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        離岸島礁L N G罐箱發(fā)電經(jīng)濟(jì)性研究

        2018-11-01 02:16:14
        船舶 2018年5期
        關(guān)鍵詞:成本

        雷 坤

        (天海融合防務(wù)裝備技術(shù)股份有限公司 上海201612)

        引 言

        對(duì)于遠(yuǎn)離陸地的島礁,隨著不斷深入開發(fā),島礁居民,工業(yè)和旅游對(duì)能源的需求日益增加,原來主要依靠風(fēng)能、太陽能和柴油作為主要能源的供給模式愈發(fā)不能適應(yīng)島礁的需求。太陽能和風(fēng)能占地面積大、能量密度低,柴油則會(huì)對(duì)島礁的生態(tài)環(huán)境造成不利影響,故不能大規(guī)模推廣應(yīng)用。因此,開發(fā)一種對(duì)環(huán)境友好,并可持續(xù)提供大量且穩(wěn)定能量的能源供應(yīng)系統(tǒng)顯得尤為重要。

        LNG(液化天然氣)是目前公認(rèn)的清潔、高效的能源,LNG作為一次能源是解決當(dāng)前城市大氣污染最為經(jīng)濟(jì)有效的措施。對(duì)于南海小型島礁,采用一種靈活的LNG發(fā)電模式具有重要意義。本文分析了一種LNG罐箱發(fā)電模式的經(jīng)濟(jì)性,這種發(fā)電模式能夠解決能源需求較小且陸地面積不大的小型島礁用電問題。

        1 L N G罐箱發(fā)電

        對(duì)于小型島礁,其陸地面積有限而且十分寶貴,而且各個(gè)島礁分布范圍廣,通過建造FSU配合鋪設(shè)輸送管道到終端島礁并無經(jīng)濟(jì)性,為解決這些小型島礁使用LNG清潔能源的問題,現(xiàn)提出一種LNG罐箱發(fā)電模式。

        整個(gè)上世紀(jì)80年代,全國(guó)東部沿海地區(qū),特別是廣東深圳地區(qū)都在開發(fā)開放的前沿。上海作為老工業(yè)基地,是國(guó)有經(jīng)濟(jì)比較重的一個(gè)地方,同時(shí)也是國(guó)家的財(cái)政口袋,整個(gè)中央財(cái)政的1/4是由上海財(cái)政上交的資金貢獻(xiàn)的,上海相當(dāng)于是改革開放的一個(gè)后衛(wèi),也因?yàn)榇?,整個(gè)80年代,上海經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展總體比較慢。鄧小平老人家在1990年這個(gè)關(guān)鍵的時(shí)候,推動(dòng)了上海的浦東開發(fā)。老人家說過,深圳的開放是面對(duì)著香港的,珠海的開放是面對(duì)著澳門的,廈門的開放是面對(duì)著臺(tái)灣的,而上海浦東的開發(fā)開放是面對(duì)世界的。在老人家的心目中,浦東的開發(fā)開放,是一盤大棋中重要的一步棋。他甚至講過,浦東的開發(fā)開放晚了5年,如果要早一點(diǎn)起步更好。

        目前,我國(guó)沿海主要城市或者大的島嶼(如海南島和臺(tái)灣島)都設(shè)有LNG儲(chǔ)存站,但是我國(guó)海洋幅員遼闊,島礁遠(yuǎn)離存儲(chǔ)站,并且這些島礁每一個(gè)的需求量不大,且面積寶貴,因此在每個(gè)島礁周邊專門建造LNG存儲(chǔ)站并無經(jīng)濟(jì)性和可行性。而選擇一個(gè)大型的主島,在其附近海域建造小型浮式LNG存儲(chǔ)裝置(如FSU或FSRU等),主島的LNG需求直接由浮式儲(chǔ)存裝置供應(yīng),其他島礁則通過島礁間的穿梭運(yùn)輸船采用LNG罐箱供應(yīng)LNG,從而實(shí)現(xiàn)類似陸地上的LNG分銷模式,實(shí)現(xiàn)LNG存儲(chǔ)站對(duì)外加注業(yè)務(wù)空間上無限制拓展,相當(dāng)于在存儲(chǔ)站與其他島礁之間架設(shè)一條條虛擬的LNG運(yùn)輸管道。

        通過終端島礁上配套的微型氣化站,甚至將這些微型氣化站集裝箱化,哪里需要就轉(zhuǎn)運(yùn)到哪里。微型氣化站將LNG罐箱中的LNG氣化為NG(天然氣)后,提供給島上的小型雙燃料內(nèi)燃機(jī)發(fā)電。

        觀察組滿意37例,較滿意15例,不滿意2例,總滿意度為96.30%;對(duì)照組滿意24例,較滿意21例,不滿意9例,總滿意度為83.33%,觀察組明顯優(yōu)于對(duì)照組,兩組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

