《IRP项目鉴定》PPT课件

1、IRP/DSM决策支持系统,课题背景,项目来源 课题合作双方的技术研究背景,项目来源,胜利油田自1997年开始实施DSM措施，取得了产品单耗持续下降，在产品产量基本稳定的情况下节约电量5亿kWh左右的显著效果 由于胜利油田实施需求侧管理工作所取得的巨大经济效益，2000年国家经贸委资源节约与综合利用司和国家计委基础产业司联合发文，签发了关于在中国石化集团公司胜利石油管理局进一步实施IRP/DSM的建议函，建议在胜利油田进一步实施IRP/DSM，以提高能源的利用效率 2000年，本课题正式立项，2001年9月由胜利石油管理局电力管理总公司委托国电动力经济研究中心开始本课题的正式研究工作,课题合作

2、双方的技术背景,中国石油天然气总公司在1995年7月召开的“九五”电力发展规划研讨会上，提出了在油田实施DSM作为转变经济增长方式和提高油田开采经济效益的一个重点支持手段 胜利油田自1997年开始实施DSM措施，取得了产品单耗持续下降，在产品产量基本稳定的情况下节约电量5亿kWh左右的显著经济，该成果获1999年中石化科技进步一等奖,课题合作双方的技术背景,国电动力经济研究中心作为国内最早开始DSM技术研究的科研单位，参与了1994年在北京召开了IRP国际研讨会，并负责该次会议所有国外资料的翻译工作 1996年，受北京供电公司委托，国电动力经济研究中心完成了实施DSM措施，移峰填谷以改善北京电

3、网的负荷特性课题研究，取得了转移高峰负荷3万kW的效果 1998年，受济宁供电公司委托，国电动力经济研究中心完成了DSM在开拓济宁低谷电力市场的应用研究，取得了良好的经济效果 国电动力经济研究中心还多次参与国外对华的DSM支助项目,课题研究目的,促进DSM技术在我国的进一步推广 促进DSM工作流程规范化 建立一套比较完善的大企业DSM实施效果评价体系 为全面评价DSM工作提供技术支撑 为能源咨询公司开展DSM业务提供技术支撑,课题研究内容及针对性,专家系统 开放式数据库 效益全面评价 技术评价 资金规划,专家系统,实施需求侧管理需要多门专业知识，专业人员的匮乏在一定程度上阻碍了DSM技术的推广

4、，本课题研究的核心内容就是将DSM项目实施的评价方法编制成专家系统，以消除DSM项目实施对普通技术人员的技术屏障,开放式数据库,DSM的实施需要大量的用户数据，目前DSM实施的薄弱环节在于数据分类混乱，且数据严重不足，本课题研究的另一重点在于如何构建开放式的数据库，为需求侧管理项目的实施提供丰富的数据支撑,效益全面评价,DSM项目的最佳模式是社会、供方和需方都获得利益，传统的DSM评价以用户(需方)经济评价为主，缺乏全面的说服力，本课题研究重点之三在于将需求侧管理参与三方的获利量化，提供全面的效益评价,技术评价,传统的效益分析决策支持系统分析重点都集中在经济性上，本课题研究的重点之四在于在分析

5、项目经济性的同时还提供对项目技术特性指标改善情况的计算,资金规划,目前国内的DSM项目评价的基本模式基本上为:先确定需要实施DSM的环节，在估计其实施的经济性后实施技术改造。这种模式没有提供最佳改造模式的分析，本课题研究重点之五在于通过资金规划确定DSM项目的最佳实施模式，确定资金的使用对象和投放顺序,DSM决策支持系统特点介绍,全面性 开放性 专业性和通用性 自动化程度高,课题研究特点,覆盖DSM项目的评价全过程 分析从设备能耗计算开始，形成多个需求侧管理方案，分析多种方案的经济性，社会效益和环保效益，同时对电机拖动系统还分析实施需求侧管理后系统电气特性参数的改善情况。根据方案分析结果，从被

