抽水蓄能電站經(jīng)濟(jì)型評價(jià)

1、抽水蓄能電站的經(jīng)濟(jì)性評價(jià)抽水蓄能電站經(jīng)濟(jì)型評價(jià)摘要：本文針對抽水蓄能電站的經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)問題，結(jié)合我國電力市場改革的實(shí)際，在以往抽水蓄能電站經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)的基礎(chǔ)上，對其靜態(tài)效益和動態(tài)效益進(jìn)行了全面的分析，并考慮在廠網(wǎng)分開條件下，針對不同利益主體對抽水蓄能電站的綜合經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行界定，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)實(shí)以及可能的投資運(yùn)營管理模式和價(jià)格機(jī)制，探討了的相應(yīng)的配套產(chǎn)業(yè)政策，并提出政策建議。關(guān)鍵字：抽數(shù)蓄能 經(jīng)濟(jì)評價(jià) 關(guān)鍵政策正文：抽水蓄能電站在電力系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)削峰填谷、旋轉(zhuǎn)備用、事故備用、調(diào)頻、調(diào)相等任務(wù)。它對增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性、靈活性、改善供電質(zhì)量,提高電網(wǎng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性具有重要的意義,是電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)而有效的調(diào)控手段

2、。 傳統(tǒng)上對于抽水蓄能電站經(jīng)濟(jì)效益的研究,偏重于從技術(shù)功能的角度進(jìn)行分析,這種分析具有簡潔、方便的優(yōu)點(diǎn),但在評價(jià)問題上又不易做到清晰明確,常常出現(xiàn)模糊和重疊。本論文既然是研究市場條件下抽水蓄能的經(jīng)濟(jì)效益問題,所以就必須在分析傳統(tǒng)效益劃分方法的基礎(chǔ)上,以市場運(yùn)行的視角,對經(jīng)濟(jì)效益的分析進(jìn)行基于市場觀點(diǎn)的重新描述,并采用模糊層次分析法,對抽水蓄能電站經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行綜合評價(jià),進(jìn)一步分析電力市場條件下抽水蓄能電站經(jīng)濟(jì)效益問題。 近十幾年來，中國抽水蓄能電站的迅速發(fā)展，主要是由于中國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，促進(jìn)了中國抽水蓄能電站的大發(fā)展，而這十幾年正是中國改革開放經(jīng)濟(jì)大發(fā)展時(shí)期。在這十幾年中雖然取得了很大成績

3、。2004年底全國已建成投產(chǎn)的抽水蓄能電站10座，裝機(jī)容量達(dá)到570.1萬kW（其中60萬kW供香港）。其中包括1968年在河北崗南常規(guī)水電站上安裝的1.1萬kW抽水蓄能機(jī)組，1992年建成的河北潘家口混合式抽水蓄能電站(其中抽水蓄能機(jī)組27萬kW)，1997年建成的北京十三陵抽水蓄能電站(80萬kW)；廣東電網(wǎng)分別于1994年和2000年建成的廣州抽水蓄能電站一期、二期工程（共240萬kW，其中60萬kW供香港）；華東電網(wǎng)1998年建成的浙江溪口抽水蓄能電站（8萬kW），2000年建成的裝機(jī)規(guī)模180萬kW的天荒坪抽水蓄能電站和安徽響洪甸抽水蓄能電站（8萬kW），2002年建成的江蘇沙河抽水

4、蓄能電站（10萬kW）；華中電網(wǎng)的湖北天堂抽水蓄能電站（7萬kW）；拉薩電網(wǎng)于1997年建成的羊卓雍湖抽水蓄能電站（9萬kW） 隨著國內(nèi)抽水蓄能電站的不斷發(fā)展壯大，抽水蓄能的經(jīng)濟(jì)型也成為國內(nèi)水利行業(yè)所討論的熱點(diǎn)。首先我要對抽水蓄能電站的靜態(tài)與動態(tài)效益進(jìn)行分析評價(jià)。靜態(tài)效益是指抽水蓄能電站承擔(dān)調(diào)峰填谷功能時(shí)所體現(xiàn)出的效益，包括容量效益和電量效益（節(jié)煤效益）。 抽水蓄能電站的容量效益  在電力系統(tǒng)負(fù)荷出現(xiàn)高峰時(shí)，抽水蓄能電站可以像常規(guī)水電站一樣發(fā)電，承擔(dān)系統(tǒng)的高峰負(fù)荷，起到調(diào)峰作用，從而可以有效的替代電力系統(tǒng)其他電站的裝機(jī)容量，由此產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益稱為容量效益。  抽水