        對(duì)于這種發(fā)電模式,本文采用平準(zhǔn)化電力成本(LCOE)來衡量LNG發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性能。

        2 數(shù)學(xué)模型

        2.1 L C O E模型介紹

        LCOE指的是規(guī)定發(fā)電技術(shù)項(xiàng)目的終生成本與終生發(fā)電量的比值[1]。對(duì)于LNG罐箱冷熱電聯(lián)產(chǎn)而言,LCOE是發(fā)電系統(tǒng)在運(yùn)行期間所發(fā)生的所有成本與該項(xiàng)目供應(yīng)出的能量的比值。雖然LNG氣化和燃燒會(huì)產(chǎn)生一定的冷能和熱能,但因其量少且若要利用這些能量還需要額外配置,故此處供應(yīng)出的能量就僅以電能計(jì)。為計(jì)算LCOE,采用如式(1)[2]所示公式 :

        (3)考慮人工成本增長(zhǎng),假定年增長(zhǎng)率為6%。

        式中:r為貼現(xiàn)率;N為系統(tǒng)的生命周期,年;Ei為第i年產(chǎn)生的能量,kW h;Ci為第i年支出的成本,元。

        張家界旅游演藝在發(fā)展的過程中,宣傳渠道單一,調(diào)研力度不夠,創(chuàng)新水平不夠。如《夢(mèng)幻張家界》未對(duì)演藝場(chǎng)所的選址做好調(diào)研,并未對(duì)發(fā)生的情況進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整,在經(jīng)營(yíng)不到一年的時(shí)間里就停止演出。

        式(1)表達(dá)收入(能量)的凈現(xiàn)值等于成本的凈現(xiàn)值,反映了系統(tǒng)生命周期內(nèi)資金的時(shí)間價(jià)值。將式(1)進(jìn)行等式變化,即可獲得式(2):

        式(2)中的分子即表達(dá)整個(gè)生命周期內(nèi)的成本支出,按成本構(gòu)成可展開為式(3):

        式中:I0為初始總投資(元),除設(shè)備購(gòu)置費(fèi),還包括征地成本,建造期內(nèi)的融資成本以及相關(guān)許可申請(qǐng)費(fèi)用等;

        Vr為系統(tǒng)生命期末的殘值(元),等于設(shè)備資產(chǎn)額乘以殘值率(v),殘值是可以變現(xiàn)為收入的,因此要從總成本中扣除;

        Ai為第i年的運(yùn)營(yíng)成本(元);

        Di為第i年的系統(tǒng)折舊費(fèi)用(元),考慮到折舊可以帶來抵稅效益,折舊帶來的收益應(yīng)從總成本中扣除;

        Tax為所得稅率。

        式(2)中的分母即表達(dá)整個(gè)生命周期內(nèi)的生產(chǎn)能源,按照能源的構(gòu)成,可以展開為式(4):

        式中:Hi為第i年每年系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間,h;S為天然氣發(fā)電機(jī)組功率,kW;o為發(fā)電廠自身用電率;d為燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電效率的年衰減率。

        傳統(tǒng)的課堂教學(xué)重視知識(shí)的傳授,重點(diǎn)放在教師如何教,忽視了教學(xué)是教與學(xué)的兩個(gè)過程的結(jié)合。在概率統(tǒng)計(jì)課程教學(xué)中引入思維型課堂,其核心是在教學(xué)的四個(gè)環(huán)節(jié)中設(shè)計(jì)不同層次、不同目的的問題,層層推進(jìn)。在師生平等的交流對(duì)話中完成學(xué)生對(duì)知識(shí)的自主構(gòu)建,在知識(shí)的學(xué)習(xí)中培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維與方法,并將之運(yùn)用在實(shí)際問題的解決中,最終實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力與應(yīng)用創(chuàng)新能力的目標(biāo)。

        與能源收益有關(guān)的變量假定如表2所示。

        將式(3)和式(4)帶入式(2),得到如式(5)所示LCOE的計(jì)算公式:

        2.2 模型參數(shù)

        LNG罐箱集中式供電系統(tǒng)的成本主要包括固定投資成本和運(yùn)營(yíng)成本。固定投資成本主要包括雙燃料內(nèi)燃機(jī),微型氣化站和陸上建設(shè)成本等[3],對(duì)于罐箱和LNG存儲(chǔ)站投資不作為L(zhǎng)NG罐箱發(fā)電的成本;運(yùn)營(yíng)成本主要包括燃料費(fèi)用、工資福利、生產(chǎn)費(fèi)用(折舊費(fèi)、維修費(fèi)、材料費(fèi)及其他費(fèi)用)、保險(xiǎn)費(fèi)用、土地使用費(fèi)用和銀行貸款利息等。