6、选方案群中筛选出最佳技术方案，再根据资金总量进行资金规划，确定最佳投资方式和投资方案，并且能分析项目主要经济影响因素对项目整体效益的敏感性。为实施需求侧管理项目提供非常全面地技术支撑,课题研究特点,内容丰富的开放式数据库 软件构造了开放的数据库，企业技术人员可以非常容易地根据企业自身的生产特点和能源消费特点生成覆盖企业生产全过程的数据库。为需求侧管理项目分析提供全面数据,课题研究特点,充分考虑软件的适用对象，将专业性和通用性有机结合 软件针对油田的生产特性，专门构造了机采系统、线路和变压器的节能改造的技术分析模块。非常适合油田的需求侧管理工作 软件的通用模块中包括了需求侧管理几种最主要技术的分

7、析，其中包括移峰填谷，节能改造，能源替代等。可分析的技术环节包括电机拖动、制冷、采暖、照明等主要用电形式，也适用于其他类型高耗能企业的DSM评价工作,课题研究特点,考虑DSM项目的立项、评价和后评估工作特点及形成的科研报告格式，提高DSM项目评价重点工作内容的自动化程度 软件强化了项目分析的自动文档、自动报表和图形分析功能。对一个项目评价完成后，本软件可以生成项目的分析文档，分析报表和图形，能极大地提高项目工作人员的工作效率,用户需求,DSM/IRP技术专家软件库 油田电网经济评价软件 油田中长期负荷预测,DSM/IRP技术专家软件库,实用性 数据库 计算和分析需求 图形和报表输出 可扩充性和

8、开放性,实用要求,能完成DSM项目实施所需要的专业计算与分析 能用于指导DSM项目的实施 可用于DSM项目实施的后评价 能为能源咨询公司的运作提供支撑,DSM/IRP数据库,管理油田主要生产环节设备数据 收集可替换用电设备的市场数据 提供数据查询 提供计算分析所需要数据 数据类型按设备类型划分为照明设备、电动机、变压器、采暖设备、制冷设备、控制设备；按生产环节划分为机械采油系统、集输系统和注水系统。,计算和分析需求,油田主要用电设备的耗电计算 DSM项目的经济效益评价 DSM项目的敏感性分析 DSM项目的社会效益分析 DSM项目的负荷变化分析 资金规划 线路特性分析,图形和报表输出,能耗计算、

9、效益分析、资金规划、负荷分析、线路特性分析等过程中，分析结果都以图形、报表和文档输出,油田电网经济评价,编制标准 适用范围 主要评价指标 输出内容 不确定分析 开放性和可扩充性。,编制标准,程序按照1998年3月中华人民共和国电力工业部颁发的电网建设项目经济评价暂行办法编制。,适用范围,程序适用于油田电网工程、城市电网建设工程的经济评价工作。,主要评价指标,投资回收期 上网电价 资金各方收益率,输出内容,现金流量表 损益表 资金来源与运用表 资产负债表 投资总额与资金筹措表 还款表 折旧表 成本费用表 工程效益表,不确定分析,电网加价变化分析 敏感性分析 盈亏平衡分析,油田中长期负荷预测,适用

10、需求 模型及方法要求 数据管理 输出需求 开放性和可扩充性,适用需求,可用于油田传统用电规划的负荷预测工作 可用于与DSM措施结合的用电规划综合预测 预测内容包括用电、经济和负荷预测,模型与方法要求,以时间序列线性外推、模型法、神经网络法和灰色预测为主 每种方法具有多种预测模型 模型具有开放性，能专家干预,数据管理,数据类型包括油田的用电数据、生产数据和经济数据 提供一般的数据管理功能如数据备份、数据库文件转换、数据的修改和数据恢复等 数据检索与查询,输出需求,计算结果以报表形式输出 中间结果保存在数据文件，可供专家分析 计算结果能以图形显示,系统设计,IRP/DSM专家软件库系统设计 油田电

11、网经济评价软件系统设计 油田中长期负荷预测软件系统设计,技术路线概要,数据库 用电设备能耗分析及节能机会计算 线路特性参数计算模型 经济效益分析 社会效益及环保效益计算 资金规划 经济评价准则 敏感性分析 预测模型 电网技术经济评价,数据库设计,采用DBF格式 数据表分为6大类，设备参数表、电网参数表、用电及生产数据表、负荷曲线表、电价曲线表、方案数据表 数据库设计主要考虑兼容性以及能尽量利用用户现有的数据资料以减轻数据录入的工作量,设备参数表,共包括38个数据表文件 主要生产用电设备，照明、电动机、制冷、采暖、变压器的电气特性参数，如额定功率、额定电压、额定电流、额定转速、额定效率、功率因素