5、蓄能電站容量效益計(jì)算常采用等效替代法，等效火電容量的大小決定了抽水蓄能電站容量效益的大小。抽水蓄能電站的等效火電容量，是通過有、無抽水蓄能電站兩種情況下的電力平衡來確定的。抽水蓄能電站的容量效益是用基本方案和替代方案總投資和固定運(yùn)行費(fèi)用之差來表示的。在運(yùn)行階段從電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性的影響角度出發(fā)，以抽水蓄能電站與火電相比在事故率、修復(fù)率、計(jì)劃檢修時(shí)間、廠用電率、機(jī)組運(yùn)行靈活性的差異來表示容量效益。在規(guī)劃階段用系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)的差異來表示效益，這些指標(biāo)是停電概率、停電小時(shí)數(shù)、停電頻率、停電持續(xù)時(shí)間、由于容量不足引起的停電容量。 抽水蓄能電站的節(jié)煤效益  抽水蓄能電站的

6、節(jié)煤效益通常用有抽水蓄能電站方案和無抽水蓄能電站方案兩種情況下，電力系統(tǒng)年煤耗量的差值來表示。在抽水蓄能電站抽水發(fā)電的轉(zhuǎn)換過程中，抽水蓄能電站要損失一部分電能，但由于抽水蓄能電站的投入，火電機(jī)組的運(yùn)行方式得到改善，火電的煤耗率降低，因此抽水蓄能電站節(jié)煤效益取決于上述兩個(gè)因素的平衡。根據(jù)理論分析和實(shí)際計(jì)算，節(jié)煤效益還可以進(jìn)一步劃分為兩個(gè)分量即調(diào)峰節(jié)煤效益和填谷節(jié)煤效益。  現(xiàn)有的調(diào)峰填谷節(jié)煤效益計(jì)算方法，極大多數(shù)按照等效替代原則構(gòu)成的，但在具體計(jì)算方法上各有不同，大致可以歸納成兩類：（1）生產(chǎn)模擬法：電力系統(tǒng)的生產(chǎn)模擬主要是按電力系統(tǒng)中各發(fā)電機(jī)組的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性，模擬其發(fā)電調(diào)度、預(yù)測各發(fā)

7、電機(jī)組的發(fā)電量及燃料消耗量，得出整個(gè)電力系統(tǒng)在該時(shí)期的運(yùn)行費(fèi)用，為電力系統(tǒng)進(jìn)行電能成本分析，多區(qū)域互聯(lián)效益分析和為規(guī)劃進(jìn)行方案比較提供經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。生產(chǎn)模擬方法可以分為兩類，一類是隨機(jī)生產(chǎn)模擬，另一類是確定性的生產(chǎn)模擬。應(yīng)用生產(chǎn)模擬方法可以對抽水蓄能靜態(tài)效益，事故備用、負(fù)荷備用等各項(xiàng)效益以及整體的動態(tài)效益進(jìn)行評估。  應(yīng)用隨機(jī)生產(chǎn)模擬理論，建立了等效電量函數(shù)法分段模型，計(jì)算抽水蓄能電站的節(jié)煤效益時(shí)將火電機(jī)組的煤耗分為峰荷、腰荷和基荷三段考慮。考慮了抽水蓄能電站減少火電機(jī)組的啟停煤耗，在計(jì)算啟停煤耗時(shí)引入了頻率期間法（FD）。以上方法的核心是圍繞等效持續(xù)負(fù)荷曲線（ELDC），火電機(jī)組的強(qiáng)迫

8、停運(yùn)率為定值。然而火電機(jī)組在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，機(jī)組的強(qiáng)迫停運(yùn)率受到如啟動延時(shí)、可延遲停運(yùn)等諸多因素的影響，是一個(gè)變量?；谝陨咸攸c(diǎn)，采用多狀態(tài)模型，模型中考慮了隨機(jī)運(yùn)行因素，用火電機(jī)組的條件強(qiáng)迫停運(yùn)率（CFOR）代替強(qiáng)迫停運(yùn)率（FOR）?；诟髟碌湫腿諘r(shí)序負(fù)荷曲線，采用確定性生產(chǎn)運(yùn)行模擬，通過電力電量平衡安排水電工作位置，按“煤耗微增法”安排火電工作位置，通過計(jì)算有、無抽水蓄能電站的情況下電力系統(tǒng)的燃料消耗，論述抽水蓄能電站的節(jié)煤效益。在確定性生產(chǎn)模擬的基礎(chǔ)上計(jì)算了抽水蓄能機(jī)組投入前、后系統(tǒng)火電機(jī)組運(yùn)行煤耗量，對系統(tǒng)的多種運(yùn)行工況進(jìn)行全面的分析，包括波谷負(fù)荷壓荷方式、波谷負(fù)荷開停機(jī)方式、壓荷調(diào)峰

