(jià)不僅是為了滿足評(píng)價(jià)天然氣發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)弱的需要，也是為了滿足內(nèi)部收益率、投資回收期、借款回還期等其它經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的需要，因此，在發(fā)電本鈔票已定的情況下，必定要測(cè)算一個(gè)最低的上網(wǎng)電價(jià)。上網(wǎng)電價(jià)是在天然氣發(fā)電本鈔票的根底上，加上總資本回報(bào)構(gòu)成。其中總資本回報(bào)包括投資回報(bào)和負(fù)債回報(bào)。具體計(jì)算模型如下所示：P=COE+CR〔5〕gridCR=CRI+CRL=SUIx（Ratexi+Ratexi）/T〔6〕zI rL其中，p是上網(wǎng)電價(jià)〔元/kWh〕；CR是總資本回報(bào)〔元/kWh〕；CRIgrid是投資回報(bào)〔元/kWh〕；CRL是負(fù)債回報(bào)〔元/kWh〕；Rate是自有資z金比例；Rate是自融資比例；i是投資回報(bào)率；i是負(fù)債回報(bào)率，其rIL中i=iX（1T），”?是貸款年利率，n是還款年限。L（1+i）-14.1.3相關(guān)參數(shù)及指標(biāo)值確實(shí)定計(jì)算發(fā)電本鈔票與上網(wǎng)電價(jià)涉及到眾多的參數(shù)和指標(biāo)，為了較為正確地計(jì)算這兩個(gè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的數(shù)值，本文對(duì)相關(guān)參數(shù)和指標(biāo)進(jìn)行了如下確定：表1發(fā)電本鈔票和上網(wǎng)電價(jià)計(jì)算的相關(guān)參數(shù)及指標(biāo)值相關(guān)參數(shù)及指標(biāo)數(shù)值廠用電率〔％〕凈殘值率〔%〕天然氣發(fā)熱量〔kcal/m3〕8600還貸年限匕〕15折舊年限⑸20貸款利率〔％〕投資回報(bào)率〔%〕注冊(cè)資本金比例〔％〕25注：數(shù)據(jù)來(lái)自?火電工程限額設(shè)計(jì)參考造價(jià)指標(biāo)〔2021年水平〕?。4.2天然氣發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性分析不同天然氣發(fā)電燃機(jī)設(shè)備的選擇不僅直截了當(dāng)?shù)K事到電站的總投資費(fèi)用，還礙事燃料本鈔票，而這些因素又礙事到發(fā)電本鈔票和上網(wǎng)電價(jià)。因此不同類型燃機(jī)設(shè)備的選擇是進(jìn)行天然氣發(fā)電經(jīng)濟(jì)性分析必須考慮的一個(gè)重要因素。目前我國(guó)的燃機(jī)要緊機(jī)型有6B、6F、9E和9F四個(gè)等級(jí)。4.2.1上網(wǎng)電價(jià)對(duì)天然氣價(jià)格的敏感性分析本小節(jié)選用GE公司的9F級(jí)燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組作為研究對(duì)象，進(jìn)行上網(wǎng)電價(jià)對(duì)天然氣價(jià)格的敏感性分析。9F級(jí)燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組供電效率n取55.4%，靜態(tài)單位造價(jià)為3282元/kW。參照華能北京廠燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)工程以及莆田燃?xì)怆姀S等工程的動(dòng)態(tài)單位投資估算數(shù)據(jù)，選定動(dòng)態(tài)單位投資su/=3548元/kW來(lái)計(jì)算電站的發(fā)電本鈔票和上網(wǎng)電價(jià)。通過(guò)測(cè)算，能夠分不得到天然氣發(fā)電的發(fā)電本鈔票和上網(wǎng)電價(jià)，如下表2和3所示：