12、、频率、空载损耗、负载损耗、空载电流阻抗电压、容量等 主要生产用电设备，照明、电动机、制冷、采暖、变压器的市场数据，如价格、生产厂家、使用寿命等 主要生产用电设备，照明、电动机、制冷、采暖、变压器的分类数据，如产品型号、产品种类等,电网参数表,共包括12个数据文件 油田电网主要运行参数，如材料费、其他费用、修理费率、福利系数、劳保统筹、损耗率、定员、计算期、投产期、折旧年限、摊销年限、保险费率、水费、工资等； 油田电网建设资金参数，如静态投资、公益金、赢余公积、无形资产、贴现率、残值率、维护及材料进项税率、还贷折旧比、价差预备费率等； 油田电网建设投资参数，如注册资金、贷款、要求收益率、贷款利

13、率等。,用电及生产数据表,共包括22个数据文件 油田产品种类、各类产品产量、价格、油田生产总值、主要产品产值单耗、油田各生产部门用电分类等、油田电网负荷数据。该数据主要用于油田用电及负荷预测。,负荷曲线表,共包括12个数据文件 主要数据包括各类用电设备的典型负荷曲线、各类生产环节的典型负荷曲线、电网典型负荷曲线、非生产用电环节的典型负荷曲线等。该数据主要用于能耗计算和效益评价,电价曲线表,4个数据文件 包括分时电价与目前电价分类数据，该数据主要用于方案的经济评价,方案数据表,26个数据文件 主要包括各类DSM项目能耗计算后形成的方案数据的保存，该数据主要用于项目的经济评价、社会效益评价及环保效

14、益评价,能耗分析及节能机会计算模型,异步电动机能耗的快速计算模型 变压器的损耗计算模型 基于负荷曲线的用电计算,异步电动机能耗快速计算模型,固定损耗 可变损耗 电动机额定输出功率 电动机额定效率 电动机负载率,变压器的损耗计算模型,损耗 空载损耗 负载损耗 S 变压器额定容量 空载损耗 空载电流 负载损耗 空载电压 负载率 负载 无功当量,基于负荷曲线的用电计算,Loadji，为第j种设备在第i个小时的平均负荷，该数据可以由电表读取。 Kj为第j种设备的年运行天数,线路特性参数计算模型,负载的额定功率 负载点有功功率 负载点无功功率 负载点的功率因数 有功功率损耗 无功功率损耗 一次侧有功功率

15、 一次侧无功功率 一次侧视在功率 一次侧电压 一次侧电流 一次侧功率因数。,经济效益分析,照明节电的成本效益分析方法 电动机节电的成本效益分析方法 变压器节能效益计算方法,照明节电成本效益分析,成本计算公式 Kg :高效灯价格 Kd:原用灯价格 Hg:高效灯寿期 Hd :原用灯寿期 Hy:年照明小时数,效益计算公式 Pg :高效灯功率 Pd:原用灯功率 Hy:年照明小时数 e:电价,电动机节电成本,成本公式 CRF为资金回收系数 Kt为新型电动机价格 KO为设备改造其他费用 KRES为原有电动机残值,电动机节电效益,P1为新型电动机额定功率 P2为原有电动机额定功率 为新型电动机各点负荷率 为

16、原有电动机各点负荷率 d为电动机年运行天数 e为电价,变压器节能效益计算,总拥有费用计算公式,投资价差回收年限,计及资金时间价值的回收年限,社会效益分析,节约电量资源的计算方法 节电峰荷资源计算方法 容量效益计算方法 环境效益计算方法,社会节约电量资源,第i个用户节电量 社会节约电量 系统输配电网损率 厂用电率,社会节约峰荷资源,第i个用户节约峰荷 社会节约峰荷 系统输配电网损率 厂用电率 系统备用率,容量效益计算,第i个用户节约峰荷 社会节约峰荷效益 系统输配电网损率 厂用电率 系统备用率 U 单位机组造价 CAF 终值系数,减排计算,减少的发电燃料 发电煤耗 可避免电量 电量燃料转换系数

