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文档简介

1/12可再生能源发电成本降低的技术路线研究第一部分技术进步推动可再生能源发电成本下降 2第二部分太阳能光伏发电技术发展趋势与挑战 3第三部分风电技术创新对降低成本的影响分析 6第四部分水电发展面临的问题及解决策略 8第五部分光伏组件制造工艺改进及其成本效益 11第六部分储能技术在可再生能源发电中的应用与发展 13第七部分智能电网技术在可再生能源系统中的作用 15第八部分低成本逆变器技术对可再生能源发电成本影响 17第九部分政策引导下的可再生能源发电成本降低策略 19第十部分国际可再生能源发电技术发展趋势与中国对策 21第十一部分研究视角:从全生命周期角度看可再生能源发电成本 23第十二部分结论与展望:未来可再生能源发电成本降低的可能性与挑战 26

第一部分技术进步推动可再生能源发电成本下降一、引言

随着全球气候变化问题的日益严重,可再生能源发电已成为全球能源结构转型的重要方向。然而,可再生能源发电的成本问题一直是制约其大规模应用的主要因素之一。本文将探讨技术进步如何推动可再生能源发电成本下降。

二、技术进步对可再生能源发电成本的影响

技术进步是推动可再生能源发电成本下降的主要因素之一。技术进步可以提高设备的效率,降低设备的制造成本,减少设备的运行和维护成本,从而降低可再生能源发电的成本。

1.提高设备效率

设备效率是影响可再生能源发电成本的关键因素之一。设备效率越高,发电量越大,发电成本越低。随着技术的进步,可再生能源发电设备的效率不断提高。例如,风力发电设备的效率从20世纪80年代的20%提高到现在的50%以上;太阳能发电设备的效率从20世纪70年代的10%提高到现在的20%以上。

2.降低设备制造成本

设备制造成本是影响可再生能源发电成本的重要因素之一。随着技术的进步,设备制造成本不断降低。例如,风力发电设备的制造成本从20世纪80年代的每千瓦约2000美元降低到现在的每千瓦约1000美元;太阳能发电设备的制造成本从20世纪70年代的每千瓦约1000美元降低到现在的每千瓦约500美元。

3.减少设备运行和维护成本

设备运行和维护成本是影响可再生能源发电成本的重要因素之一。随着技术的进步,设备运行和维护成本不断降低。例如,风力发电设备的运行和维护成本从20世纪80年代的每千瓦每年约10美元降低到现在的每千瓦每年约5美元;太阳能发电设备的运行和维护成本从20世纪70年代的每千瓦每年约10美元降低到现在的每千瓦每年约5美元。

三、技术进步推动可再生能源发电成本下降的案例分析

1.风力发电

风力发电是目前全球最大的可再生能源发电方式。随着技术的进步,风力发电的成本不断降低。例如,丹麦的风力发电成本已经从20世纪80年代的每千瓦时约0.2美元降低到现在的每千瓦时约0.05美元。这主要得益于风力发电设备效率的提高和设备制造成本的降低。

2.第二部分太阳能光伏发电技术发展趋势与挑战标题:太阳能光伏发电技术发展趋势与挑战

一、引言

太阳能光伏发电是一种利用太阳辐射能直接转换为电能的技术,是可再生能源发电的重要组成部分。随着科技的发展和社会对可持续发展的重视,太阳能光伏发电技术得到了迅速发展,并在实际应用中取得了一定的成果。然而,同时也面临着一些技术和市场方面的挑战。

二、太阳能光伏发电技术的发展趋势

1.技术进步推动了成本下降

随着太阳能电池制造技术的进步,尤其是高效多结太阳能电池的研发和应用,太阳能光伏发电的成本正在不断下降。据国际能源署报告,到2030年,预计全球太阳能光伏发电系统的平均成本将降至每千瓦时0.05美元以下。

2.产业链协同发展推进技术升级

太阳能光伏产业链上的各个环节都在进行技术创新和优化,以提高整体效率并降低成本。例如,在硅片生产环节,通过研发新型生产工艺和技术,如直拉法和区熔法,可以大大提高硅片质量,减少废品率;在电池生产环节,通过研发新型电池结构和材料,如叠层电池和钙钛矿电池,可以提高电池转化效率,降低生产成本。