        開展河流生態(tài)評(píng)價(jià),對(duì)評(píng)價(jià)等級(jí)未達(dá)標(biāo)的河道采用近自然治理技術(shù)實(shí)施生態(tài)修復(fù),開展防洪整治、生態(tài)修復(fù)、污染生態(tài)防控等,在傳統(tǒng)治理內(nèi)容基礎(chǔ)上,增加河流連續(xù)性修復(fù)、棲息地重建、岸坡生態(tài)防護(hù)等生態(tài)治理措施。

        2.2.1 基本變量假定

        根據(jù)式(5),對(duì)所涉及的計(jì)算變量假定和取值說明如下,成本相關(guān)基本變量假定[4]參見表1。

        表1 成本相關(guān)基本變量假定

        系統(tǒng)生命周期設(shè)定為20年,殘值率取5%,貼現(xiàn)率參考行業(yè)通用取值8%,所得稅率采用現(xiàn)行稅法取25%。

        天然氣費(fèi)用的影響因素有:

        (1)天然氣價(jià)格g,假定為2.5元/m3;

        (2)內(nèi)燃機(jī)的裝機(jī)功率S和耗氣量G;

        (3)考慮未來原材料價(jià)格上漲,還引入價(jià)格上漲率,假定為2%。

        我國(guó)政府必須堅(jiān)持以經(jīng)濟(jì)發(fā)展促就業(yè),確立有利于擴(kuò)大就業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,繼續(xù)實(shí)施積極的就業(yè)政策,以項(xiàng)目建設(shè)促就業(yè)、以調(diào)整結(jié)構(gòu)促就業(yè)、以減稅和補(bǔ)貼等政策扶持失業(yè)人員創(chuàng)業(yè)、以金融、稅收優(yōu)惠政策方面鼓勵(lì)大學(xué)生及其他社會(huì)高層次的人才創(chuàng)業(yè)、以鼓勵(lì)各種非盈利、非政府組織發(fā)展以及政府開發(fā)公益性就業(yè)崗位促就業(yè)、以加快發(fā)展職業(yè)教育和培訓(xùn),提高勞動(dòng)者技能和素質(zhì),提高勞動(dòng)者的就業(yè)和創(chuàng)業(yè)能力促就業(yè),從而完善就業(yè)服務(wù)體系。

        人工成本包括工資和福利等,影響因素有:

        (1)人員數(shù)量,假定工作人員為2人;

        (2)人員工資和福利,不同崗位和級(jí)別人員工資和福利會(huì)有所不同,本文簡(jiǎn)化分析假定人均年收入18萬元;

        結(jié)合我國(guó)早期酒的種類來看,由于生產(chǎn)工藝的限制,人們所飲用的酒主要為黃酒,飲用時(shí)需要加熱,飲用量相對(duì)較大,因此,這一時(shí)期的陶瓷酒容器主要的特點(diǎn)為形體較大、工藝較為粗糙。直到唐代,白酒才逐漸出現(xiàn)在人們的視野之中,而白酒的酒精度相對(duì)較高,日常飲用量相對(duì)較少,同時(shí),隨著我國(guó)陶瓷生產(chǎn)工藝的不斷上升,這一時(shí)期的陶瓷酒具也變得更加小巧精致,且具備一定的藝術(shù)欣賞價(jià)值。我國(guó)的陶瓷燒制工藝在宋代達(dá)到了高峰,酒容器則體現(xiàn)出了更多的樣式和藝術(shù)特點(diǎn)。到了明清時(shí)期,由景德鎮(zhèn)手工彩繪的粉彩花卉翎手的陶瓷酒具最具特色,由薄胎瓷制成的這種酒具因具備一定的透明度,酒的醇色能很好的展現(xiàn)在人們眼前,進(jìn)而呈現(xiàn)出特殊的美感。

        設(shè)備維修費(fèi)通常按照設(shè)備固定資產(chǎn)總額取某個(gè)百分比,維修費(fèi)比率取2%。電廠的材料費(fèi)和其他費(fèi)用可按照每度電費(fèi)用估算:材料費(fèi)取0.015元/kW h,其他費(fèi)用取0.018元/kW h。保險(xiǎn)費(fèi)用根據(jù)行業(yè)通常取設(shè)備資產(chǎn)總額的0.25%。土地使用費(fèi)由于島礁土地資源稀缺,土地使用費(fèi)用應(yīng)該較大,取25元/kW。