17、二氧化硫减排量 二氧化碳减排量 CO2排放系数 SO2排放系数,减排系数的计算,煤炭含硫率 S-SO2转换系数 SO2释放率 煤炭含碳率 C-CO2转换系数 CO2释放率,资金规划,资金规划定义 资金规划思路 约束条件与目标方程,资金规划定义,对DSM项目，如果给定资金，给定设备改造对象，如何对不同的改造对象进行资金分配，以达到项目的投资获利最大,资金规划思路,对于不同的设备改造，计算出设备改造的益本比，即单位投资的单位收益。以项目资金总量和各种设备的可替换数量为约束条件，即项目总投资不得超过给定的资金总量，每类设备的替换数量不得超过该设备的可替换量。规划目标是整个项目效益最大,约束条件与目标

18、方程,资金总量 设备替换数量 设备最大可替换数 设备单价 设备替换益本比 项目的获益,经济评价准则,静态投资回收期比较法,投资收益率比较法,净现值比较法,经济评价准则,净现值最大准则与最佳投资规模分析,净年值比较法,内部收益率比较法,经济评价准则,费用现值(费用年值)比较法,动态投资回收期比较法,敏感性分析,所选择的敏感性因素包括初投资、电价以及其他能源费用 就某个不确定因素的变动对方案的经济效果的影响进行分析 考虑可能发生的各种因素不同变动幅度的多种组合，提供多因素敏感性分析 敏感性分析采用解析法和穷举法结合的方式,预测模型(灰色模型GM1,1),模型变量,白化微分模型,背景变量,预测模型(

19、灰色模型GM1,1),基本关系式,参数列,参数算式,预测模型(回归模型),预测模型,参数估计,预测模型(回归模型),参数估计,回归模型类型,幂函数 指数 对数 双曲线 S曲线 多项式,时间序列模型,逻辑模型和Compertz模型 线性趋势平滑 二次曲线平滑 指数曲线趋势,逻辑模型和Compertz模型,参数估计,线性趋势平滑,上式中，预测值取 不断取得新数据xt时，进行向前一期的滚动预测,二次曲线平滑,预测模型,参数估计,指数曲线趋势,预测模型,参数估计,电网经济评价算法关系,材料费：按项目法人相应电压等级输变电上年度统计值计列 水费：按项目法人相应电压等级输变电上年度统计值计列 维护修理费：

20、维护修理费率*固定资产原值 固定资产原值=工程投产年动态投资总额-无形资产-递延资产 折旧费=固定资产原值*(1-残值率)/折旧年限 摊销费=(无形资产+递延资产)/摊销年限,电网经济评价算法关系,工资及福利费=(1+福利费率+劳保统筹费率)*人均年工资 其他费用：按项目法人相应电压等级输变电上年度统计值计列 公积金=公积金率*税后利润 公益金=公益金率*税后利润 税后利润=销售利润-所得税 所得税=所得税率*销售利润,电网经济评价算法关系,保险费=保险费率*固定资产净值 固定资产净值=固定资产原值-折旧费 还贷利润=本金偿还额-还贷折旧 还贷折旧=折旧费*还贷折旧比 城市建设税=城市建设税率

21、*增值税 教育附加税=教育附加税率*增值税 增值税=增值税销项税-增值税进项税,软件功能及配套技术,IRP/DSM技术专家软件库 油田中长期负荷预测 油田电网经济评价,DSM软件库的功能和配套技术,功能概要 配套技术概要 数据管理功能及配套技术 能耗分析功能及配套技术 负荷分析功能及配套技术 经济评价功能及配套技术 线路特性分析功能及配套技术 资金规划及效益分析工具,DSM软件库功能概要,IRP/DSM技术专家软件库的主要功能包括数据管理、能耗分析、负荷分析、经济评价、资金规划、线路特性分析等六个部分,配套技术概要,软件采用Borland Delphi开发，所有程序界面均采用Windows风格

