一种虚拟电厂的经济效益预算方法、装置及计算机设备

摘要

本发明公开一种虚拟电厂的经济效益预算方法、装置及计算机设备，其中，方法，通过创建目标虚拟电厂经济效益预算模型；基于目标虚拟电厂经济效益预算模型，计算目标虚拟电厂项目在不同预设收益率下的目标净现值；利用目标虚拟电厂经济效益预算模型，计算目标虚拟电厂项目基于目标净现值的目标财务收益率；基于预设财务收益率和目标财务收益率，确定执行目标虚拟电厂项目的可行性。本发明可以在考虑综合能效费用和综合收益费用的基础上，有利于判别出目标虚拟电厂项目执行的可行性，有利于为项目投资者或项目投资企业规避投资风险，为虚拟电厂的项目规划带来了方便。

说明书

技术领域

本发明涉及新能源虚拟电厂领域，具体涉及一种虚拟电厂的经济效益预算方法、装置及计算机设备。

背景技术

虚拟电厂采用先进信息网络技术和调控交易技术，聚合海量规模化可调灵活资源，构建新一代虚拟电厂，由众多分布式能源组成的集成性电厂，其中，分布式能源包括分布式电源、分布式储能装置、分布式需求响应资源。能够替代燃煤电厂参与电网清洁调频、调峰和市场交易，支撑以新能源为主体的新型电力系统安全稳定运行，成为能源互联网技术发展的重要趋势。

虚拟电厂能够聚合的资源包括分布式可再生能源(风能、光伏、潮汐、地热等)、需求侧柔性负荷(工业负荷、商业负荷、智能园区、智能家居等)、多类型储能(电动汽车、储能设备等)等。虚拟发电厂所具有的发电能力、需求响应能力和可调节能力，取决于其组建时期的成员组成结构及其所在地区电网情况、电力市场和电价机制。虚拟电厂建设主体一般包括虚拟电厂聚合商、售电公司、各地区电网公司、发电公司等，其盈利模式主要来自向电网公司购电以及用户售电的价格差收益以及为电网公司提供的辅助服务(削峰填谷、电网调频等)收益。

而虚拟电厂建设投资费用主要包括虚拟电厂运营平台建设费用(包括硬件设备、软件系统等)、通信网络建设费用、用户侧聚合网关建设费用、系统运行维护费用等。为了实现综合利用虚拟电厂，有必要进一步提高虚拟电厂的经济效益。目前，虚拟电厂建设还处在起步阶段，尚未建立完备的运营模式和盈利模式，仅在电网安全运行边界条件下，实现分布式能源协调调度，由于未考虑虚拟电厂在项目经济收益最大化的目标条件，故无法判别虚拟电厂进行投资运行的可行性。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的未考虑虚拟电厂在项目经济收益最大化的目标条件，故无法判别虚拟电厂进行投资运行的可行性，从而提供一种虚拟电厂的经济效益预算及其储能配比计算方法、装置及计算机设备。

