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經濟效益預測" e4 v; Y8 \7 V% s
下面以10臺發電單元組成的海上發電場為例預測{每臺發電單元由四個葉輪機(4+1個浮體)構成},估算結果總裝機容量年平均約3956KW/海上發電場。(注:所取數值為假設,結果僅供參考!)4 w; C2 K5 d/ n' \3 K( s
1、 參數設定:(說明:所設參數主觀上是較保守,盡量選用低數值,如有出入,試驗后可以修正,并得出較準確的單臺發電功率。)
" S# N! {# d' D: ]4 W. \# u& f/ x; e1.1 設備參數:設海面上“蜘蛛型”平臺對角線中心距約100米,海面下中央浮體半徑及與葉機輪的間隙合計約10米;葉輪機半徑約40米,葉輪機浮體半徑及與葉輪間隙合計約10米;4臺葉輪機上的幾千個“小導葉”合計面積占葉輪機導葉覆蓋海浪總面積的20%,即有效導葉分布密度為20%。( a6 k4 w! |% h' g) ?( n" k5 h; a
1.2 計算參數:設葉輪機綜合能量轉換效率系數按10%計算。包括:
* j. k/ d0 z% O導葉夾角形成海浪浪高的虛動損失;導葉夾角形成后轉換為水平投影的面積損失;海水與各個表面摩擦造成的總能量損失;兩級傳動增速過程的效率損失;發電過程的效率損失;直流發電輸出的“頻變”損失;輸變電、蓄能等工藝轉換效率損失;以及海浪釋放能量后的“浪高”衰減等能量損失。$ _) S4 Y2 f5 o- s6 W" a
1.3 設發電海區“年平均”海浪能按0.8KW/平米計算。
9 D S- [- K& j' ~2、 計算:(注:以下為理論推算,有待驗證。)
" \+ T9 s* C9 ?2 I2.1 海上發電場功率計算公式:10×單臺(發電單元)發電功率=10×4臺葉輪機覆蓋海浪的總面積×有效導葉分布密度×每平米海浪具有的能量×綜合轉換效率。
# Y( S5 ?$ S4 U6 E, t" N8 g0 n單臺發電單元中4臺葉輪機導葉有效做功的總面積=葉輪機個數×(葉輪機覆蓋海浪的面積-葉輪機浮體截面積-葉輪與浮體的間隙面積)
: ~9 I; E9 u/ c# |4 l) t Q. X5 g5 M=4×3.14(402-102)=18840平米0 }+ J t) y5 L0 n$ s
2.2 發電功率計算結果:由4臺葉輪機構成的發電單元年平均發電功率約376.8KW/發電單元。若以10個發電單元集成布陣的“海上發電場”為例,總裝機容量年平均約3768KW/海上發電場。
# c" \% ~$ u8 b$ d2 u; u: R, X* k計算:10×單臺發電單元功率=10×18840平米×20%×1KW/平米×10%=3768KW. ?5 K9 t, D3 E' C5 i; ]/ ?
3、 成本核算(估算):下面以10臺發電單元組成的海上發電場為例估算成本,估算結果約為元/度 。
9 o6 m9 s: E5 C$ K7 i; O `3.1 總投入:4298萬元。其中: F; i b# \2 F4 B
3.1.1 裝機容量10臺發電單元共投入11臺,其中為保養、維修替換備用設備,共投入:合計11×250萬元/臺=2750萬元。
9 _: x* `- x% \" _8 |! \% [3 u3.1.2 折舊10年,殘值20%約550萬元。
$ W, o1 }! z) [5 t# j5 A3.1.3 配套設施合計投入:約1088萬元。其中包括:0 n' u% l) s7 k: e p9 a3 p
* 陸上機房100平米建筑投入:約50萬元。2 d9 C+ k4 O' ^& w* Y4 V4 S5 B
* 海水淡化設備一套投入:約60萬元。
# w8 P( h- P1 t, E, D* 輸電配套主海纜4000米投入:約為1000萬,, q ^/ U+ q; d- K
* 制氫設備投入:約250萬。
& X& f2 c: u4 J; b% o% @- ?2 ^* 設備10年的折舊約20%,約250萬。1 U( V/ D& L# s3 W4 |7 [# x
3.1.4 10年運行費用合計1050萬元。其中:. j; a' y3 R: M1 `2 u$ G9 e
* 無故障運行、檢修期為2年共檢修5次,每次約10萬元。11臺10年共檢修55次,10年合計:10萬元/次×5次/臺×11臺=550萬元' r( A b8 c8 H, h% j Q/ E
* 運轉人工費、管理費、雜費等(三人)10年合計小于500萬。
% @# f8 s$ D2 o5 `& l" c0 i- @3.1.6 10年合計投入:3.1.1-3.1.2+3.1.3+3.1.41 L( ]) x v" W5 m( g
=2750-550+1088+1050
7 \/ s) |7 d9 v4 a=4298萬元' W; _% ^' V" M% \) E* A6 \4 _& {
3.2 產出合計:
2 m) l! Y$ h6 H" d3.2.1 10臺發電量:10年×3768KW×360天/年×24小時/天=32556萬度。
9 j/ s2 Y4 O1 n( C( q- U7 ~# \3.2.2 副產品(淡水和液氫)計算產值10年保守估計增值約200萬。% [, V- V3 [, Q; s0 G$ u
3.2.3 每度電成本約:(投入-副產品增值)/10年發電量
3 p' U7 ?- P5 j( @=(4298-200)/32556
( i3 t* l- c- }' d7 Q8 N=0.12元/度* t& u' ^& @* a
這可是實實在在的費用啊!如果不考慮政策“補助”,加上“利潤”,“提留費”、“各種稅金”、“保險費”等等,就算加1.5倍,那銷售價格在0.24元/度電。
7 r1 F% s) }! RP=0.49H*H*0.33*T P、H、T代表什么? P發電功率,H平均波浪高,T波浪周期 , }/ M. [$ o+ j9 p) P
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