22、，程序中采用了动态菜单生成、动态数据交换、活动数据对象、MDI窗口、数据过滤、菜单融合、事件和对象捕获、直接拖放编辑、鼠标敏感触发、图形到数据的转换、自动文档、自动报表等多项技术。程序为模块化结构，各模块都有各自的函数库和通用子程序库。程序支持DBF和Access数据库系统。,配套技术概要,用电设备能耗计算模型，对电动机的能耗分析采用了电动机能耗快速计算模型 经济评价模型和方法 敏感性分析方法(单因素和多因素) 社会效益和减排计算模型 电力系统潮流计算 线性规划 负荷特性分析方法 变压器TOC分析方法,数据管理功能及配套技术,数据备份和数据恢复 数据导入和导出 数据库目录式管理 数据表可视标签

23、切换 支持Excel文件和文本文件格式 数据库编辑自动定位技术,能耗分析,能完成主要生产设备(照明、电动机、制冷、采暖、变压器)、主要生产环节(机采系统)和主要DSM措施(移峰填谷)的能耗分析； 能耗分析主要采用基于负荷曲线的能耗分析模型以及课题组开发的电动机快速能耗计算模型；对变压器的能耗计算，采用电力系统常用的变压器损耗计算模型 软件实现的配套技术包括：动态菜单生成、直接拖放数据编辑 、负荷曲线快速绘制、计算对象自动识别、数据过滤与数据筛选,负荷分析,负荷分析功能包括负荷曲线编辑和负荷综合分析；能计算负荷曲线的主要特性参数；分析负荷构成；负荷曲线比较； 负荷特性分析方法采用电力系统常用的负

24、荷特性分析方法，分析指标包括最大负荷、最小负荷、平均负荷、负荷率率、峰谷差等重要指标。 软件实现的配套技术包括：图形到数据自动转换、数据自动查找与自动绘图、拖放式计算、最大负荷与最小负荷数据自动识别、鼠标敏感与鼠标位置自动捕获,经济评价,主要功能包括：以能耗分析形成的方案为基础，完成方案的经济评价；能计算项目的经济效益、社会效益和减排效果；提供多种经济比较指标计算；计算结果包括多种计算报表、图形和分析文档 项目的经济效益分析采用传统的技术经济评价方法、变压器经济评价采用TOC评价法、社会效益主要考虑系统可避免电量及峰荷效益、环保效益主要计算方案的减排效果。 配套技术包括：方案库的自动调用、自动

25、传递计算对象、数据自动匹配和数据过滤、自动拖放技术,线路特性分析,主要功能包括：线路潮流计算、实施需求侧管理技术后线路的主要特性参数(包括功率因素和线路损耗)的变化计算、根据数据资料自动形成线路电气图、多条线路的数据管理等 采用了电力系统潮流计算方法 软件配套技术包括：鼠标点击式数据更新、数据拖放编辑、数据筛选和数据过滤等,资金规划及效益分析工具,资金规划采用线性规划方法 效益分析工具提供多种资金折算表 效益分析工具可计算任意资金流的支付系数 对任意利率，效益分析工具提供50年以内的六种支付系数的快速计算和查找,中长期负荷预测功能及配套技术,功能概要 配套技术概要 数据分析 预测 附件工具,功

26、能概要,油田中长期负荷预测软件主要功能包括油田生产用电数据管理、历史数据分析(趋势分析和结构分析等)、历史数据处理、提供模型预测和开放式预测两种模式对油田中长期负荷及用电量进行预测、预测结果误差分析、变量相关分析等；,配套技术概要,软件采用Borland Delphi开发，所有程序界面均采用Windows风格，程序中采用了动态数据交换、Active X技术等技术。程序支持DBF数据库系统。,配套技术概要,模型预测和交互式预测(开放式)两种模式预测模式 多种预测模型，包括时间序列方法、回归分析方法、产值单耗法、人均用电量法、分类综合法、弹性系数法、最大负荷利用小时数法；月度预测主要采用季节指数法

27、 预测变量的相关分析采用相关矩阵计算 数据处理采用指数平滑方法 误差分析方法,时间序列方法,线性趋势模型 二次曲线模型 趋势移动平均模型 线性趋势外推模型 指数曲线趋势外推模型 龚帕兹曲线模型 逻辑斯蒂曲线模型 灰色模型,回归模型,一元线性回归 一元对数回归 一元双曲线回归 一元幂函数回归 一元S曲线回归 多元线性回归 结合自回归的多元回归 对数自回归,数据分析,数据分析的功能包括：历史数据的主要特性指标分析，如最大值、最小值、平均值等；历史数据发展趋势分析，如平均增长率(算术平均和几何平均)、最大增长率、最小增长率等；数据结构分析；主要变量的相关分析 配套技术包括：多种数据处理方法、,预测,

