天然气发电的经济性分析

1、 天然气发电电的经济性分分析天然气发电项目目的顺利立项项、建设和运运转，除了保保证有充足的的天然气来源源以外，还将将取决于天然然气发电的经经济性。天然然气电站投资资相对较小，运运行成本较低低，其运行经经济性将很大大程度上取决决于天然气价价格。此外还还与机组容量量和循环热效效率、运行方方式、年利用用小时数、建建设资金构成成及贷款利率率等有关。下下面就上述因因素建立天然然气电站的成成本和上网电电价模型、燃燃料价格敏感感性分析模型型和电站运行行小时数敏感感性分析模型型分析天然气气发电项目的的投 资经济性。4.1 天然气气电站的成本本构成分析4.1.1 天天然气电站的的发电成本计计算模型天然气电站和传

2、传统的燃煤电电站一样，直直接的发电成成本由以下几几个部分构成成：（1）总总投资的折旧旧成本；（22）运行和维维护成本；（33）燃料成本本。对于正常常运行的天然然气电站而言言，总投资的的折旧成本、运运行和维护成成本基本固定定，变化因素素较少，可视视为固定成本本。燃料成本本由于受天然然气价格、天天然气电站发发电量等因素素的影响，变变动较大，故故视为可变成成本。具体计计算模型如下下：（1）天然气电电站总投资费费用天然气电站的总总投资费用主主要包括天然然气电站的静静态投资费用用、财务费用用（主要是利利息支出）以以及运行与维维护费用三个个部分。其中中静态投资费费用由电站的的单位容量造造价和装机容容量得到

3、。为为了体现出全全生命周期的的总投资费用用，将其折算算为现值。具具体可表示为为： （1）其中，是天然气气电站总投资资费用的现值值（元）；是是单位容量造造价费用（元元/kW）；是电站的装装机容量（kkW），是财财务费用（元元）；是运行行与维护费用用（元）；是是折现率（%）；是电站站投产运行期期（年）。（2）天然气电电站总投资的的折旧成本根据天然气发电电的特殊性，本本研究采取按按运行小时数数分摊固定成成本的策略。则则电站总投资资的折旧成本本可表示为： （2）其中，是电站总总投资的折旧旧成本（元/kWh）；是电站单位位动态投资费费用（元/kkW）；是净净残值率；是是厂用电率（%）；是机组组年运行小时

4、时数（h）。（3）天然气电电站燃料费用用天然气电站燃料料费用不仅与与天然气价格格有关，还与与发电机组供供电效率等因因素有关。根根据1 kWWh输出电电力=3.66 MJ，天天然气电站燃燃料费用可表表示为： （3）其中，是电站燃燃料成本（元元/kWh）；是天然气发发热量（kccal/m33）；是机组供供热效率（%）；是天然然气市场价格格（元/m33）。在天然气发电燃燃料费用中，除除了大部分的的发电原料天天然气费用外外，还包括少少部分的水费费和材料费。根根据相关工程程数据资料显显示，水费和和材料费占燃燃料费比重极极低，约为88元/MWhh。所以结合合式（1）（3），天天然气发电成成本可表示为为：

5、（4）其中，是天然气气发电成本（元元/kWh）。4.1.2 天天然气电站的的上网电价计计算模型测算天然气电站站的上网电价价不仅是为了了满足评价天天然气发电竞竞争力强弱的的需要，也是是为了满足内内部收益率、投投资回收期、借借款偿还期等等其它经济评评价指标的需需要，所以，在在发电成本已已定的情况下下，必然要测测算一个最低低的上网电价价。上网电价价是在天然气气发电成本的的基础上，加加上总资本回回报构成。其其中总资本回回报包括投资资回报和负债债回报。具体体计算模型如如下所示： （5） （6）其中，是上网电电价（元/kkWh）；是是总资本回报报（元/kWWh）；是投投资回报（元元/kWh）；是负债回报报

6、（元/kWWh）；是自自有资金比例例；是自融资资比例；是投投资回报率；是负债回报报率，其中，是贷款年利利率，是还款款年限。4.1.3 相相关参数及指指标值的确定定计算发电成本与与上网电价涉涉及到众多的的参数和指标标，为了较为为准确地计算算这两个经济济指标的数值值，本文对相相关参数和指指标进行了如如下确定：表1 发电成本本和上网电价价计算的相关关参数及指标标值相关参数及指标标数值厂用电率（%）2.0净残值率（%）5.0天然气发热量（kkcal/mm3）8600还贷年限（a）15折旧年限（a）20贷款利率（%）5.94投资回报率（%）10.0注册资本金比例例（%）25注：数据来自火火电工程限额额设

7、计参考造造价指标（22010年水水平）。4.2 天然气气发电的经济济性分析不同天然气发电电燃机设备的的选择不仅直直接影响到电电站的总投资资费用，还影影响燃料成本本，而这些因因素又影响到到发电成本和和上网电价。所所以不同类型型燃机设备的的选择是进行行天然气发电电经济性分析析必须考虑的的一个重要因因素。目前我我国的燃机主主要机型有66B、6F、99E和9F四四个等级。4.2.1 上上网电价对天天然气价格的的敏感性分析析本小节选用GEE公司的9FF级燃气蒸汽汽联合循环机机组作为研究究对象，进行行上网电价对对天然气价格格的敏感性分分析。9F级级燃气蒸汽联联合循环机组组供电效率取取55.4%，静态单位位