9、方式、開停機(jī)調(diào)峰方式下，系統(tǒng)火電機(jī)組的耗量。兩種煤耗量的差值就是抽水蓄能電站的節(jié)煤效益。 （2）優(yōu)化規(guī)劃法：應(yīng)用等效替代原則，以系統(tǒng)煤耗量最小、燃耗費(fèi)用最小或發(fā)電成本最低作為計(jì)算調(diào)峰填谷節(jié)煤效益數(shù)學(xué)模型的目標(biāo)函數(shù)，在滿足系統(tǒng)各種運(yùn)行條件約束下，對火電機(jī)組典型日逐小時(shí)出力進(jìn)行優(yōu)化，計(jì)算基本方案和替代方案的煤耗量，兩方案煤耗量的差值即為抽水蓄能電站的節(jié)煤效益。抽水蓄能電站靜態(tài)效益的整體評估  近年來，國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者對抽水蓄能電站的效益進(jìn)行了不斷的研究和探討，得出了很多有價(jià)值的成果。其中，對于抽水蓄能電站削峰填谷所帶來的靜態(tài)效益從多個(gè)角度進(jìn)行了分析和評估，到目前已經(jīng)有了比較成熟的

10、測算方法。 前面提到應(yīng)用生產(chǎn)模擬方法可以對抽水蓄能電站的靜態(tài)效益進(jìn)行整體評估。采用確定性生產(chǎn)模擬在典型日時(shí)序負(fù)荷圖上安排機(jī)組的工作位置，用邊際效益法優(yōu)化抽水蓄能電站的工作位置，并用新算法對具有不同煤耗特性的火電機(jī)組進(jìn)行最優(yōu)分配，在此基礎(chǔ)上得到靜態(tài)效益。該模型沒有考慮機(jī)組的隨機(jī)停運(yùn)和負(fù)荷的隨機(jī)變化，計(jì)算結(jié)果不夠精確，但由于計(jì)算方法簡單可用于規(guī)劃階段對抽水蓄能電站的靜態(tài)效益的定量評估。為模擬電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程并計(jì)算系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，提出了一種新的概率生產(chǎn)模擬算法和發(fā)電機(jī)組的概率模型，提出了修正的邊際效益和計(jì)算發(fā)電成本的解析表達(dá)式，以便在生產(chǎn)模擬中確定蓄能電站的最佳經(jīng)濟(jì)發(fā)電量和工作

11、位置。針對蓄能電站的運(yùn)行特點(diǎn)，提出了其蓄能工況、發(fā)電工況、經(jīng)濟(jì)發(fā)電量、強(qiáng)迫發(fā)電量的模擬及計(jì)算方法,最后研究了影響蓄能電站靜態(tài)效益的各種因素。抽水蓄能電站的動態(tài)效益及其評估，抽水蓄能電站由于其啟動迅速，運(yùn)行靈活，為系統(tǒng)帶來的附加經(jīng)濟(jì)效益習(xí)慣上稱之為動態(tài)效益。抽水蓄能電站的動態(tài)效益，由于對其定義和內(nèi)容的理解不盡相同，至今無統(tǒng)一的劃分標(biāo)準(zhǔn)。1984年5月在美國波士頓召開的“蓄能電站運(yùn)行動態(tài)效益”國際研討會，對抽水蓄能電站的動態(tài)效益進(jìn)行了分類即：調(diào)頻、負(fù)荷跟蹤、旋轉(zhuǎn)備用、調(diào)相、提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。隨著電力市場的不斷變化，抽水蓄能電站在電力系統(tǒng)中的效益也有不同程度的變化，同時(shí)該分類羅列了抽水蓄能電站在電