3.智能化和大数据的应用提升运营效率

随着物联网、人工智能和大数据等技术的发展,太阳能光伏电站的运营和维护正在变得更加智能化和精细化。通过实时监测和分析光伏系统的运行状态,可以及时发现并解决潜在问题,提高系统的稳定性和可靠性。此外,通过预测和优化电力输出,还可以进一步提高电力系统的运行效率。

三、太阳能光伏发电技术面临的挑战

1.能源储存技术尚待突破

尽管太阳能光伏发电具有清洁、无污染的优势,但其发电量受到天气和季节的影响较大,因此需要解决能源储存的问题。目前,虽然有锂离子电池等储能技术,但由于价格较高且寿命有限,还无法满足大规模的储能需求。因此,开发新的储能技术和优化现有储能技术,是推动太阳能光伏发电技术发展的关键。

2.电网接入和调度问题需得到解决

太阳能光伏发电的接入和调度问题是另一个重要的挑战。由于太阳能发电具有波动性,而且随着分布式电源的普及,电网的负荷分布也会发生改变,这就需要解决如何有效地调度和管理电力的问题。这需要电网公司、发电企业和用户之间建立更加紧密的合作关系,共同解决这个问题。

3.环境影响和生态平衡问题不容忽视

虽然太阳能光伏发电是一种清洁能源,但其建设和运行过程中可能会对环境第三部分风电技术创新对降低成本的影响分析一、引言

随着全球能源需求的不断增长和环境污染问题的日益严重,可再生能源发电已成为全球能源结构转型的重要方向。其中,风电作为一种清洁、可再生的能源,具有广阔的发展前景。然而,风电的成本问题一直是制约其大规模发展的关键因素之一。本文将重点研究风电技术创新对降低成本的影响,并分析其技术路线。

二、风电技术创新对降低成本的影响分析

1.提高风电机组效率

风电机组效率是影响风电成本的重要因素。通过技术创新,可以提高风电机组的效率,从而降低发电成本。例如,通过改进叶片设计,提高叶片的气动效率,可以降低风电机组的风能捕获效率损失,从而提高风电机组的效率。此外,通过改进发电机设计,提高发电机的效率,也可以降低风电机组的发电成本。

2.降低风电机组成本

风电机组成本是影响风电成本的另一个重要因素。通过技术创新,可以降低风电机组的制造成本和运行成本,从而降低风电成本。例如,通过改进材料选择,使用更轻、更耐腐蚀的材料,可以降低风电机组的制造成本。此外,通过改进维护策略,提高风电机组的运行效率和寿命,可以降低风电机组的运行成本。

3.提高风电并网技术

风电并网技术是影响风电成本的另一个重要因素。通过技术创新,可以提高风电并网的稳定性和可靠性,从而降低风电并网的成本。例如,通过改进电力电子技术,提高风电并网的电压稳定性和频率稳定性,可以降低风电并网的电力损失和电力损耗。此外,通过改进电网调度技术,提高风电并网的调度效率和调度精度,可以降低风电并网的调度成本。

三、风电技术创新的技术路线

1.风电机组技术创新

风电机组技术创新主要包括叶片设计优化、发电机设计优化、材料选择优化等。其中,叶片设计优化主要通过改进叶片的气动效率,提高叶片的捕获效率,降低风电机组的风能损失;发电机设计优化主要通过改进发电机的效率,提高发电机的输出功率,降低风电机组的发电成本;材料选择优化主要通过改进材料的性能,提高材料的耐腐蚀性和耐疲劳性,降低风电机组的制造成本。

2.风电并网技术创新

风电并网技术创新主要包括电力电子技术优化、电网调度技术优化等。其中第四部分水电发展面临的问题及解决策略一、水电发展面临的问题

随着我国经济的快速发展和对清洁能源需求的增长,水电已经成为我国电力供应的重要组成部分。然而,当前水电发展的过程中也存在一些问题,主要包括以下几个方面:

(一)资源分布不均

虽然我国水电资源丰富,但是资源分布并不均匀。大部分水电站位于西部地区,而东部地区的水资源相对较少。这种资源分布不均使得水电开发存在着地域性差异,增加了水电投资和运营的成本。

