离岸岛礁L N G罐箱发电经济性研究

2018-11-01雷坤

船舶 2018年5期

雷坤

（天海融合防务装备技术股份有限公司上海201612）

引言

对于远离陆地的岛礁，随着不断深入开发，岛礁居民，工业和旅游对能源的需求日益增加，原来主要依靠风能、太阳能和柴油作为主要能源的供给模式愈发不能适应岛礁的需求。太阳能和风能占地面积大、能量密度低，柴油则会对岛礁的生态环境造成不利影响，故不能大规模推广应用。因此，开发一种对环境友好，并可持续提供大量且稳定能量的能源供应系统显得尤为重要。

LNG（液化天然气）是目前公认的清洁、高效的能源，LNG作为一次能源是解决当前城市大气污染最为经济有效的措施。对于南海小型岛礁，采用一种灵活的LNG发电模式具有重要意义。本文分析了一种LNG罐箱发电模式的经济性，这种发电模式能够解决能源需求较小且陆地面积不大的小型岛礁用电问题。

1 L N G罐箱发电

对于小型岛礁，其陆地面积有限而且十分宝贵，而且各个岛礁分布范围广，通过建造FSU配合铺设输送管道到终端岛礁并无经济性，为解决这些小型岛礁使用LNG清洁能源的问题，现提出一种LNG罐箱发电模式。

整个上世纪80年代，全国东部沿海地区，特别是广东深圳地区都在开发开放的前沿。上海作为老工业基地，是国有经济比较重的一个地方，同时也是国家的财政口袋，整个中央财政的1/4是由上海财政上交的资金贡献的，上海相当于是改革开放的一个后卫，也因为此，整个80年代，上海经济社会发展总体比较慢。邓小平老人家在1990年这个关键的时候，推动了上海的浦东开发。老人家说过，深圳的开放是面对着香港的，珠海的开放是面对着澳门的，厦门的开放是面对着台湾的，而上海浦东的开发开放是面对世界的。在老人家的心目中，浦东的开发开放，是一盘大棋中重要的一步棋。他甚至讲过，浦东的开发开放晚了5年，如果要早一点起步更好。

目前，我国沿海主要城市或者大的岛屿（如海南岛和台湾岛）都设有LNG储存站，但是我国海洋幅员辽阔，岛礁远离存储站，并且这些岛礁每一个的需求量不大，且面积宝贵，因此在每个岛礁周边专门建造LNG存储站并无经济性和可行性。而选择一个大型的主岛，在其附近海域建造小型浮式LNG存储装置（如FSU或FSRU等），主岛的LNG需求直接由浮式储存装置供应，其他岛礁则通过岛礁间的穿梭运输船采用LNG罐箱供应LNG，从而实现类似陆地上的LNG分销模式，实现LNG存储站对外加注业务空间上无限制拓展，相当于在存储站与其他岛礁之间架设一条条虚拟的LNG运输管道。

通过终端岛礁上配套的微型气化站，甚至将这些微型气化站集装箱化，哪里需要就转运到哪里。微型气化站将LNG罐箱中的LNG气化为NG（天然气）后，提供给岛上的小型双燃料内燃机发电。

观察组满意37例，较满意15例，不满意2例，总满意度为96.30%；对照组满意24例，较满意21例，不满意9例，总满意度为83.33%，观察组明显优于对照组，两组比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。

对于这种发电模式，本文采用平准化电力成本（LCOE）来衡量LNG发电的经济性能。

2 数学模型

2.1 L C O E模型介绍

LCOE指的是规定发电技术项目的终生成本与终生发电量的比值［1］。对于LNG罐箱冷热电联产而言，LCOE是发电系统在运行期间所发生的所有成本与该项目供应出的能量的比值。虽然LNG气化和燃烧会产生一定的冷能和热能，但因其量少且若要利用这些能量还需要额外配置，故此处供应出的能量就仅以电能计。为计算LCOE，采用如式（1）［2］所示公式：

（3）考虑人工成本增长，假定年增长率为6%。

式中：r为贴现率；N为系统的生命周期，年；Ei为第i年产生的能量，kW h；Ci为第i年支出的成本，元。

张家界旅游演艺在发展的过程中，宣传渠道单一，调研力度不够，创新水平不够。如《梦幻张家界》未对演艺场所的选址做好调研，并未对发生的情况进行及时的调整，在经营不到一年的时间里就停止演出。