8、造价为32282元/kkW。参照华华能北京厂燃燃气热电联产产工程以及莆莆田燃气电厂厂等工程的动动态单位投资资估算数据，选选定动态单位位投资=35548元/kkW来计算电电站的发电成成本和上网电电价。通过测测算，可以分分别得到天然然气发电的发发电成本和上上网电价，如如下表2和33所示：表2 发电成本本指标动态单位投资费费 SUI=3548元元/kW 年利用小小时数（h）天然气价格（元元/m3）2500300035004000450050000.90.2390.2280.2200.2130.2090.2051.00.2570.2460.2380.2310.2270.2231.10.2750.264

9、0.2560.2500.2450.2411.20.2930.2820.2740.2680.2630.2591.30.3110.3000.2920.2860.2810.2771.40.3290.3180.3100.3040.2990.2951.50.3470.3360.3280.3220.3170.313以发电标准煤价价为650元元/t为例测测算，燃煤电电厂的单位燃燃料成本约00.22元/kWh。当当气价取1.21.55元/m3，年利用小小时取35000h时，所所对应的燃料料成本为0.270.33元/ kWh。显显然，从燃料料成本比较，天天然气发电比比燃煤发电高高出0.0550.111元/kWh

10、h。由此可知知在发电市场场中，燃气电电站和燃煤电电站相互竞争争上网，首要要解决燃料成成本的根本差差距问题。在发电成本的基基础上，结合合式（5）（6），以以及表1中的的相关指标，可可以测算出天天然气电站的的上网电价，如如下表3所示示：表3 上网电价价指标动态单位投资费费 SUI=3548元元/kW年利用小时数250030003500400045005000投资回报0.0350.0300.0250.0220.0200.018负债回报0.1090.0910.0780.0680.0610.055天然气价格（元元/m3）上网电价（含税税）Pgrid（元元/kWh）0.90.3840.3480.3230.

11、3040.2890.2771.00.4020.3660.3410.3220.3070.2951.10.4200.3840.3590.3400.3250.3131.20.4380.4020.3770.3580.3430.3311.30.4560.4210.3950.3760.3610.3491.40.4740.4390.4130.3940.3790.3671.50.4920.4570.4310.4120.3970.385由此，天然气电电站上网电价价对天然气价价格的敏感性性可如下图33所示：图3 上网电价价对天然气价价格的敏感性性取SUI=35548元/kkW，机组运运行小时数为为2500hh和4

12、5000h所对应的的等高曲线（下下图4）来研研究燃气价格格对发电成本本和上网电价价的影响。设设为敏感系数数；气价变化化区间取1.1元/m331.5元元/m3。图4 年利用小小时分别为22500h和和4500hh时天然气价价格对上网电电价的影响从而，可计算出出通过计算可以发发现，虽然在在不同机组运运行小时数下下有不同的敏敏感性系数，但但都有着较高高的敏感系数数，说明燃料料成本的高低低决定着上网网电价的高低低。如在45500h处，天天然气价格每每变动1%，就就会带来其对对应的上网电电价61%的的变动。可见见，燃气电厂厂的上网电价价对天然气价价格的变化十十分敏感，主主要原因在于于燃料成本占占电价构成

13、比比例较大，约约为70%。 4.2.2 上上网电价对年年利用小时数数的敏感性分分析天然气电站机组组运行小时数数的大小不仅仅影响着电站站发电成本的的高低，而且且频繁的起动动和停机会明明显地缩短设设备的使用寿寿命，相应的的增加维修成成本，降低机机组运行可用用率，从而影影响电站的经经济性。所以以，合理评估估燃气电站的的运行小时数数不仅对电站站运行的安全全性有利，而而且对增强电电站的竞争力力也有着重要要的意义。当SUI=35548元/kkWh时，机机组运行小时时数在2500050000h之间变变化，气价从从0.911.5元/mm3变化，上网网电价对机组组运行小时数数的敏感性如如下图5所示示。图5 上网

14、电价价对机组运行行小时数的敏敏感性根据上网电价计计算公式：上上网电价=发发电成本+（投投资回报+负负债回报）/运行小时数数，从图5可可以看出，随随着年运行小小时数的提高高，上网电价价呈现下降的的趋势。如当当天然气价格格为1.3元元/m3时，机组运运行小时从22500h增增加到40000h，上网网电价减小了了0.08元元/kWh，其其敏感系数为为-0.299，表明机组组运行小时数数每变动1%，上网电价价将逆向变动动29%。通过从上网电价价对机组运行行小时数的敏敏感性分析可可知，保证燃燃气电站有一一定的机组运运行小时数是是降低上网电电价的重要途途径。4.2.3 天天然气电站机机组年平均热热效率的影响响天然气电站的年年平均热效率率与电厂运行行方式和联合合循环热效率率密切有关，提提高年平均热