(二)环境污染问题突出

水电开发会对环境造成一定的影响,尤其是对于鱼类、鸟类和其他水生生物的生存环境产生负面影响。此外,水电建设过程中的噪音、灰尘等问题也会对周边居民的生活质量带来一定影响。

(三)安全隐患不容忽视

水电站的建设和运行过程中存在一定的安全隐患,包括坝体塌陷、水库溃坝等。一旦发生安全事故,将会给社会和人民生命财产安全带来巨大威胁。

(四)技术瓶颈制约发展

当前我国水电技术水平与国际先进水平相比仍有一定差距,特别是在大型水电站的设计和施工方面,存在技术和经验不足的问题。这限制了我国水电产业的发展速度和规模。

二、水电发展面临的挑战

面对上述问题,我国水电发展面临着以下挑战:

(一)如何实现资源优化配置

随着我国经济的发展,电力需求将持续增长,而水电资源的分布不均将对其供给带来压力。因此,如何通过合理的资源配置,实现水电的高效利用成为一项重要任务。

(二)如何减少对环境的影响

水电开发对环境的影响是无法避免的,但可以通过采取有效措施,如设置保护区、实施生态补偿等,减轻其对环境的破坏程度。

(三)如何提高安全保障能力

水电站的安全问题不容忽视,需要建立完善的安全管理制度和技术保障体系,加强设备检修和人员培训,提高安全管理能力。

(四)如何提升技术研发能力

针对我国水电技术水平存在的问题,需要加大科研投入,引进国外先进技术,提高我国水电工程技术的研发能力和应用水平。

三、解决策略

为了解决上述问题和挑战,提出以下解决方案:

(一)加强资源整合

充分发挥政府的引导作用,推动区域间的资源整合,优化水电资源配置,合理分配水电站的建设和运行任务。

(二)强化环保意识

增强公众的环保意识,推广绿色发展理念,倡导水电开发与环境保护相结合的方式,实现可持续发展。

(三)构建风险防控体系

建立健全水电工程的风险防控体系,加强安全管理和监测,确保水电站第五部分光伏组件制造工艺改进及其成本效益一、引言

随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严重,可再生能源发电技术的研究和应用已成为全球关注的焦点。其中,光伏发电技术因其清洁、可再生、无污染等特点,已成为全球能源转型的重要方向。然而,光伏发电的成本问题一直是制约其大规模应用的主要因素之一。因此,降低光伏发电成本的技术路线研究显得尤为重要。本文将重点研究光伏组件制造工艺改进及其成本效益。

二、光伏组件制造工艺改进及其成本效益

光伏组件是光伏发电系统的核心部件,其制造工艺直接影响到光伏发电系统的成本和性能。目前,光伏组件的制造工艺主要包括硅片制备、电池片制备、组件封装等环节。以下将对各环节的制造工艺改进及其成本效益进行详细研究。

1.硅片制备

硅片是光伏组件的主要材料,其制备工艺直接影响到光伏组件的性能和成本。目前,硅片制备的主要工艺有单晶硅片制备和多晶硅片制备。其中,单晶硅片制备工艺较为复杂,成本较高,但其性能优于多晶硅片。因此,近年来,单晶硅片的市场份额逐渐增加。然而,单晶硅片制备工艺的改进仍有很大的空间。例如,通过改进硅片制备的工艺参数,可以提高硅片的良品率,降低硅片的生产成本。此外,通过引入新的硅片制备技术,如直拉法、区熔法等,可以进一步提高硅片的性能和降低硅片的生产成本。

2.电池片制备

电池片是光伏组件的核心部件,其制备工艺直接影响到光伏组件的发电效率和成本。目前,电池片制备的主要工艺有单晶硅电池片制备和多晶硅电池片制备。其中,单晶硅电池片制备工艺较为复杂,成本较高,但其性能优于多晶硅电池片。因此,近年来,单晶硅电池片的市场份额逐渐增加。然而,单晶硅电池片制备工艺的改进仍有很大的空间。例如,通过改进电池片制备的工艺参数,可以提高电池片的良品率,降低电池片的生产成本。此外,通过引入新的电池片制备技术,如背面钝化技术、表面钝化技术等,可以进一步提高电池片的发电效率和降低电池片的生产成本。

