水電機組調峰服務的成本分析及實用補償方法

楊瑋光

摘 要：伴隨中國對外改革開放方針的落實，國民經濟得到了較大的發展，水電系統慢慢發生了一些改變，水電系統的投資比重加大。文章分析了水電機組調峰服務成本，并且闡述了水電機組調峰服務實用補償方法，供相關人士參考。

關鍵詞：水電機組；調峰服務成本；實用補償方法

在電力系統里面，含有調峰和備用這兩大輔助性服務，服務來自水電機組，還有火電機組。由于水電機組具有很好的調整性，并且投入的成本比較低，所以往往是主要的調節電源，特別在電網調峰或事故備用中起到了重要的作用。長時間以來，認為水電機組調峰不需求成本，經常會無償調用。傳統關于水電機組調峰研究，重點是調峰電源規劃和調峰容量計算以及配合風電調峰等內容。

1水電機組調峰服務成本的分析

1.1水電調峰成本的組成

結合基礎電力系統組成結構，可得知水電機組具有調峰服務相關成本要素，重點包含了兩部分。第一是固定成本要素，水電機組調峰固定成本，主要有水電機組完成不同動作產生的費用，詳細來說，以機械損失為主，機械損失指的是機組要求調停過程中，必然會耗費大量的人力和物力；第二是機會成本，說的是水電機組承接調峰服務，所導致發電量明顯減少的利益損失，在這個全過程需要投入一定的成本。

結合國內相關實際調研經驗，水電機組會產生固定投入成本，最明顯的原因便是數次調峰動作，通過頻繁調峰運行，構成頻繁出力，最終構成機械損失。在這類機械損失中，包含了機組轉軸損失。在計算成本過程中，一般會將它計入到折舊費用里面，因此，在考量水電調峰成本時，更值得考察的是機會成本。

1.2水電調峰的機會成本分析

在開展水電機組成本分析過程中，我們應明確如下兩個問題，第一個問題是在水電調峰機會成本組成里面，不應當包括水電機組調整時消耗的發電量，在調峰完成之后，取得的經濟利益收入包含在備用機會成本里面。第二個問題是關于調峰犧牲量的定義，由于受到系統備用容量因素的影響，致使不可以大力發電所形成的棄水損失，應當被歸納到備用機會成本中。調峰具有顯著的動態調節性，在分析水電機組調峰的機會成本過程中，要關注整個調節的過程。另外水電機組具有較強的耗量性，說的是在單位時間之內，損耗的水量和發電的功率相互間存在的關聯。水輪機的直徑是定值，轉數也是定值的時候，水輪機耗量性，伴隨水頭狀況不盡相同，能夠由水頭相關對照表（即是H-N-Q對照表）來取得。但是在實際運行過程中，觀察水電站每天的水頭并沒有顯著變化，并且一般在額定的水頭周圍，如果是額定水頭狀況下，水電機組會正常運行。在額定水頭下，得出機組耗量性曲線圖，由圖1表示，相對出力P指水電機組真實出力P與水電機組額定出力Pn的比值，相對流量Q為實際流量Q與最大流量Qmax的比值。

值得我們注意的是，對水電機組成本進行分析過程中，需要區分好調峰服務的成本和備用的成本。調峰服務的成本和備用的成本，這兩者存在較大的差異。在調峰服務上可以反映出機會成本，這是因為水電機組發生了出力變化，導致耗水率改變，從而產生了機會成本；備用的成本體現在預留備用容量，導致水量的損耗，從而降低了效益，所以備用成本產生。機會成本指多次調整出力，致使利潤的損耗，備用成本指壓低出力，導致容量的損耗。

2 水電機組調峰服務成本和實用補償方法

經過上文分析我們知道，水電機組運行產生的成本，以調峰服務成本為主，調峰服務成本主要表現在機會成本，在水電機組出力頻繁調整狀況下，導致機會成本的產生，促使耗水量發生了變化，同時水電機組運行效率降低。為了有效地補給機組調峰的服務，必須針對水電機組該部分成本實施量化考核?，F階段各地區按照輔助服務管理相關條例，對火電機組基礎服務與有償調峰服務進行區分，詳細的補償比例還要求參照有關的法律文件。對水電廠而言，也要求按照相關指令進行合理地調整。如果水電機組向上調峰的時候，水電機組耗電量降低，水電系統運行的效率提高，使得水電廠獲得更多的利潤。此時，水電機組是根據相關指令來調整的，水電廠不要求計入該成本，也不需要進行相關的補償，屬于合法合規的盈利行為。如果水電機組向下調峰的時候，主要受到系統因素影響，導致產生利潤損失，這就要開展詳細的計算。在水電機組向下調峰的時候，計算成本與計算補償方法如下：

2.1水電機組調峰補償

針對水電機組實施調峰，在這個過程中會生成機會成本，作為真實性調峰的成本。關于調峰成本相關補償的根據有《并網發電廠輔助管理暫行辦法》，在這個法規相關內容中，明確規定了補償基礎調峰區間，但單是針對超過該調峰區間存在的有償內容實施補償。由此可見，關于水電機組調峰補償，主要是鑒于調峰成本一部分進行補償。

2.2水電機組補償結果

我們將水電機組每天平均出力值當作基準（PAVE），并且上下浮動比例αPN，水電機組的基礎調峰區間為（PAVE-αPN，PAVE+αPN），如果α=0的時候，計算出來的成本為真實性成本；如果α大于0時候，計算出來的為補償結果。

如果水電機組真實出力值P（t）>PAVE+αPN的時候，則水電機組工作情況趨向有利，可不計算到成本，也不需要給予補償。如果水電機組真實出力值P（t）

公式1：

其中 ； a為基本調峰系數

總結：

綜上所述，本文分析了水電機組在調峰時是否會產生成本，判斷成本真實性。水電機組運營產生的成本以調峰服務成本為主，調峰服務成本主要表現在機會成本上，在水電機組出力頻繁調整狀況下，導致機會成本的產生。結合相關補償實用計算方法，做出了一些考核補償意見，希望加強輔助服務水平，促進水電廠的發展。

參考文獻：

[1]李升. 電力市場環境下水電調峰交易機制的研究[J]. 廣東電力，2013，07：27-30.

[2]陳冰達，張艷麗，萬偉民，余志國. 水電機組在電力系統調節中的作用及穿越振動區對機組壽命影響的研究[J]. 湖北電力，2013，03：50-52.

[3]胡佳，胡林獻. “三北”地區電網有償調峰服務費用計算[J]. 電力系統保護與控制，2013，19：12-16.