        隨著國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,旅游業(yè)在世界范圍的迅速擴(kuò)大,其對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用越來越大,社會(huì)對(duì)旅游人才的需求日益緊迫,旅游教育顯得更加重要。中國(guó)旅游教育起步比較晚、相對(duì)不成熟,尤其是中職旅游教育與國(guó)外旅游教育還存在很大差距,特別是專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)、課程設(shè)置和師資配備等很不完善,不能適應(yīng)目前社會(huì)對(duì)旅游人才的需要。學(xué)習(xí)和借鑒先進(jìn)的旅游教育經(jīng)驗(yàn),有效提高國(guó)內(nèi)中職旅游教育改革,培養(yǎng)高質(zhì)量、高素質(zhì)和實(shí)用性人才,是實(shí)現(xiàn)中國(guó)中職旅游教育在旅游業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。筆者在中職旅游專業(yè)的教學(xué)中,對(duì)旅游管理專業(yè)的建設(shè)發(fā)展策略進(jìn)行了探究。

        隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)步,人們?cè)趮D幼保健工作方面的重視程度越來越高,相關(guān)技術(shù)和管理水平也有了明顯的提高。婦幼保健檔案管理屬于婦幼保健工作一項(xiàng)主要內(nèi)容,能夠?yàn)閶D幼保健工作的展開提供重要的信息資源,提高檔案信息利用有效性,并為婦幼保健工作提供數(shù)據(jù)支撐,提高婦幼保健工作質(zhì)量與規(guī)模,促進(jìn)其發(fā)展進(jìn)步。當(dāng)前婦幼保健檔案管理工作還存在一定的問題,很難取得理想的管理效果。必須要重視婦幼保健管理水平的提高,對(duì)原有婦幼管理工作進(jìn)行革新,本文就此展開了研究分析。

        2.2.2 成本估算

        本文假定島礁發(fā)電站容量為5 MW,系統(tǒng)初步投資估算約310萬元。

        表2 能量收益相關(guān)基本變量假定

        2.3 L C O E結(jié)果

        本文基于上述模型假定參數(shù),計(jì)算LNG罐箱發(fā)電整個(gè)生命周期內(nèi)的成本以及能源收益,得到5 MW內(nèi)燃機(jī)發(fā)電的平準(zhǔn)化電力成本LCOE為0.92元 /kW h。

        3 敏感性分析

        敏感性分析是在基準(zhǔn)情景下僅改變相應(yīng)敏感性因素,來觀察該因素對(duì)CCHP能源系統(tǒng)LCOE的影響程度。

        下面分別對(duì)天然氣價(jià)格和運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行改變獲得如圖1和下頁圖2結(jié)果。

        圖3b為距離掘進(jìn)工作面2 m的yz截面濃度等值線圖,由圖可知,風(fēng)筒距離工作面3 m處,高濃度的硫化氫貼附回風(fēng)巷壁向外回流,截齒頭至進(jìn)風(fēng)側(cè)巷道硫化氫體積分?jǐn)?shù)不超過15×10-6;風(fēng)筒距離工作面5、7 m時(shí)工作面附近硫化氫分布規(guī)律相似,下隅角處高濃度的硫化氫隨回風(fēng)進(jìn)入渦流區(qū)域,硫化氫的分布范圍明顯擴(kuò)大,當(dāng)L=5 m時(shí)截齒頭至回風(fēng)側(cè)硫化氫濃度達(dá)到最高,超過了35×10-6,因此風(fēng)筒在此位置時(shí)最不利于硫化氫的集中治理,也加劇了掘進(jìn)機(jī)司機(jī)處的污染程度。

        圖1 天然氣價(jià)格敏感性分析

        圖2 運(yùn)行時(shí)間敏感性分析

        根據(jù)下述敏感性分析結(jié)果,天然氣價(jià)格每增加0.1元,LCOE將增加約0.06元/kW h;運(yùn)行時(shí)間每增加1000 h,LCOE節(jié)省約0.03元/kW h。

        其次,從學(xué)習(xí)的視角來觀察。每周一次變動(dòng),前后左右都是新伙伴,學(xué)生可能感到新鮮,但隨之而來的新問題也出現(xiàn)了:學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)伙伴的不穩(wěn)定?;锇榈倪x擇、適應(yīng)、調(diào)整、優(yōu)化,是需要時(shí)間來保障的。頻繁地更換座位、適應(yīng)不同的學(xué)習(xí)同伴,尤其對(duì)身心尚不健全的低年級(jí)孩子來說,是一種折磨。至于新課標(biāo)一再倡導(dǎo)的“自主、合作、探究”的學(xué)習(xí)模式,更是無從談起。

        4 結(jié) 語

        根據(jù)上述經(jīng)濟(jì)性分析可知,離岸小型島礁采用LNG罐箱發(fā)電具有一定可行性,如果考慮對(duì)環(huán)境友好等其他因素,采用這種模式發(fā)電的綜合經(jīng)濟(jì)性十分明顯。

        成本敏感性分析表明,天然氣價(jià)格是影響價(jià)格的主要因素,而運(yùn)行時(shí)間的增加可以適當(dāng)降低運(yùn)行成本。

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