3.组件封装第六部分储能技术在可再生能源发电中的应用与发展标题:储能技术在可再生能源发电中的应用与发展

一、引言

随着全球能源需求的增长和气候变化的影响,开发可再生能源成为解决能源问题的关键。然而,可再生能源如风能、太阳能等具有间歇性和不稳定性,这给其大规模商业化应用带来了挑战。为了解决这些问题,储能技术的应用成为了关键。本章将详细介绍储能技术在可再生能源发电中的应用和发展。

二、储能技术的基本原理

储能技术是将电能或其他形式的能量储存起来,在需要时再释放出来的一种技术。常用的储能方式有电池储能、抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、超级电容器储能等。

三、储能技术在可再生能源发电中的应用

1.电池储能:电池储能是最常见的储能方式之一,主要包括锂离子电池、铅酸电池、钠硫电池等。电池储能可以快速响应电力系统的负荷变化,有效地平衡电力系统供需,提高电力系统的稳定性和可靠性。同时,电池储能还可以提供辅助服务,如电压支持、频率控制、备用电源等。

2.抽水蓄能:抽水蓄能是一种利用水电站水库的水位差进行能量存储和释放的储能方式。抽水蓄能可以在电力需求低谷期利用多余电力将水从下水库抽到上水库储存起来,在电力需求高峰期将水释放回下水库,通过涡轮发电机产生电力供应给电网。抽水蓄能具有大容量、长寿命、高效率的优点,是目前应用最广泛的储能方式。

3.压缩空气储能:压缩空气储能是将空气压缩并储存起来,在需要时通过解压驱动涡轮发电机发电。压缩空气储能适用于大规模储能,可以为电力系统提供长时间的稳定电力供应。但是,压缩空气储能的设备投资较大,运行维护成本较高。

4.飞轮储能:飞轮储能是利用飞轮高速旋转储存动能,当需要电力时通过减速机将动能转化为电能。飞轮储能具有反应速度快、功率密度高的优点,适合用于电力系统的调频调压服务。

5.超级电容储能:超级电容储能是利用双电层效应储存电能,具有充电速度快、放电电流大的优点,适用于瞬态功率需求和微电网储能。

四、储能技术的发展趋势

随着可再生能源发电比例的不断提高,储能技术的需求也在不断增加。未来,储能技术将朝着以下几个方向发展第七部分智能电网技术在可再生能源系统中的作用一、引言

随着全球能源需求的持续增长和气候变化的严重威胁,可再生能源发电已成为全球能源转型的重要方向。然而,可再生能源发电的成本问题一直是制约其大规模应用的主要因素之一。智能电网技术作为一种新兴的电力系统技术,能够有效降低可再生能源发电的成本,提高其经济性和可靠性。本文将探讨智能电网技术在可再生能源系统中的作用。

二、智能电网技术的基本概念

智能电网是一种能够实现电力系统高效、安全、可靠运行的新型电力系统。它通过信息技术、通信技术、控制技术等手段,实现电力系统的智能化、自动化和信息化,提高电力系统的运行效率和安全性。

三、智能电网技术在可再生能源系统中的作用

1.提高可再生能源发电的经济性

智能电网技术能够实现电力系统的供需平衡,提高电力系统的运行效率,从而降低可再生能源发电的成本。例如,通过智能电网技术,可以实现电力系统的实时调度,根据电力需求的变化,调整可再生能源发电的输出,避免电力过剩或电力短缺的情况,从而降低可再生能源发电的成本。

2.提高可再生能源发电的可靠性

智能电网技术能够实现电力系统的故障检测和故障隔离,提高电力系统的可靠性。例如,通过智能电网技术,可以实现电力系统的实时监控,及时发现电力系统的故障,进行故障隔离,避免电力系统的故障扩大,从而提高可再生能源发电的可靠性。

3.提高可再生能源发电的灵活性

智能电网技术能够实现电力系统的灵活调度,提高可再生能源发电的灵活性。例如,通过智能电网技术,可以实现电力系统的实时调度,根据电力需求的变化,调整可再生能源发电的输出,从而提高可再生能源发电的灵活性。

四、智能电网技术在可再生能源系统中的应用

1.智能电网技术在风能发电系统中的应用

智能电网技术能够实现风能发电系统的实时调度,根据风速的变化,调整风能发电的输出,从而提高风能发电的经济性和可靠性。例如,通过智能电网技术,可以实现风能发电系统的实时监控,及时发现风能发电系统的故障,进行故障隔离,避免风能发电系统的故障扩大,从而提高风能发电的可靠性。