式（1）表达收入（能量）的净现值等于成本的净现值，反映了系统生命周期内资金的时间价值。将式（1）进行等式变化，即可获得式（2）：

式（2）中的分子即表达整个生命周期内的成本支出，按成本构成可展开为式（3）：

式中：I0为初始总投资（元），除设备购置费，还包括征地成本，建造期内的融资成本以及相关许可申请费用等；

Vr为系统生命期末的残值（元），等于设备资产额乘以残值率（v），残值是可以变现为收入的，因此要从总成本中扣除；

Ai为第i年的运营成本（元）；

Di为第i年的系统折旧费用（元），考虑到折旧可以带来抵税效益，折旧带来的收益应从总成本中扣除；

Tax为所得税率。

式（2）中的分母即表达整个生命周期内的生产能源，按照能源的构成，可以展开为式（4）：

式中：Hi为第i年每年系统运行时间，h；S为天然气发电机组功率，kW；o为发电厂自身用电率；d为燃气轮机发电效率的年衰减率。

传统的课堂教学重视知识的传授，重点放在教师如何教，忽视了教学是教与学的两个过程的结合。在概率统计课程教学中引入思维型课堂，其核心是在教学的四个环节中设计不同层次、不同目的的问题，层层推进。在师生平等的交流对话中完成学生对知识的自主构建，在知识的学习中培养数学思维与方法，并将之运用在实际问题的解决中，最终实现培养学生数学思维能力与应用创新能力的目标。

与能源收益有关的变量假定如表2所示。

将式（3）和式（4）带入式（2），得到如式（5）所示LCOE的计算公式：

2.2 模型参数

LNG罐箱集中式供电系统的成本主要包括固定投资成本和运营成本。固定投资成本主要包括双燃料内燃机，微型气化站和陆上建设成本等［3］，对于罐箱和LNG存储站投资不作为LNG罐箱发电的成本；运营成本主要包括燃料费用、工资福利、生产费用（折旧费、维修费、材料费及其他费用）、保险费用、土地使用费用和银行贷款利息等。

开展河流生态评价，对评价等级未达标的河道采用近自然治理技术实施生态修复，开展防洪整治、生态修复、污染生态防控等，在传统治理内容基础上，增加河流连续性修复、栖息地重建、岸坡生态防护等生态治理措施。

2.2.1 基本变量假定

根据式（5），对所涉及的计算变量假定和取值说明如下，成本相关基本变量假定［4］参见表1。

表1 成本相关基本变量假定

系统生命周期设定为20年，残值率取5%，贴现率参考行业通用取值8%，所得税率采用现行税法取25%。

天然气费用的影响因素有：

（1）天然气价格g，假定为2.5元/m3；

（2）内燃机的装机功率S和耗气量G；

（3）考虑未来原材料价格上涨，还引入价格上涨率，假定为2%。

我国政府必须坚持以经济发展促就业，确立有利于扩大就业的经济发展方式，继续实施积极的就业政策，以项目建设促就业、以调整结构促就业、以减税和补贴等政策扶持失业人员创业、以金融、税收优惠政策方面鼓励大学生及其他社会高层次的人才创业、以鼓励各种非盈利、非政府组织发展以及政府开发公益性就业岗位促就业、以加快发展职业教育和培训，提高劳动者技能和素质，提高劳动者的就业和创业能力促就业，从而完善就业服务体系。

人工成本包括工资和福利等，影响因素有：

（1）人员数量，假定工作人员为2人；

（2）人员工资和福利，不同岗位和级别人员工资和福利会有所不同，本文简化分析假定人均年收入18万元；

结合我国早期酒的种类来看，由于生产工艺的限制，人们所饮用的酒主要为黄酒，饮用时需要加热，饮用量相对较大，因此，这一时期的陶瓷酒容器主要的特点为形体较大、工艺较为粗糙。直到唐代，白酒才逐渐出现在人们的视野之中，而白酒的酒精度相对较高，日常饮用量相对较少，同时，随着我国陶瓷生产工艺的不断上升，这一时期的陶瓷酒具也变得更加小巧精致，且具备一定的艺术欣赏价值。我国的陶瓷烧制工艺在宋代达到了高峰，酒容器则体现出了更多的样式和艺术特点。到了明清时期，由景德镇手工彩绘的粉彩花卉翎手的陶瓷酒具最具特色，由薄胎瓷制成的这种酒具因具备一定的透明度，酒的醇色能很好的展现在人们眼前，进而呈现出特殊的美感。