根据第一方面，本发明实施例提供一种虚拟电厂的经济效益预算方法，包括如下步骤：

创建目标虚拟电厂经济效益预算模型；

基于所述目标虚拟电厂经济效益预算模型，计算目标虚拟电厂项目在不同预设收益率下的目标净现值；

利用所述目标虚拟电厂经济效益预算模型，计算所述目标虚拟电厂项目基于所述目标净现值的目标财务收益率；

基于预设财务收益率和所述目标财务收益率，确定执行所述目标虚拟电厂项目的可行性。

在第一方面一种可选的实施方式中，所述创建目标虚拟电厂经济效益预算模型，包括：

计算虚拟电厂建设投资所产生的综合能效费用；

计算虚拟电厂投入使用所产生的综合收益费用。

在第一方面另一种可选的实施方式中，所述计算虚拟电厂建设投资所产生的综合能效费用，通过如下公式计算：

TOC＝CI+AP

其中，TOC为所述综合能效费用，CI为虚拟电厂运控平台初始投资费用，A为光伏投资平均费用系数，P

在第一方面另一种可选的实施方式中，所述计算虚拟电厂投入使用所产生的综合收益费用，通过如下公式计算：

其中，CI为所述综合收益费用，a

在第一方面另一种可选的实施方式中，基于所述目标虚拟电厂经济效益预算模型，计算目标虚拟电厂项目在不同预设收益率下的目标净现值，通过如下公式计算：

其中，NPV1为在预设收益率i

在第一方面另一种可选的实施方式中，利用所述目标虚拟电厂经济效益预算模型，计算所述目标虚拟电厂项目基于所述目标净现值的目标财务收益率，通过如下公式计算：

其中，IRR为所述目标财务收益率，i

根据第二方面，本发明实施例还提供一种虚拟电厂的经济效益预算装置，包括如下模块：

预算模型创建模块，用于创建目标虚拟电厂经济效益预算模型；

目标净现值计算模块，用于基于所述目标虚拟电厂经济效益预算模型，计算目标虚拟电厂项目在不同预设收益率下的目标净现值；

目标财务收益率计算模块，用于利用所述目标虚拟电厂经济效益预算模型，计算所述目标虚拟电厂项目基于所述目标净现值的目标财务收益率；

项目可行性确定模块，用于基于预设财务收益率和所述目标财务收益率，确定执行所述目标虚拟电厂项目的可行性。

在第二方面一种可选的实施方式中，所述预算模型创建模块，包括：

能效费用计算子模块，用于计算虚拟电厂建设投资所产生的综合能效费用；

收益费用计算子模块，用于计算虚拟电厂投入使用所产生的综合收益费用。

根据第三方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行第一方面或第一方面任一实施方式中所述的虚拟电厂的经济效益预算方法。

根据第四方面，本发明实施例还提供一种计算机设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面或第一方面任一实施方式中所述的虚拟电厂的经济效益预算方法。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供一种虚拟电厂的经济效益预算方法、装置及计算机设备，其中，方法，通过创建目标虚拟电厂经济效益预算模型；基于目标虚拟电厂经济效益预算模型，计算目标虚拟电厂项目在不同预设收益率下的目标净现值；利用目标虚拟电厂经济效益预算模型，计算目标虚拟电厂项目基于目标净现值的目标财务收益率；基于预设财务收益率和目标财务收益率，确定执行目标虚拟电厂项目的可行性。本发明可以在考虑综合能效费用和综合收益费用的基础上，有利于判别出目标虚拟电厂项目执行的可行性，有利于为项目投资者或项目投资企业规避投资风险，为虚拟电厂的项目规划带来了方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中虚拟电厂结构组成示意图；

图2为本发明实施例中虚拟电厂的经济效益预算方法的流程图；

图3为本发明实施例中虚拟电厂的经济效益预算装置的结构框图；

图4为本发明实施例中计算机设备的硬件示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明实施例提供一种虚拟电厂的经济效益预算方法，该方法可以应用在虚拟电厂的应用场景下，如图1所示，为虚拟电厂结构组成示意图。

如图2所示，该方法包括如下步骤：

步骤S21：创建目标虚拟电厂经济效益预算模型。

该目标虚拟电厂经济效益预算模型包括虚拟电厂投入预算和收益预算，基于该目标虚拟电厂经济效益预算模型，最终可以确定执行目标虚拟电厂项目的可行性。

在一种实施方式中，创建目标虚拟电厂经济效益预算模型，包括：

第一步：计算虚拟电厂建设投资所产生的综合能效费用。该综合能效费用相当于是虚拟电厂建设投资所产生的投入成本费用。

该计算虚拟电厂建设投资所产生的综合能效费用，通过如下公式(1)计算：

TOC＝CI+AP

其中，TOC为综合能效费用，CI为虚拟电厂运控平台初始投资费用，A为光伏投资平均费用系数，P

本发明实施例按照250KW/1MWh的储能系统进行相应的举例计算，储能系统主要按削峰填谷的运行模式进行，储能电站分别在夜间电力低谷期间和下午平段期间对电池进行充电；在早高峰电价时刻和晚高峰电价时刻储能系统进行放电服务。如下表1所示，为储能电池运行高峰、低谷、平段等时间段的设置。如下表2所示，为储能电池充放电时段设置。如下表3所示，为储能电池的投入成本费用。

表1

表2

在下述表3中，按照虚拟电厂综合能效费用计算公式，得出每千瓦成本2500元/KWh。1000KWh容量电池总成本月250万元。

表3

第二步：计算虚拟电厂投入使用所产生的综合收益费用。

该计算虚拟电厂投入使用所产生的综合收益费用，通过如下公式(2)计算：

其中，CI为综合收益费用，a

如下表4所示，为储能电池的电费收益。在表3中，按照综合收益费用的公式计算，按70％的最大放电深度计算，储能电池用于电网调峰年收益约28.13万元，具体计算数据如下表4所示。