2.智能电网技术在太阳能发电系统中的应用

智能电网技术能够实现太阳能发电系统的实时调度,根据光照的变化,调整太阳能发电的输出,从而提高太阳能发电的经济性和可靠性。例如,通过智能电网技术,可以实现太阳能发电第八部分低成本逆变器技术对可再生能源发电成本影响一、引言

随着全球气候变化问题的日益严重,可再生能源发电技术已成为解决能源问题的重要途径。其中,低成本逆变器技术是降低可再生能源发电成本的关键因素之一。本文将对低成本逆变器技术对可再生能源发电成本的影响进行深入研究。

二、逆变器技术在可再生能源发电中的作用

逆变器是将直流电转换为交流电的设备,是可再生能源发电系统的重要组成部分。在太阳能、风能等可再生能源发电系统中,逆变器的作用是将太阳能电池板或风力发电机产生的直流电转换为交流电,以满足电网的供电需求。

三、低成本逆变器技术的现状

目前,逆变器技术已经取得了显著的进步,主要表现在以下几个方面:

1.高效率:现代逆变器的效率已经达到了98%以上,大大提高了能源转换的效率。

2.小型化:随着技术的进步,逆变器的体积已经大大减小,使得逆变器可以更加方便地安装和使用。

3.智能化:现代逆变器已经具备了智能化的功能,可以自动调整工作模式,以适应不同的环境条件。

四、低成本逆变器技术对可再生能源发电成本的影响

1.提高能源转换效率:低成本逆变器的高效率可以提高能源转换的效率,从而降低发电成本。

2.减少设备投资:低成本逆变器的体积小、重量轻,可以减少设备投资,降低设备安装和维护的成本。

3.提高发电稳定性:低成本逆变器的智能化功能可以提高发电的稳定性,降低因设备故障导致的发电损失。

4.降低运营成本:低成本逆变器的高效率和稳定性可以降低运营成本,提高发电的经济效益。

五、结论

低成本逆变器技术对可再生能源发电成本的影响是显著的。通过提高能源转换效率、减少设备投资、提高发电稳定性和降低运营成本,低成本逆变器技术可以显著降低可再生能源发电的成本,促进可再生能源的广泛应用。因此,应加大对低成本逆变器技术的研发和推广力度,以推动可再生能源发电技术的发展。第九部分政策引导下的可再生能源发电成本降低策略一、引言

随着全球气候变化问题的日益严重,可再生能源发电作为一种清洁、环保的能源形式,受到了越来越多的关注。然而,可再生能源发电的成本问题一直是制约其发展的重要因素。因此,如何通过政策引导降低可再生能源发电的成本,成为了当前亟待解决的问题。本文将对政策引导下的可再生能源发电成本降低策略进行研究。

二、政策引导下的可再生能源发电成本降低策略

(一)优化能源政策

能源政策是影响可再生能源发电成本的重要因素。优化能源政策,可以降低可再生能源发电的成本。例如,政府可以通过补贴政策,降低可再生能源发电的初始投资成本。同时,政府还可以通过税收优惠等政策,降低可再生能源发电的运营成本。

(二)加强技术研发

技术研发是降低可再生能源发电成本的重要途径。政府可以通过加大技术研发投入,推动可再生能源发电技术的进步,降低其成本。例如,政府可以支持研发新型的太阳能电池、风力发电机等设备,提高其发电效率,降低其成本。

(三)推动市场机制改革

市场机制改革是降低可再生能源发电成本的重要手段。政府可以通过改革电力市场,建立竞争性的电力市场,提高可再生能源发电的市场竞争力,降低其成本。例如,政府可以推动电力市场的市场化改革,打破电力市场的垄断,引入竞争机制,提高可再生能源发电的市场竞争力。

(四)加强国际合作

国际合作是降低可再生能源发电成本的重要途径。政府可以通过加强国际合作,引进先进的可再生能源发电技术,降低其成本。例如,政府可以与其他国家进行技术交流,引进先进的可再生能源发电技术,提高我国的可再生能源发电技术水平,降低其成本。