12、網(wǎng)中可能發(fā)揮的所有作用產(chǎn)生的效益，各子項(xiàng)之間有交叉和重復(fù)問題，存在夸大動態(tài)效益值和不便于評估的缺陷。本文考慮到抽水蓄能電站效益評估的需要，對抽水蓄能電站的動態(tài)效益重新進(jìn)行定義和分類，并在此分類的基礎(chǔ)上對各項(xiàng)效益進(jìn)行綜述。抽水蓄能電站由于啟?？欤r轉(zhuǎn)換迅速，機(jī)組出力變化范圍大，能隨時(shí)而迅速地調(diào)整出力，適應(yīng)負(fù)荷的波動，跟蹤負(fù)荷變化，保持頻率和電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定。這種由于抽水蓄能機(jī)組的快速響應(yīng)，實(shí)時(shí)處理較小的負(fù)荷與發(fā)電功率的不匹配，保持系統(tǒng)頻率的穩(wěn)定，由此而取得的效益即為調(diào)頻效益。 （1）常規(guī)調(diào)頻 電力系統(tǒng)常規(guī)意義下調(diào)頻的任務(wù)是調(diào)整短時(shí)的負(fù)荷波動并承擔(dān)計(jì)劃外負(fù)荷增加。在某種意義上，系

13、統(tǒng)的負(fù)荷備用容量就是調(diào)頻容量。電抽水蓄能機(jī)組在靜止?fàn)顟B(tài)下工作于啟停調(diào)頻方式，在調(diào)峰時(shí)段利用旋轉(zhuǎn)備用容量參與系統(tǒng)調(diào)頻。電力系統(tǒng)常規(guī)意義下調(diào)頻效益的計(jì)算所采用的負(fù)荷模型加入了負(fù)荷預(yù)測的不確定性，包括：日峰荷預(yù)測的誤差荷各小時(shí)負(fù)荷的隨機(jī)波動。目前國內(nèi)外很少有關(guān)于抽水蓄能電站調(diào)頻效益研究的相關(guān)文獻(xiàn)，對如何定量評估抽水蓄能的調(diào)頻效益，尚無借鑒。天津大學(xué)季云教授提出了水電機(jī)組在系統(tǒng)中的各種單項(xiàng)動態(tài)效益的計(jì)算方法，給出了水電機(jī)組在系統(tǒng)中承擔(dān)任務(wù)時(shí)的旋轉(zhuǎn)備用效益、調(diào)頻、調(diào)相、提高系統(tǒng)可靠性等幾項(xiàng)動態(tài)效益的定量計(jì)算模型，目前已有學(xué)者嘗試將該思想引入抽水蓄能電站調(diào)頻和調(diào)相效益的評估中。抽水蓄能電站調(diào)頻效益Bf計(jì)算

14、公式如下：   Bf=（b2.n2+B.T).N0.NT.f-V.H/367.2.nnmnfl+R+Y          （3） 式中：2b為燃?xì)廨啓C(jī)啟動燃料消耗率或火電機(jī)組由最小技術(shù)出力到帶滿負(fù)荷的煤耗率，g/KW；2n為日啟動或升荷次數(shù)；b為機(jī)組發(fā)電時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)煤耗，g/KW；T為一段時(shí)間內(nèi)一臺機(jī)組帶計(jì)劃外負(fù)荷的總運(yùn)行小時(shí)數(shù)；0N為機(jī)組容量，萬KW；Tm為系統(tǒng)中承擔(dān)調(diào)頻火電機(jī)組臺數(shù)；f為煤價(jià)，元/t；V為水輪機(jī)啟動空載水量消耗，3/ms；H為水電站平均水頭

15、；為水輪發(fā)電機(jī)組效率；Hn為水輪機(jī)該時(shí)間內(nèi)啟動次數(shù)；Hm為承擔(dān)調(diào)頻水輪機(jī)臺數(shù)；lf為電價(jià)，元/kWh；R為火電機(jī)組調(diào)頻情況下該段時(shí)間內(nèi)檢修費(fèi)用增加值；Y為速度滯后損失，元。該法對系統(tǒng)方式做了很大的簡化，計(jì)算結(jié)果不夠精確。將系統(tǒng)負(fù)荷備用容量（調(diào)頻備用）在承擔(dān)短時(shí)負(fù)荷波動和計(jì)劃外負(fù)荷增加這兩種任務(wù)之間，作一“機(jī)械”的劃分。系統(tǒng)的實(shí)際負(fù)荷服從正態(tài)分布的隨機(jī)變量： LK=L0(1+K) L=(±1±2±3 )       （4） L0為系統(tǒng)預(yù)測負(fù)荷，L為負(fù)荷預(yù)測的

