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《西安理工大学》 2018年
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水电对电力系统的复杂补偿效益研究

刘建厅  
【摘要】:我国正处于经济社会转型发展的关键时期,为满足发展新常态的需要,必须以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,贯彻落实“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念,转变思想,史新技术,以建设富强民主文明和谐美丽的国家为目标,大力倡导供给侧结构性改革。积极推进供给侧结构性改革是新时期电力改革发展的总纲领,为水电的健康发展提供了机遇。本文从建设资源节约型、环境友好型社会的总体要求出发,构建了水电对电力系统补偿效益的理论体系,揭示了水电对电力系统补偿效益产生机理,提出了生态环境补偿效益、节能补偿效益和社会补偿效益量化计算方法,实例计算论证了研究成果的可行性和合理性,为提高水电在电源结构中的地位和作用提供参考依据,具有重要的理论意义和实际意义。研究取得的主要研究成果如下:(1)构建了水电对电力系统补偿效益理论体系。系统阐述了水电对电力系统补偿效益的概念内涵、计算机理,并将其归纳为生态环境补偿效益、节能补偿效益以及社会补偿效益二类。其中,生态环境补偿效益又包括氧气生态补偿效益、减排补偿效益和除污补偿效益三部分,构建了水电对电力系统补偿效益的理论框架,以满足能源供给侧改革与水电绿色发展需求。(2)水电对电力系统的补偿机理研究。运用能值理论和经济外部性理论,从水电并入电网后对电网的能值评价指标影响入手,揭示了水电对电力系统的补偿机理。水电对电力系统补偿效益的产生机理可表述为:水电作为清洁能源,并入电网后改变了电网的能源投入结构,同时减少了电网系统中电站发电产生的负面效应,使得电网和火电站等相关单位在获得利益不变的情况下,减少了成本投入:水电的建设和运行改变了整个电网和火电厂的利益,利益的变化部分就是水电对电力系统的补偿效益。(3)水电和火电多目标联合调度模型研究。从节能减排、建设美丽社会的角度出发,以火电机组的煤耗量和污染气体排放量均为最小为目标,建立了水电和火电多目标联合调度模型,以包含三座火电厂和四库三级水电厂的某电网为例进行模型检验,并用类电磁机制算法进行了优化求解。(4)水电对电力系统生态环境补偿效益研究。水电对电力系统生态环境补偿效益包括减排补偿效益、氧气生态补偿效益和除污补偿效益。建立了水电对电力系统减排补偿效益成本型模型,结合水电和火电多目标联合调度模型,以研究电网为例进行补偿效益量化研究。研究结果显示:研究电网中水电每年减少SO2排放量1.094万t,减少NOx排放量0.486万r,减少TSP排放量0.170万r,由此产生的各类污染物的减排补偿效益为:SO2的减排补偿效益为690.74万元,NOx的减排补偿效益为307.00万元,TSP的减排补偿效益为46.82万元,合计1044.56万元/年;氧气生态补偿效益为191.89万元/年;除污补偿效益为2744万元/年。(5)水电对电力系统节能补偿效益研究。水电并入电网而引发的煤炭价格、煤炭消耗量以及火电站效益的改变而产生的利益变化部分称为水电对电力系统的节能补偿效益。建立了水电对电力系统节能补偿效益模型,以研究电网为例进行补偿效益量化研究。研究结果显示:该电网中四座水电站每年的节能补偿效益为35386.6万元。(6)水电对电力系统社会补偿效益研究。水电的并网减少了整个社会对火电使用煤炭外部性经济的补偿,相关利益的变化部分就是水电对电力系统的社会补偿效益。社会补偿效益包括矿区生态补偿效益、运输补偿效益和安全生产补偿效益。以研究电网为例进行补偿效益量化研究,结果显示:该电网中四座水电站每年的社会补偿效益为588万元。
【学位授予单位】:西安理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TV737

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