设备维修费通常按照设备固定资产总额取某个百分比，维修费比率取2%。电厂的材料费和其他费用可按照每度电费用估算：材料费取0.015元/kW h，其他费用取0.018元/kW h。保险费用根据行业通常取设备资产总额的0.25%。土地使用费由于岛礁土地资源稀缺，土地使用费用应该较大，取25元/kW。

随着国家社会经济的发展，旅游业在世界范围的迅速扩大，其对社会经济发展的作用越来越大，社会对旅游人才的需求日益紧迫，旅游教育显得更加重要。中国旅游教育起步比较晚、相对不成熟,尤其是中职旅游教育与国外旅游教育还存在很大差距，特别是专业建设、人才培养、课程设置和师资配备等很不完善，不能适应目前社会对旅游人才的需要。学习和借鉴先进的旅游教育经验,有效提高国内中职旅游教育改革，培养高质量、高素质和实用性人才,是实现中国中职旅游教育在旅游业发展的重要环节。笔者在中职旅游专业的教学中，对旅游管理专业的建设发展策略进行了探究。

随着我国社会经济发展进步,人们在妇幼保健工作方面的重视程度越来越高,相关技术和管理水平也有了明显的提高。妇幼保健档案管理属于妇幼保健工作一项主要内容,能够为妇幼保健工作的展开提供重要的信息资源,提高档案信息利用有效性,并为妇幼保健工作提供数据支撑,提高妇幼保健工作质量与规模,促进其发展进步。当前妇幼保健档案管理工作还存在一定的问题,很难取得理想的管理效果。必须要重视妇幼保健管理水平的提高,对原有妇幼管理工作进行革新,本文就此展开了研究分析。

2.2.2 成本估算

本文假定岛礁发电站容量为5 MW，系统初步投资估算约310万元。

表2 能量收益相关基本变量假定

2.3 L C O E结果

本文基于上述模型假定参数，计算LNG罐箱发电整个生命周期内的成本以及能源收益，得到5 MW内燃机发电的平准化电力成本LCOE为0.92元 /kW h。

3 敏感性分析

敏感性分析是在基准情景下仅改变相应敏感性因素，来观察该因素对CCHP能源系统LCOE的影响程度。

下面分别对天然气价格和运行时间进行改变获得如图1和下页图2结果。

图3b为距离掘进工作面2 m的yz截面浓度等值线图，由图可知，风筒距离工作面3 m处，高浓度的硫化氢贴附回风巷壁向外回流，截齿头至进风侧巷道硫化氢体积分数不超过15×10-6；风筒距离工作面5、7 m时工作面附近硫化氢分布规律相似，下隅角处高浓度的硫化氢随回风进入涡流区域，硫化氢的分布范围明显扩大，当L=5 m时截齿头至回风侧硫化氢浓度达到最高，超过了35×10-6，因此风筒在此位置时最不利于硫化氢的集中治理，也加剧了掘进机司机处的污染程度。

图1 天然气价格敏感性分析

图2 运行时间敏感性分析

根据下述敏感性分析结果，天然气价格每增加0.1元，LCOE将增加约0.06元/kW h；运行时间每增加1000 h，LCOE节省约0.03元/kW h。

其次，从学习的视角来观察。每周一次变动，前后左右都是新伙伴，学生可能感到新鲜，但随之而来的新问题也出现了：学习环境、学习伙伴的不稳定。伙伴的选择、适应、调整、优化，是需要时间来保障的。频繁地更换座位、适应不同的学习同伴，尤其对身心尚不健全的低年级孩子来说，是一种折磨。至于新课标一再倡导的“自主、合作、探究”的学习模式，更是无从谈起。