16、標(biāo)準(zhǔn)差，一般為預(yù)測負(fù)荷的36，最大可達(dá)10。當(dāng)計(jì)劃外負(fù)荷的增加為： LK=LKL0 K=(1,2,3)    （5） 應(yīng)用概率方法，以電力系統(tǒng)年電量不足期望值為計(jì)算指標(biāo)，采用等效替代方法，研究了抽水蓄能電站裝機(jī)容量在調(diào)峰填谷、調(diào)頻和備用三項(xiàng)任務(wù)之間的劃分及效益計(jì)算問題。用概率方法計(jì)算電力系統(tǒng)實(shí)際所需負(fù)荷備用、抽水蓄能電站能提供的空閑容量和多余事故備用電能。當(dāng)系統(tǒng)既設(shè)負(fù)荷備用小于實(shí)際所需的負(fù)荷備用時(shí)，抽水蓄能電站為系統(tǒng)提供補(bǔ)充的負(fù)荷備用。同替代方案比較，算出抽水蓄能電站提供補(bǔ)充的負(fù)荷備用容量從而提高了供電質(zhì)量的效益。 （2）負(fù)

17、荷跟蹤調(diào)頻  電力系統(tǒng)負(fù)荷時(shí)刻變化，特別是在負(fù)荷高峰出現(xiàn)時(shí)，負(fù)荷變化率很大，火電機(jī)組很難適應(yīng)負(fù)荷的這種變化，從而導(dǎo)致負(fù)荷和發(fā)電功率的不匹配，影響系統(tǒng)的頻率質(zhì)量，同時(shí)抽水蓄能電站在常規(guī)調(diào)頻、負(fù)荷跟蹤兩種方式下，機(jī)組工作方式相同即：靜止?fàn)顟B(tài)下工作于啟停方式，在調(diào)峰時(shí)段利用旋轉(zhuǎn)備用容量參與系統(tǒng)調(diào)頻。故筆者認(rèn)為在某種意義下負(fù)荷跟蹤的實(shí)質(zhì)即是調(diào)頻。 抽水蓄能負(fù)荷跟蹤調(diào)頻效益的計(jì)算所采用的負(fù)荷模型是實(shí)際預(yù)測的負(fù)荷曲線，不考慮負(fù)荷預(yù)測的隨機(jī)波動。嘗試采用蒙特卡羅模擬抽水蓄能電站爬坡（負(fù)荷跟蹤）效益的初步分析，建立了定量評估該項(xiàng)效益的解析算法和模型。從電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行角度出發(fā)，建立逐小時(shí)負(fù)

18、荷模型和發(fā)電機(jī)停運(yùn)容量概率的遞推模型，在安排火電機(jī)組出力時(shí)將火電機(jī)組分為兩種類型的機(jī)組，對機(jī)組負(fù)荷追蹤過程進(jìn)行了模擬，機(jī)組增荷過程是按照日負(fù)荷預(yù)測曲線進(jìn)行的，并根據(jù)實(shí)際的負(fù)荷曲線對機(jī)組增荷過程進(jìn)行修正。最后計(jì)算基本方案和替代方案增荷速度不能滿足負(fù)荷變化引起的電量損失的差異，以此來表示效益。在電力系統(tǒng)概率分析的COPF模型基礎(chǔ)上，將抽水蓄能電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式和概率生產(chǎn)模擬相結(jié)合，在安排機(jī)組投運(yùn)順序時(shí)考慮了爬坡容量限制。 事故備用效益 電力系統(tǒng)中突發(fā)停電事故，抽水蓄能電站能夠快速啟動，迅速轉(zhuǎn)移工況，在發(fā)電工況下，可結(jié)合利用抽水蓄能電站運(yùn)行的空閑容量；在水泵工況下，可停止抽水或切泵轉(zhuǎn)換工況

19、；在靜態(tài)條件下，亦可緊急啟動，從而達(dá)到短時(shí)應(yīng)急事故備用的目的。抽水蓄能電站可承擔(dān)電力系統(tǒng)的事故備用，提高供電可靠性，減少停電損失，由此取得的效益即事故備用效益。 抽水蓄能電站的事故備用效益是動態(tài)效益中最重要的一項(xiàng)，占整個(gè)動態(tài)效益的4050。其向系統(tǒng)提供事故備用有兩種方式：從抽水蓄能電站全部裝機(jī)容量中劃分出部分容量作為專設(shè)的事故備用容量，專門承擔(dān)向系統(tǒng)提供事故備用任務(wù)。抽水蓄能電站在優(yōu)先承擔(dān)靜態(tài)發(fā)電任務(wù)之后，利用其非發(fā)電剩余容量向系統(tǒng)提供事故備用。抽水蓄能電站事故備用定量評估方法至今還很不完善，現(xiàn)有方法大致可分為兩種，即解析法和模擬法。 （1）解析模型 從系統(tǒng)機(jī)組停

