某地區(qū)未來十年電力發(fā)展規(guī)劃模型(已改無錯(cuò)字)
2022-08-29 22:30:52 本頁面
【正文】 造順序和建造時(shí)間正如我們的模型的分析中所述，每臺(tái)發(fā)電機(jī)投入生產(chǎn)之后，其每年都在盈利，經(jīng)計(jì)算比較，其金額比發(fā)電站的年支出總資金大一個(gè)數(shù)量級(jí)，故直接考慮順差的差值大小來決定先建造哪一個(gè)發(fā)電站是不合理的，我們對于建造順序的安排也取決于如何使所花成本最小。由于每年的支付金額都是等額的，而且建成發(fā)電站之后全部在負(fù)荷因子下工作，所以各個(gè)發(fā)電站的年運(yùn)行成本也是一個(gè)固定的數(shù)值，所以我們可以考慮用一年的支出總金額來代替十年支出總金額。在一年的費(fèi)用支出中，主要有兩方面的因素：1） 每年運(yùn)行時(shí)的年運(yùn)行成本；2） 購買機(jī)器時(shí)的工程投入所引起的等額償還資金。 在上一模型中，我們已經(jīng)知道某一發(fā)電站的年運(yùn)行總成本是與該發(fā)電站的年發(fā)電量成正比關(guān)系的，年發(fā)電量又取決于火電站和水電站的裝機(jī)臺(tái)數(shù)、單機(jī)容量和負(fù)荷因子。工程投資所引起的等額償還資金也可由上一模型中的公式可以算得。故水電站或火電站的年費(fèi)用支出資金應(yīng)為： 經(jīng)計(jì)算，水電站的年費(fèi)用支出資金要小于火電站的費(fèi)用支出，所以我們判定三個(gè)發(fā)電站的最終建造順序方案為：先擴(kuò)建舊火電站，再新建水電站，最后新建火電站。 在模型中，我們可以預(yù)見用戶對于用電的年需求量是一個(gè)指數(shù)上升的曲線，而電的供應(yīng)量是一個(gè)分段的函數(shù)模式。 根據(jù)最小成本原則，我們可以解出在什么年份時(shí)原有的電力供應(yīng)會(huì)出現(xiàn)供不應(yīng)求的現(xiàn)象，然后在這一年到來之際，增加投入建新的發(fā)電站。顯然，這樣的投資將會(huì)使成本最小，故我們可依據(jù)以下平衡關(guān)系式解出相應(yīng)的年份： 再由上面模型的一些公式和結(jié)論，解得： 即在當(dāng)年擴(kuò)建舊火電站之后，在第3年開始建造并使用新建的水電站，第七年建造使用新的火電站。 利用MATLAB作圖如下（具體程序?qū)崿F(xiàn)見附錄三）： 圖 二 考慮裝機(jī)臺(tái)數(shù)的時(shí)間模型在上圖中，我們看到在需求曲線上方的分段函數(shù)中，有部分電是處于浪費(fèi)狀態(tài)的，這必將使投入的資金不能產(chǎn)生最大的經(jīng)濟(jì)效益，也間接的體現(xiàn)出成本還未達(dá)到最小，還有更為節(jié)省的投資方案。我們是否可以考慮將機(jī)器的投入生產(chǎn)采取分段投入的方案呢？這個(gè)方案就是使電供應(yīng)的分段函數(shù)更為靠近需求曲線，也即兩個(gè)函數(shù)與坐標(biāo)軸圍住的面積達(dá)到最小，我們提出的解決方案如下：算出每年的需求量，在分段函數(shù)上取盡可能小的函數(shù)曲線與之對應(yīng)（程序見附錄四），列表如下：年份12345年需求電量年份678910年需求電量 表 三我們考慮在滿足用電年需求量的技術(shù)前提下，使供應(yīng)量達(dá)到最小，使成本最小化。由上面的圖4與表3的數(shù)據(jù)及其題目給我們的各發(fā)電站的單機(jī)年發(fā)電量，我們可以進(jìn)而求得在年時(shí)滿足需求量下的最小裝機(jī)臺(tái)數(shù)（程序見附錄五），列表如下：年份12345年需求電量年裝機(jī)臺(tái)數(shù)年初完成21211年發(fā)電量年份678910年需求電量年裝機(jī)臺(tái)數(shù)年初完成11110年發(fā)電量136 表 四現(xiàn)利用表四用MATLAB作出其圖形如下： 圖 三 求出最終的成本 由于每年的發(fā)電機(jī)投入都是不同的，故應(yīng)該計(jì)算十年的總
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