28、多种预测模型 提供年度预测和月度预测两种选择 月度预测提供同比增长分析 年度预测提供水平年分析 历史数据合理性自动判断 预测数据自动追加以便滚动预测 预测结果的图形分析,附件工具,提供密码设置 数据库的转换 数据备份和数据恢复,电网经济评价功能,系统地完成油田电网工程、城市电网建设工程的经济评价工作 根据投资方内部收益率要求反算电网销售电量加价。 计算结果包括电网建设项目经济评价暂行办法规定的全部十一张报表，输出报表严格满足项目财务评价报表标准格式。 不确定因素分析以图形方式对项目盈亏平衡、敏感性分析和各年电价变化进行分析。,电网经济评价配套技术,软件采用Borland Delphi开发，所有

29、程序界面均采用Windows风格，程序中采用了ActiveX技术。程序支持DBF和Access数据库系统 评价准则按原电力部颁布的电网技术经济评价暂行标准 评价方法与参数按最新颁布的方法与参数 内部收益率的计算按牛顿-拉夫逊迭代法 基本参数的选取按电网当年统计值，程序给出一般电网统计缺省值,国内外同类技术介绍,课题查新 国内同类成果介绍 国外同类成果介绍,课题查新,通过与国家电力公司信息中心、国家电力公司情报所的合作，在国内先后访问了中国信息研究所TRIP系统、中国重大成果数据库、中国学术会议论文库、中国适用技术成果库、中国学位论文库、中国科技期刊论文库、中国专利库、电力部科技成果数据库、电力

30、文献数据库、全国电力科技成果库、期刊专题全文数据库等数据系统，检索相关论文共37篇。通过访问INSPEC、NTIS、EI、EIEC、JICST-EPLUS、Conference Paper Index 等国外数据库，进行了关于IRP/DSM专家决策支持系统研究方面的检索，检索到相关论文1篇。,国内同类成果介绍,综合资源规划与需求侧管理在福州地区的应用(介绍IRP/DSM如何为福州市的节电规划和用电管理提供科学决策依据) 需求侧管理及其应用(杨志荣，介绍需求侧管理的基础理论、实施对象、规划方法与步骤，并介绍两个个案) 北京市移峰填谷措施的研究与实施(介绍了本课题组成员如何在北京市重点用电大户实施

31、基于DSM的移峰填谷措施以及试点方案),国内同类成果介绍,综合资源规划在上海的应用研究(介绍了如何通过最小成本确定节电技术的投资方向) 综合资源规划的研究(清华博士论文、较全面地介绍了IRP数学模型及其所用的序列运算的数学理论，还有分别按需求侧和供应侧的需求开发的各种应用模型和方法等) 能源需求侧管理及综合资源规划的应用研究(CDDB，介绍了沈阳林业大学研究的关于DSM和IRP分析的标准等),国内同类成果介绍,胜利油田DSM试点研究与工程示范(介绍胜利油田实施DSM技术的方法与效益) 以上成果以介绍DSM及IRP的基础理论或实施效果为主，没有涉及到需求侧管理的决策支持系统 本课题的许多计算模型

32、和分析方法来源于以上科研成果,国外同类成果介绍,DSM Program Monitoring(介绍美国EPRI规划和评估DSM方案的检测系统，文献中给出了系统的方法和开发系统的具体步骤) 该系统需要多种硬件配合，用于对已实施项目的监测和能源审计，不属于专家系统范畴,与国内外同类成果的比较,本课题所使用的方法和模型部分来源于以上国内外同行的科研成果 本课题研究的性能指标 本课题研究的创新,课题研究性能指标,该软件能计算需求侧管理项目的主要经济指标，其中包括项目实施后的项目成本、年费用、年电费(包括日电费)、内部收益率、年运行效益、年节电效益、项目的静态投资回收期、动态投资回收期、益本比；能计算项目的主要社会效益指标和环保效益指标，其中包括项目的可避免容量