首页

AD联系:507867812

必威客户端

时间:2019-12-12 11:14:20 作者:澳门十六铺 浏览量:12029

必威客户端  调研中得知,大型经纪人与电厂之间一般签订限制年最低生物质燃料供应量和燃料最高含水率的固定合约,且生物质燃料产量受季节影响明显。因此经纪人收购燃料数量受到其自身收购能力(包括运输能力、预处理能力)、与电厂之间的固定合约以及当地生物质燃料可获得量约束,如式(2)~(5)所示。

  在2.1部分的基础上,利用Lingo11软件求得全局最优解。目标函数——电厂年利润最大值约为4067.35万元,此时相应的变量取值如下:

  2.2.4掺烧比例

,见下图

  将优化结果与调研中获得的电厂2015年各项实际数据相比较,可以发现:(1)最优年发电量与电厂2015年实际发电量(约2亿千瓦时)几乎相等,而最大利润却远高于电厂2015年获得的实际利润(约两千万元)。证明在技术条件、环境资源、政府补贴不变的条件下,可以通过优化燃料供应链实现生物质电厂利润的大幅增加;(2)最优燃料收购价格大大低于实际的燃料收购价格(农业剩余物260元/吨、林业剩余物300元/吨),表明经纪人的实际利润率大大超出预期。在调研中发现,部分经纪人仅需2~3年就可以收回全部投资。而相应的,电厂负担了过高的燃料成本;(3)农业剩余物年最优收购总量大于电厂2015年实际农业剩余物收购量,而林业剩余物年最优收购量小于电厂2015年实际林业剩余物收购量。表明优化结果增大了发电过程中农业剩余物的利用比率,而现实中追求利润最大化的经纪人往往更愿意向电厂供应可获得更高利润的林业剩余物;(4)最优解中燃料的掺烧比例不固定,而是随燃料供应量的季节波动而变化。但在调研中发现,虽然混合燃料热值在一定范围内即可正常发电,生物质电厂却都将两种燃料的掺烧比例维持在1/3:2/3。固定的掺烧比例不利于电厂根据燃料供应状况灵活调整直燃发电的燃料用量,增大了燃料收集难度。因此,电厂不得不提高生物质燃料的收购价格才能获得足够的燃料。同时,电厂必须在燃料供应旺季加大收购量,负担更多的燃料贮存成本。

多期生物质发电燃料供应链优化,见下图

  2.2.2燃料收购价格

  2实证分析

,如下图

  1.2模型的约束条件

如下图

,如下图

  1.2模型的约束条件

  每种燃料库存量及库存总量在一年内的变动趋势如图5所示。可看出2~3月的库存总量超出了合理库存量上界,在这两个月电厂需要支付额外库存成本。两种生物质燃料库存量具有相似的波动情况:农业生物质燃料的库存量在1~3月呈上升趋势,3~5月呈下降趋势,之后基本保持不变;林业生物质燃料的库存量同样在1~3月呈上升趋势,3~5月呈下降趋势,但在5~6月又有所上升,6~8月再次下降,之后基本保持不变。因此8月之后,总库存量基本保持不变。

,见图

必威客户端

  各期燃料掺烧比例如图4所示。在1~6月以及8月、11月,林业生物质燃料的掺烧比例达到最大;在9月和12月,农业生物质燃料的掺烧比例达到最大。这反映了当两种燃料都较易于收集时,经纪人倾向于供应更多的林业生物质燃料,因其收集过程简便、利润更高,此时电厂将提高林业生物质燃料的掺烧比例;当林业生物质燃料收集困难而农业生物质燃料收集较易时,电厂会降低林业生物质燃料的掺烧比例,更多地使用农业剩余物,以节约成本;当两种燃料都难以收集时,电厂只能降低发电量。

  每种燃料库存量及库存总量在一年内的变动趋势如图5所示。可看出2~3月的库存总量超出了合理库存量上界,在这两个月电厂需要支付额外库存成本。两种生物质燃料库存量具有相似的波动情况:农业生物质燃料的库存量在1~3月呈上升趋势,3~5月呈下降趋势,之后基本保持不变;林业生物质燃料的库存量同样在1~3月呈上升趋势,3~5月呈下降趋势,但在5~6月又有所上升,6~8月再次下降,之后基本保持不变。因此8月之后,总库存量基本保持不变。

  2.2优化结果

  电厂年燃料收购总量约为22.88万吨,其中:农业剩余物8.21万吨;林业剩余物14.67万吨。各期燃料收购量如图3所示。可看出燃料收购量存在着明显的季节波动,这是由区域内生物质燃料产量决定的:当地主要种植的农作物种类为春小麦、单季水稻、玉米、大豆等,均为春季播种秋季收获,农作物收割完成后便是收集秸秆的高峰期。区域内存在大面积湿地,种植的芦苇可在夏季大量收集作为发电燃料,因此农业剩余物的收购旺季为冬、夏两季。对树木的砍伐一般不会选择在春季和夏季进行,则林业剩余物的收购旺季主要在冬季。

  2.1实例简介

  1生物质发电燃料供应链优化模型

  [10]闫庆友,陶杰.中国生物质发电产业效率评价[J].运筹与管理,2015,(1):173~178.