20、運(yùn)事故發(fā)生是隨機(jī)現(xiàn)象這一基本事實(shí)出發(fā)，根據(jù)機(jī)組強(qiáng)迫停運(yùn)率，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)、概率分析方法，建立數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出效益期望值。文獻(xiàn)34抽水蓄能機(jī)組在第一種運(yùn)行方式下，由火電機(jī)組作為基本方案，抽水蓄能機(jī)組作為替代方案，針對典型日負(fù)荷圖，進(jìn)行電力電量平衡，逐小時(shí)構(gòu)造系統(tǒng)在線容量停運(yùn)分布表逐小時(shí)累加求出各個(gè)量的日、月、年的期望值。當(dāng)基本方案和替代方案的可靠性指標(biāo)相等時(shí)，求出替代方案的旋轉(zhuǎn)備用容量，兩方案運(yùn)行費(fèi)用的差額就是抽水蓄能電站的事故備用效益。則立足于電力系統(tǒng)實(shí)際發(fā)生的一次停運(yùn)事故。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生停運(yùn)事故時(shí)，分別模擬有、無抽水蓄能電站系統(tǒng)的增荷過程，計(jì)算兩方案下系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)即事故持續(xù)時(shí)間T，事故缺供電力

21、P，事故缺供電量E，用上述可靠性指標(biāo)的差異來表示抽水蓄能電站的事故備用效益。以上方法在計(jì)算抽水蓄能事故備用效益時(shí)模擬系統(tǒng)在每一次故障狀態(tài)下，發(fā)電機(jī)組的增荷過程，發(fā)電機(jī)組的強(qiáng)迫停運(yùn)率處理為定值?？紤]了機(jī)組故障間、機(jī)組故障與負(fù)荷變化間的相關(guān)性，用條件強(qiáng)迫停運(yùn)率（CFOR）代替強(qiáng)迫停運(yùn)率（FOR），該法采用概率生產(chǎn)模擬并在模擬中包含了運(yùn)行調(diào)度的一些主要原則：經(jīng)濟(jì)投運(yùn)順序和經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配、旋轉(zhuǎn)備用容量限制及旋轉(zhuǎn)備用容量的分配等問題。調(diào)相效益  抽水蓄能機(jī)組在空閑時(shí)可作調(diào)相運(yùn)行，在發(fā)電或抽水的同時(shí)，也可供給電力系統(tǒng)無功出力，減少設(shè)置專門的調(diào)相機(jī)，由此取得的效益即為調(diào)相效益。 對于抽水蓄

22、能電站的調(diào)相效益國內(nèi)外已經(jīng)達(dá)成了一致的認(rèn)識，但對于這項(xiàng)效益的研究由于缺乏定量評估的模型和算法，在做抽水蓄能電站規(guī)劃時(shí)只能對它進(jìn)行估算。目前已有學(xué)者對調(diào)相效益的評估做了有益的探索。針對調(diào)相機(jī)組等無功設(shè)備一次性投資很大但是運(yùn)行費(fèi)用很小的特點(diǎn)，根據(jù)等效替代的思想，用一定容量的抽水蓄能代替相應(yīng)的調(diào)相機(jī)組，則減少的固定資產(chǎn)投資實(shí)際上就可反應(yīng)抽水蓄能機(jī)組調(diào)相帶來的效益。XB為調(diào)相效益，K為減少調(diào)相設(shè)備的投資，V為調(diào)相機(jī)的年運(yùn)行費(fèi)用，A為年支付金額，P為現(xiàn)值，i為年利率，n為設(shè)備實(shí)用年限。  從技術(shù)經(jīng)濟(jì)的角度在詳盡分析無功成本的基礎(chǔ)上，提出了一套抽水蓄能電站調(diào)相效益的合理補(bǔ)償方案，將調(diào)相效益分為容

