(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111416179.5 (22)申请日 2021.11.25 (66)本国优先权数据 202111209823.1 2021.10.18 CN (71)申请人 天津大唐国际盘山发电有限责任公 司 地址 301900 天津市蓟州区蓟县别山西 申请人 中国大唐集团科 学技术研究院有限 公司火力发电技 术研究院 (72)发明人 毛宏宇　高云逸　钱俊　栾福明　 张彦军　吴瑊　李程　李冠赢　 李文雄　刘帅伟　杨琨　奚芸华　 王劲松　姚谦　(74)专利代理 机构 北京中南长风知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11674 专利代理师 李青 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 火电机组与电池储能联合系统全生命周期 经济性计算方法 (57)摘要 本发明涉及一种火电机组与电池储能联合 系统全生命周期经济性计算方法， 该方法充分考 虑了火电机组发电煤耗成本、 碳排放成本， 深度 调峰下的火电机组损耗成本、 投油成本、 环保成 本， 以及各类型储能电池的全生命周 期成本、 度 电成本或里程成本。 本发明不仅可以计算既有火 储联合系统的经济性， 还能够对火储 联合系统的 配置方案和容 量配比给出最优解。 权利要求书3页 说明书7页 CN 114492912 A 2022.05.13 CN 114492912 A 1.一种火电机组与电池储能联合系统全生命周期经济性计算方法， 其特征在于， 所述 联合系统中的电池储能系统由磷酸铁锂、 三元锂、 超级电容多种电池类型组成， 所述计算方 法包括以下步骤： 步骤1， 计算火电机组煤耗成本 Ch1 由火电机组煤耗特性曲线获得火电机组各负荷下的煤耗率bs cp， 并得到计算周期内的 燃煤量， 通过燃 煤量乘以当季煤炭价格Ycoal得到火电机组煤耗成本 Ch1， 计算公式如下： 式中， a、 b、 c为常数； Ph,t为t时刻火电机组的发电功率； 步骤2， 计算火电机组碳 排放成本Ch2 对计算周期内火电机组各负荷下的标准煤耗率 发电功率Ph,t、 碳排放因子αt之积进 行积分， 得到计算周期 内的实际碳排放量， 将计算得到的实际碳排放量减去火电机组的碳 排放配额RCO2， 并乘以碳 排放价格Yco2即可得到碳排放成本Ch2， 计算公式如下： 步骤3， 计算机组损耗成本 Ch3 若机组进入深度调峰模式， 计算机组损耗成本， 计算公式如下： Ch3＝βH·Ch0/NF 式中， βH为实际运行损耗系数， 取1.0～1.2； Ch0为机组购机成本， NF为循环致裂周次， 其 值根据单次深度调峰最低负荷所对应的全应 变量计算得到； 若机组在计算周期内多次进行深度调峰， 则累加机组的寿命损耗成本； 步骤4， 计算机组深度调峰投油成本 Ch4 当机组进入投油深度调峰工况 时， 通过投油量Foil、 投油运行 时间Δt及油价Yoil的乘积 计算机组深度调峰投油成本， 计算公式如下： Ch4＝Foil·Yoil·Δt 步骤5， 计算机组环保成本 Ch5 若火电机组运行过程中污染物排放量超标， 则各污染物所造成的环保成本由单位排放 超标罚款 额Cs,i、 污染物排 放国家标准Vs,i及超标排 放率 μs,i相乘得到， 计算公式如下： Ch5＝∑CS,i·VS,i·μs,i 步骤6， 计算火电机组总成本 Ch， 计算公式如下： Ch＝Ch1+Ch2+Ch3+Ch4+Ch5 步骤7， 计算电池 储能系统全生命周期成本 Csum 各类型电池 储能系统全生命周期成本 Csum由下式计算得到： Csum＝∑Csum,i＝∑(Csys,i+Cpcs,i+Cbop,i+Com,i+Coth,i‑Crec,i) 式中， Csys,i为储能的系统成本； Cpcs,i为PCS成本； Cbop,i为土建成本； Com,i为运维成本； Coth,i为其他成本； Crec,i为生命周期末的残值； PCS成本、 土建成本、 运维成本、 其他成本、 生命周期末残值的计算均以储能电站的系统 成本为基础， 乘以相应的成本系数确定， 成本系数的范围在0.0 5～0.20；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114492912 A 2步骤8， 计算 容量型储能电池的度电成本 Ce,i 计算容量型储能电池 全生命周期处 理电量Gsum,i， 计算公式如下： Gsum,i＝niDODiηiζiWc,i 式中， DODi为第i种储能电池的放电深度； ni为第i种储能电池全生命周期循环次数； ηi 为第i种储能电池的能量效率； ζi为第i种储能电池等效容量保持率； Wc,i为第i种储能电池 的装机容 量； 容量型储能电池的度电成本Ce,i为其全生命周期成本Csum,i与全生命周期处理电量Gsum,i 之比： 步骤9， 计算功率型储能电池的里程成本 Cp 计算功率型储能电池的全生命周期总调频 里程Ssum,i， 计算公式如下： Ssum,i＝NcβiηiαiPc,i 式中， Nc为功率型储能电池全生命周期内的有效调频响应次数； ηi为能量效率； αi为储 能电池的有效AGC调频响应系数， 应根据储 能电池的实际运行数据取值； Pc,i是储能电池的 额定功率； βi为储能电池的调频 出力系数， 取0.8； 功率型储能电池的里程成本Cp为其全生命周期成本Csum,i与全生命周期总调频里程 Ssum,i之比： 步骤10， 计算储能电站的总成本 Cc 储能电站的总成本为： Cc＝Ce·Gsto+Cp·Ssto 式中， Gsto为计算周期内储能电站的实际发电量； Ssto为计算周期内储能电站的实际调 频里程； 步骤11， 计算调峰服 务补偿收益 Ip 火储联合系统 因提供深度调峰服 务而获得的补偿收益 Ip为： IP＝Ytf(0.5‑l)PeΔt 式中， l为参与深度调峰时的调峰深度， l<0.5； Pe为机组额定功率； Δt为该调峰深度下 的调峰时长； 步骤12， 计算AGC服 务贡献补偿IAGC AGC服务贡献补偿费用IAGC为： IAGC＝D×[ln(Kpd)+1]×YAGC 式中， YAGC为AGC调节性能补偿标准； D为AGC调节深度； Kpd为机组日平均调节性能指标； 步骤13， 计算火储联合系统的净收益F 火储联合系统的净收益等于火储联合系统的收益减去火电机组和储能系统 的成本， 计 算公式如下： 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114492912 A 3