  电厂收购农业剩余物与林业剩余物的最优价格分别为217元/吨和277元/吨。两种燃料之间的价差不能过大,否则会导致经纪人更倾向于收集某一种燃料;此外,由于经纪人购买林业剩余物的价格较高且林业生物质燃料热值较高,因此林业生物质燃料的单价应高于农业生物质燃料。

  1.2模型的约束条件

  2.2.2燃料收购价格

  [2]王燕,沈辉.生物质发电供应链的完全信息动态博弈分析[J].价值工程,2010,(19):41~42.

必威客户端  1.1模型的目标函数

多期生物质发电燃料供应链优化

  在对我国多家生物质电厂进行实地调研之后,以东北地区某1×30MW生物质电厂为例进行实证分析。将一年按月分期,即=1,2,3…12;该电厂有8个固定合约经纪人,按规模从大到小分别为=1,2,3…8;用于生物质发电的燃料分为两类:农业剩余物(=1)和林业剩余物(=2)。目前我国的生物质发电上网电价为0.75元/千瓦时[10],在各地不同的火电标杆电价基础上由政府负担补贴电价。通过对调研资料的总结和整理,参数取值如表1~3所示。

  每种燃料库存量及库存总量在一年内的变动趋势如图5所示。可看出2~3月的库存总量超出了合理库存量上界,在这两个月电厂需要支付额外库存成本。两种生物质燃料库存量具有相似的波动情况:农业生物质燃料的库存量在1~3月呈上升趋势,3~5月呈下降趋势,之后基本保持不变;林业生物质燃料的库存量同样在1~3月呈上升趋势,3~5月呈下降趋势,但在5~6月又有所上升,6~8月再次下降,之后基本保持不变。因此8月之后,总库存量基本保持不变。

1.  1.1模型的目标函数

  [1]Claudia Cambero,Taraneh Sowlati.Assessment and O ptimization of Forest Biomass Supply Chains from Economic,Social and Environmental Perspectives-A Review of Literature[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews,2014,36:62~73.

多期生物质发电燃料供应链优化

  1.2模型的约束条件

  2.1实例简介

  但在实际中,生物质发电行业仍旧存在一些问题:(1)由于我国农村人均耕地较少,导致秸秆资源分布分散、机械化生产程度低;(2)虽然我国森林面积广大,但人均森林面积较少。这些因素造成我国生物质电厂燃料收集困难、燃料成本过高。在调研中发现,生物质电厂的燃料成本占到其总成本的三分之二以上;(3)燃料成本过高导致了几乎所有的生物质电厂必须依靠政府补贴才能盈利,加大了政府财政压力。

2.  电厂年燃料收购总量约为22.88万吨,其中:农业剩余物8.21万吨;林业剩余物14.67万吨。各期燃料收购量如图3所示。可看出燃料收购量存在着明显的季节波动,这是由区域内生物质燃料产量决定的:当地主要种植的农作物种类为春小麦、单季水稻、玉米、大豆等,均为春季播种秋季收获,农作物收割完成后便是收集秸秆的高峰期。区域内存在大面积湿地,种植的芦苇可在夏季大量收集作为发电燃料,因此农业剩余物的收购旺季为冬、夏两季。对树木的砍伐一般不会选择在春季和夏季进行,则林业剩余物的收购旺季主要在冬季。

  本文针对我国生物质电厂燃料收购成本过高导致盈利能力差的问题,以生物质电厂利润最大为目标建立了生物质发电供应链的多期非线性优化模型。模型中考虑了燃料从收集、运输、预处理、储存直到用于直燃发电这一完整过程中各个阶段产生的收益和费用以及受到的约束,研究了电厂如何选择发电量、燃料收购价和收购量、燃料掺烧比例才能使电厂利润达到最大。将模型应用于我国东北某1×30MW生物质电厂后,通过对优化结果和与实际情况相比较,可以发现我国生物质电厂的燃料收购和使用模式存在问题,主要表现在电厂没有充分发挥其在燃料供应链中的主导地位。这导致了经纪人过度挤占电厂收益,不利于整个生物质发电产业的发展[11]。针对此问题,具体建议有以下几点:(1)电厂可适当降低生物质燃料收购价格,将经纪人利润率控制在合理范围内:既能保证电厂燃料需求,又不会过多挤占电厂利润;(2)电厂可与大型经纪人签订更加细化的燃料供应合同,在对当地生物质产量和经纪人供应能力进行分析后按月规定其最低燃料供应量;(3)在满足发电机组对燃料热值要求的前提下,电厂应根据燃料供应量的季节波动,对两种燃料掺烧比例进行适当的动态调整。

  [6]Nazanin Shabani,Taraneh Sowlati.A Mixed Integer Non-Linear Programming Model for Tactical Value Chain Optimization of a Wood Biomass Power Plant[J].Applied Energy,2013,104:353~361.

3.

  2.2.3燃料收购量

4.  2实证分析

  [10]闫庆友,陶杰.中国生物质发电产业效率评价[J].运筹与管理,2015,(1):173~178.

多期生物质发电燃料供应链优化

  1.1模型的目标函数

。必威客户端

展开全文
相关文章
环亚ag8

  [9]曹溢,沈辉.秸秆发电过程中原料收集的成本分析[J].电力与能源,2012,(5):463~466.

大卫娱乐2

....

pk10挂机模式

  1.1模型的目标函数

....

秒速11选5

....

秒速牛牛

  2实证分析

....

相关资讯
热门资讯