[发明专利]一种基于全寿命周期估算系统设备成本的方法

说明书

技术领域

本发明属与综合供能系统经济指标计算领域，尤其涉及一种基于全寿命周期成本分析来优化系统规划方案以及设备选型的方法。 

背景技术

为维持可持续发展，我国经济正处于由粗放式发展向节约式发展的快速转型期。在能源行业，由于传统的供能系统的能源利用率较低，其经济性已不能满足社会需求。综合供能系统整合了电、热、冷三大主要供能需求，将系统的一次能源利用率提高到70％以上。但是，由于综合功能系统所涉及的设备范围广，各个设备型号的种类繁多。所以在保证系统可靠性的基础上，选择适当型号的设备实现系统的经济效益最大化成为投资决策者最为关心的问题。 

系统设备的成本估算值是系统初期规划以及方案选择的重要参考指标。从传统意义上讲，设备的成本仅仅考虑设备的购买费用以及设备的安装费用，投产后的维护、燃料、以及大修等费用都不考虑。这种方法得到的成本指标常常会对系统设备的选型造成误导。例如，选取价格较低的设备以降低设备成本，但实际上，该型号在投产后，获得的收益无法收回其运营阶段的投资，最终导致整个系统方案选取的失败，对投资者造成较大的损失。本发明提出的一种基于设备全寿命周期估算系统设备成本的方法，将设备全寿命周期内投入的所有费用都纳入考虑范畴。通过对这些费用的分析，选取 适当的设备型号，使得设备全寿命周期成本达到较低水平。依据此指标制定的方案可以使得系统的经济状况处于较好的状态。因此，设备的全寿命周期成本对于整个系统的初期规划以及方案的选取都具有指导性意义。 

发明内容

根据现有方案的不足，本发明提出一种基于全寿命周期估算系统设备成本的方法。首先建立设备每年的全寿命周期成本模型，而后建立设备在系统的全寿命周期内的成本计算模型。设备的年全寿命周期成本建模大致分为四个方面：根据统计得到设备的购买价格C_buy、安装价格C_install；根据负荷侧的历史数据，得到设备的年最大负荷运行小时数T_M，结合燃料价格C_fuel，计算得到设备的年燃料费C_fi；采用适当的方法最小化设备的年日常维护费C_mi；通过判断语句得到设备的年大修费用C_ri。由于资金的时间价值，每年的成本直接相加没有意义，必须将各项费用折算到某个标准时刻才使得不同设备的成本之间具有可比性，这样使得经济方案的评价和选择更符合实际。 

本发明的技术方案是，一种基于全寿命周期估算系统设备成本的方法，包括下列步骤： 

步骤1：统计设备的购买价格C_buy、安装价格C_install。 

步骤2：根据系统的运行年限n，以及设备的额定运行寿命n_0j，得到设备需要大修的年份。 

步骤3：构建设备的年全寿命周期成本模型。可分为三个分支同时构建。将各个分支模型做和得到设备的年成本模型。 

分支1：根据负荷侧的历史数据，得到设备的年最大负荷运行小时数T_M。假定设备基本运行在额定值附近，并根据设备的热耗率η计算燃料消耗量G_f，结合燃料价格C_fuel计算得到年燃料费用C_fi。 

分支2：通过雇佣熟练的技工，将设备日常的维护费用C_mi压缩到最小；雇佣工人的工资直接计入维护费。 

分支3：对于不同型号的设备，其自身的运行寿命n_0j不同，根据步骤2判断的结果，在大修的年份将大修费用C_ri计入该年的成本。 

步骤4：根据系统的运行年限n，计算系统寿命内设备的年成本值C_i。本方法考虑通胀因素，需要乘以相应有关通胀率系数。由于资金的时间价值，需要将设备各个年分的全寿命周期成本值换算为现值，再对其进行加和。将设备的购买价格C_buy与安装价格C_install同时计入到设备全寿命周期的总成本中。 

步骤5：将不同型号设备的年全寿命周期成本C_i进行表格输出，对于不同型号全寿命周期设备成本进行比较，选取成本值C_s最小的型号。