23、量效益和電量效益分別進(jìn)行計(jì)算。首先將無功容量資本從蓄能電站總資本成本中分離出來，并以其折舊額作為容量效益，考慮到蓄能電站是一項(xiàng)長期投資，采用了包含時(shí)間價(jià)值因素和物價(jià)變動因素在內(nèi)的二分法對其計(jì)提折舊。針對不同運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行成本分析，進(jìn)而給出了電量效益的計(jì)算方法。  黑啟動效益 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生大面積停電的重大事故時(shí)，若無任何黑啟動措施，則會使停電時(shí)間延長，造成國民經(jīng)濟(jì)重大損失。黑啟動是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要措施之一，其目標(biāo)是在短時(shí)間內(nèi)使系統(tǒng)恢復(fù)帶負(fù)荷能力。系統(tǒng)恢復(fù)的順利與否關(guān)鍵在于啟動電源即黑啟動機(jī)組。抽水蓄能機(jī)組具有良好的黑啟動功能，是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定的黑啟動電源。 抽水

24、蓄能機(jī)組作為系統(tǒng)黑啟動電源，其采取的黑啟動方案及產(chǎn)生的效益值得大力研究。 除了以上四種效益外，抽水蓄能機(jī)組與火電機(jī)組相比，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，自動化程度相對較高，因而強(qiáng)迫停運(yùn)率大大低于火電機(jī)組，提高了供電可靠性，減少了停電損失。由此取得提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性效益。另外，由于抽水蓄能電站的節(jié)煤效益，減少了系統(tǒng)的燃料消耗，相應(yīng)減少了污染排放，還具有一定的環(huán)境效益。 動態(tài)效益的整體評估  由于動態(tài)效益涉及較多的不確定因素，故如何對其進(jìn)行評價(jià)和計(jì)算是一個(gè)難題，20世紀(jì)70年代，人們通過把靜態(tài)效益數(shù)據(jù)乘以大于1的增益系數(shù)得到動態(tài)值，這顯然存在隨意性。國內(nèi)外對抽水蓄能電站具體動態(tài)效益的

25、認(rèn)識是一致的，但在具體計(jì)算方法和考慮問題的原則上還有區(qū)別。綜合目前國內(nèi)外對抽水蓄能動態(tài)效益的整體評估方法，可以分為以下三類： （1）分項(xiàng)求和模型法 分項(xiàng)求和模型是一個(gè)比較成熟的理論。它先將抽水蓄能電站的容量按其承擔(dān)的各種功能分塊，對其各塊容量所承擔(dān)的各種功能分別提出了定量化計(jì)算公式。然后分別計(jì)算其動態(tài)效益。最后逐項(xiàng)累加以求得抽水蓄能電站總的動態(tài)效益。這種方法在國內(nèi)外采用最多。如北京勘測設(shè)計(jì)院、中南勘測設(shè)計(jì)院、合肥工業(yè)大學(xué)和華東勘測設(shè)計(jì)院、美國電力研究院的A.Ferreiro和麻省理工學(xué)院的C.E.Carrer Jr.等在計(jì)算抽水蓄能電站的動態(tài)效益時(shí)均采用了這種方法

26、。 這種分項(xiàng)計(jì)算抽水蓄能電站動態(tài)效益的方法的最大特點(diǎn)是概念清晰，計(jì)算的動態(tài)效益比較全面，但由于各種功能效益相互交叉重疊，分項(xiàng)計(jì)算有著致命的缺陷，主要存在以下三個(gè)大問題：承擔(dān)各項(xiàng)動態(tài)功能的容量難以截然分開，可能會降低動態(tài)效益的準(zhǔn)確性；抽水蓄能電站承擔(dān)調(diào)峰填谷與旋轉(zhuǎn)備用之間、承擔(dān)調(diào)頻和負(fù)荷調(diào)整的容量之間存在著矛盾，在同一時(shí)段內(nèi)，抽水蓄能機(jī)組的某一容量承擔(dān)了某一功能，就不可能承擔(dān)另一項(xiàng)功能，增加某一項(xiàng)功能的容量勢必減少另一功能的容量，相應(yīng)其動態(tài)效益也會發(fā)生變化，從而可能導(dǎo)致低估其動態(tài)效益；沒有考慮系統(tǒng)的需求，只考慮了蓄能電站提供動態(tài)功能的可能。此法如果解決了容量合理劃分問題，計(jì)算結(jié)果更符合