三、结论

政策引导下的可再生能源发电成本降低策略,是推动可再生能源发电发展的重要手段。通过优化能源政策、加强技术研发、推动市场机制改革和加强国际合作,可以有效地降低可再生能源发电的成本,推动其发展。然而,要实现这一目标,还需要政府、企业和科研机构的共同努力。第十部分国际可再生能源发电技术发展趋势与中国对策一、引言

随着全球气候变化日益严重,各国政府对减少碳排放的重视程度越来越高。其中,可再生能源作为一种清洁、环保的能源形式,其发展潜力被广泛认可。目前,国际上已经涌现出一系列新的可再生能源发电技术,为中国发展可再生能源提供了借鉴和参考。

二、国际可再生能源发电技术发展趋势

(一)太阳能发电技术的发展

近年来,太阳能发电技术在全球范围内得到了广泛应用和发展。根据国际能源署的数据,2019年,全球新增太阳能发电装机容量达到了创纪录的58.4GW,占全球新增电力装机总量的36%。

其中,以光伏发电为主导的太阳能发电技术在市场份额上占据主导地位。据彭博新能源财经预测,到2025年,全球太阳能光伏发电装机容量将达到728GW,成为全球最大的可再生能源发电类型。

此外,集中式光伏电站、分布式光伏电站、光热发电等多种类型的太阳能发电技术也在不断取得突破。比如,美国公用事业公司太阳能公司的首个熔盐塔式光热电站已经投入商业运营,预计在未来几年内将产生大量清洁能源。

(二)风能发电技术的发展

风能发电是另一种重要的可再生能源发电方式。据统计,截至2019年底,全球风电累计装机容量达到651GW,已经成为仅次于水电的第二大可再生能源发电类型。

风能发电技术的发展也十分迅速。一方面,新型大型风电机组的研发取得了重要进展,单机功率逐渐提高,效率不断提高。另一方面,海上风电的发展也越来越受到关注。比如,丹麦计划在2030年前实现全部电力来自海上风电的目标。

(三)海洋能发电技术的发展

海洋能是一种具有巨大潜力的可再生能源。虽然目前海洋能发电的商业化程度相对较低,但是国内外许多研究机构都在积极进行相关技术研发和应用探索。

其中,潮汐能发电技术是最成熟的一种海洋能发电方式,已经在一些国家实现了商业化运行。而波浪能、潮流能、温差能等其他海洋能发电技术也有望在未来取得更大的突破。

三、中国的应对策略

面对国际可再生能源发电技术的发展趋势,中国需要采取相应的应对策略,加快可再生能源发电技术的研发和推广,推动能源结构转型升级。

(一)加大科研投入力度

中国政府应该加大对可再生能源发电技术的研发投入,支持高校、科研机构和企业开展技术创新和成果转化。

同时,也要加强国际合作,引进先进技术和管理经验,第十一部分研究视角:从全生命周期角度看可再生能源发电成本标题:从全生命周期角度看可再生能源发电成本

一、引言

随着全球能源需求的增长和环境问题的日益严重,可再生能源发电已成为全球能源结构转型的重要方向。然而,可再生能源发电的成本问题一直是制约其大规模应用的主要因素之一。本文将从全生命周期的角度,对可再生能源发电成本进行深入研究。

二、全生命周期成本的定义

全生命周期成本是指从项目开始到项目结束,包括所有直接和间接成本的总和。它不仅包括设备的初始购买成本,还包括设备的运行和维护成本,以及设备的退役和处置成本。全生命周期成本是一个综合性的概念,能够全面反映项目的经济性。

三、可再生能源发电成本的构成

可再生能源发电的成本主要由以下几个部分构成:

1.设备初始投资成本:包括设备的购买、安装和调试等费用。

2.运行和维护成本:包括设备的日常运行和维护费用,如燃料费用、电力消耗费用、维修和更换设备的费用等。

3.退役和处置成本:包括设备退役后的处置费用,如设备的拆卸、运输、处理和回收等费用。

四、全生命周期成本的影响因素

全生命周期成本受多种因素影响,主要包括以下几点:

1.设备初始投资成本:设备的初始投资成本是影响全生命周期成本的主要因素之一。设备的初始投资成本越高,全生命周期成本也越高。

2.运行和维护成本:运行和维护成本也是影响全生命周期成本的重要因素。运行和维护成本越高,全生命周期成本也越高。

3.退

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