表2發(fā)電本鈔票指標(biāo)動(dòng)態(tài)單位投資費(fèi)SUI=3548元/kW、年利用小時(shí)數(shù)〔h〕天然氣價(jià)格1元僅3〕2500300035004000450050003,年利用小時(shí)取3500h時(shí),所對(duì)應(yīng)的燃料本鈔票為0.27~0.33元/kWh。顯然,從燃料本鈔票比立,天然氣發(fā)電比燃煤發(fā)電高出0.05~0.11元/kWh。由此可知在發(fā)電市場(chǎng)中，燃?xì)怆娬竞腿济弘娬鞠嗷ジ?jìng)爭(zhēng)上網(wǎng)，首要解決燃料本鈔票的全然差距咨詢題。在發(fā)電本鈔票的根底上，結(jié)合式〔5〕~〔6〕,以及表1中的相關(guān)指標(biāo)，能夠測(cè)算出天然氣電站的上網(wǎng)電價(jià)，如下表3所示：表3上網(wǎng)電價(jià)指標(biāo)動(dòng)態(tài)單位投資費(fèi)SUI=3548元/kW年利用小時(shí)數(shù)250030003500400045005000投資回報(bào)負(fù)債回報(bào)天然氣價(jià)格〔元/m3〕上網(wǎng)電價(jià)〔含稅〕Pgrid〔元/kWh〕由此，天然氣電站上網(wǎng)電價(jià)對(duì)天然氣價(jià)格的敏感性可如以如下面圖3所示：圖3所示：圖3上網(wǎng)電價(jià)對(duì)天然氣價(jià)格的敏感性取SUI=3548元/kW，機(jī)組運(yùn)行小時(shí)數(shù)為2500h和4500h所對(duì)應(yīng)的等高曲曲折折曲曲折折折折曲曲折折曲曲折折折折折折線〔以如下面圖4〕來(lái)研究燃?xì)鈨r(jià)格對(duì)發(fā)電本鈔票和上網(wǎng)電價(jià)的礙事。設(shè)面圖4〕來(lái)研究燃?xì)鈨r(jià)格對(duì)發(fā)電本鈔票和上網(wǎng)電價(jià)的礙事。設(shè)￡33。圖4年利用小時(shí)分不為2500h和4500h時(shí)天然氣價(jià)格對(duì)上網(wǎng)電價(jià)的礙事從而，可計(jì)算出￡grid2500△￡grid2500△P/Pgrid grid△P /Pgas gas0.072/0.420.4/1.1=0.47△P./P0.072/0.325八一￡ =gridgrid— =()61grid4500AP/P 0.4/1.1gasgas通過(guò)計(jì)算能夠發(fā)覺(jué)，盡管在不同機(jī)組運(yùn)行小時(shí)數(shù)下有不同的敏感性系數(shù)，但都有著較高的敏感系數(shù)，講明燃料本鈔票的上下決定著上網(wǎng)電價(jià)的上下。如在4500h處，天然氣價(jià)格每變動(dòng)1%，就會(huì)帶來(lái)其對(duì)應(yīng)的上網(wǎng)電價(jià)61%的變動(dòng)?？梢?jiàn)，燃?xì)怆姀S的上網(wǎng)電價(jià)對(duì)天然氣價(jià)格的變化十分敏感，要緊緣故在于燃料本鈔票占電價(jià)構(gòu)成比例較大，約為70%。4.2.2上網(wǎng)電價(jià)對(duì)年利用小時(shí)數(shù)的敏感性分析天然氣電站機(jī)組運(yùn)行小時(shí)數(shù)的大小不僅礙事著電站發(fā)電本鈔票的上下，而且頻繁的起動(dòng)和停時(shí)機(jī)明顯地縮短設(shè)備的使用壽命，相應(yīng)的增加維修本鈔票，落低機(jī)組運(yùn)行可用率，從而礙事電站的經(jīng)濟(jì)性。因此，合理評(píng)估燃?xì)怆娬镜倪\(yùn)行小時(shí)數(shù)不僅對(duì)電站運(yùn)行的平安性有利，而且對(duì)增強(qiáng)電站的競(jìng)爭(zhēng)力也有著重要的意義。3變化，上網(wǎng)電價(jià)對(duì)機(jī)組運(yùn)行小時(shí)數(shù)的敏感性如以如下面圖5所示。---O-SSm3—L0元加3―L1元m3元m3T-13元加3--L4元-4—，三ZO25] ，i， ? ， ? ，i， ■2J0D3WO3500 4WO45W 50W年運(yùn)嚀小時(shí)蚣＜h)圖5上網(wǎng)電價(jià)對(duì)機(jī)組運(yùn)行小時(shí)數(shù)的敏感性3時(shí)，機(jī)組運(yùn)行小時(shí)從2500h增加到4000h,上網(wǎng)電價(jià)減小了0.08元〃0卜，其敏感系數(shù)為-0.29，講明機(jī)組運(yùn)行小時(shí)數(shù)每變動(dòng)1%，上網(wǎng)電價(jià)將逆向變動(dòng)2