27、實(shí)際，也就有更大的實(shí)用性。 （2）優(yōu)化規(guī)劃法 優(yōu)化規(guī)劃法有線性規(guī)劃法和非線性規(guī)劃法。線性規(guī)劃法以線性規(guī)劃為工具建立電力系統(tǒng)短期經(jīng)濟(jì)運(yùn)行數(shù)學(xué)模型，在電力系統(tǒng)電源構(gòu)成、日負(fù)荷曲線和抽水蓄能裝機(jī)容量己定的條件下，計(jì)入旋轉(zhuǎn)備用、爬坡等動態(tài)約束條件，研究抽水蓄能電站逐小時(shí)承擔(dān)的旋轉(zhuǎn)備用和調(diào)峰填谷容量，以使系統(tǒng)總煤耗或運(yùn)行費(fèi)用最小。該模型求得的效益包含靜態(tài)效益、旋轉(zhuǎn)備用效益和啟停節(jié)煤效益。非線性規(guī)劃法是建立在系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度的基礎(chǔ)上的，其目標(biāo)函數(shù)是在計(jì)及動態(tài)約束條件下，在計(jì)算時(shí)段內(nèi)電力系統(tǒng)燃料費(fèi)用最省，或支出費(fèi)用最省。該模型對各項(xiàng)動態(tài)效益和發(fā)電節(jié)煤效益統(tǒng)籌考慮，在抽水蓄能電站取得最大靜態(tài)效益的前提下

28、，充分發(fā)揮其動態(tài)效益，所求效益包含靜態(tài)效益、旋轉(zhuǎn)備用效益和啟停節(jié)煤效益。 優(yōu)化規(guī)劃法把抽水蓄能電站的效益評價(jià)問題轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行問題，使得模型在處理電力系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行問題時(shí)具有一定的實(shí)用性，但模型未能將系統(tǒng)的可靠性考慮在內(nèi)。 (3）整體模型法 整體模型法避免了單項(xiàng)求和模型的諸多缺點(diǎn)，通過系統(tǒng)調(diào)整和調(diào)查分析得出抽水蓄能電站在滿足系統(tǒng)事故備用、運(yùn)行靈活性、可靠性等動態(tài)功能方面優(yōu)于火電或其他替代電源的價(jià)值，以此作為其動態(tài)效益。該模型從整體的角度分析其綜合效益，這樣可避免在實(shí)際計(jì)算中的各項(xiàng)互為補(bǔ)充的動態(tài)效益的重算或漏算。但是，抽水蓄能電站動態(tài)效益的實(shí)現(xiàn)機(jī)理很復(fù)雜，整體模

29、型中對動態(tài)效益的考慮往往不全面，并不能包容抽水蓄能電站所能實(shí)現(xiàn)的全部動態(tài)效益。同時(shí)整體模型法僅憑抽樣調(diào)查資料（機(jī)組利用率、維修費(fèi)用、機(jī)組使用周期等）和簡單的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，缺乏說服力，此類模型應(yīng)用很少。靜動態(tài)效益的綜合評估靜動態(tài)綜合效益是指同一個(gè)蓄能電站同時(shí)承擔(dān)調(diào)峰填谷（靜態(tài)）和運(yùn)行備用（動態(tài)）功能時(shí)產(chǎn)生的效益。進(jìn)行這種研究的目的是探討可否通過靜動功能的協(xié)調(diào)以獲得更大的效益以及這兩種功能間的相互影響。文獻(xiàn)49采用解析法，考慮了各臺機(jī)組故障之間以及機(jī)組故障與負(fù)荷變化之間的相關(guān)性和不同類型機(jī)組的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、可靠性特征，采用生產(chǎn)模擬技術(shù)并在模擬中包含了運(yùn)行調(diào)度中的一些主要原則，進(jìn)行不同規(guī)劃或調(diào)度方案的模擬，比較各方案的優(yōu)劣或效益。電力市場環(huán)境下蓄能電站的效益評估在競爭的電力市場中，電能和輔助服務(wù)的價(jià)值通過相應(yīng)的電價(jià)得以體現(xiàn)，而電價(jià)一般通過現(xiàn)貨市場的競標(biāo)或雙向合同的談判確定。抽水蓄能電站具有發(fā)電方和用電方的“雙重特殊”身份，電力市場環(huán)境下蓄能電站的效益評估是以抽水蓄能電站收益的最大化為目標(biāo)函數(shù)，建立蓄能電站的效益評估模型，從而對抽水蓄能電站的運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，以此得到抽水蓄能電站的運(yùn)行效益。傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度