表4

步骤S22：基于目标虚拟电厂经济效益预算模型，计算目标虚拟电厂项目在不同预设收益率下的目标净现值。

该目标净现值是考察项目在计算期内盈利能力的主要动态评价指标，目标净现值将项目计算期内各年的净现金流量折现到建设期初的现值之和。

在一种实施方式中，上述步骤S12，基于目标虚拟电厂经济效益预算模型，计算目标虚拟电厂项目在不同预设收益率下的目标净现值，通过如下公式(3)计算：

其中，NPV1为在预设收益率i

步骤S23：利用目标虚拟电厂经济效益预算模型，计算目标虚拟电厂项目基于目标净现值的目标财务收益率。

在一种实施方式中，上述步骤S13，利用目标虚拟电厂经济效益预算模型，计算目标虚拟电厂项目基于目标净现值的目标财务收益率，通过如下公式(4)计算：

其中，IRR为目标财务收益率，i

例如：根据计算的目标虚拟电厂项目在收益率分别为i

如下表5所示，取i

表5

如下表6所示，取i

表6

步骤S24：基于预设财务收益率和目标财务收益率，确定执行目标虚拟电厂项目的可行性。

例如：根据上述步骤S24计算出的目标财务收益率，与相关行业基准收益率(预设财务收益率)i

1)若IRR﹥i

2)若IRR﹤i

目标虚拟电厂项目的资金投资回报率为7％。根据上述步骤S13的计算目标财务收益率，该目标财务收益率为10.1％大于国内能源行业资金回补率7％，则目标虚拟电厂项目在财务上是可行的。

因此，本发明实施例中的虚拟电厂的经济效益预算方法，通过创建目标虚拟电厂经济效益预算模型；基于目标虚拟电厂经济效益预算模型，计算目标虚拟电厂项目在不同预设收益率下的目标净现值；利用目标虚拟电厂经济效益预算模型，计算目标虚拟电厂项目基于目标净现值的目标财务收益率；基于预设财务收益率和目标财务收益率，确定执行目标虚拟电厂项目的可行性。本发明可以在考虑综合能效费用和综合收益费用的基础上，可以判别出目标虚拟电厂项目执行的可行性，有利于为项目投资者或项目投资企业规避投资风险，为虚拟电厂的项目规划带来了方便。

基于相同构思，本发明实施例还提供一种虚拟电厂的经济效益预算装置，如图3所示，包括如下模块：

预算模型创建模块31，用于创建目标虚拟电厂经济效益预算模型；

目标净现值计算模块32，用于基于目标虚拟电厂经济效益预算模型，计算目标虚拟电厂项目在不同预设收益率下的目标净现值；

目标财务收益率计算模块33，用于利用目标虚拟电厂经济效益预算模型，计算目标虚拟电厂项目基于目标净现值的目标财务收益率；

项目可行性确定模块34，用于基于预设财务收益率和目标财务收益率，确定执行目标虚拟电厂项目的可行性。

在一种实施方式中，本发明实施例中虚拟电厂的经济效益预算装置，预算模型创建模块31，包括：

能效费用计算子模块，用于计算虚拟电厂建设投资所产生的综合能效费用；

收益费用计算子模块，用于计算虚拟电厂投入使用所产生的综合收益费用。

在一种实施方式中，能效费用计算子模块计算虚拟电厂建设投资所产生的综合能效费用，通过上述公式(1)计算。

在一种实施方式中，计算虚拟电厂投入使用所产生的综合收益费用，通过上述公式(2)计算。

在一种实施方式中，目标净现值计算模块32，基于目标虚拟电厂经济效益预算模型，计算目标虚拟电厂项目在不同预设收益率下的目标净现值，通过上述公式(3)计算。

在一种实施方式中，目标财务收益率计算模块33，利用目标虚拟电厂经济效益预算模型，计算目标虚拟电厂项目基于目标净现值的目标财务收益率，通过上述公式(4)计算。

基于相同构思，本发明实施例还提供了一种计算机设备，如图4所示，该计算机设备可以包括处理器41、存储器42，其中处理器41、存储器42可以通过总线或者其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。

处理器41可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器41还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器42作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块。处理器41通过运行存储在存储器42中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的虚拟电厂的经济效益预算方法。存储器42可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器41所创建的数据等。此外，存储器42可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器42可选包括相对于处理器41远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器41。上述网络的实例包括但不限于电网、互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器42中，当被所述处理器41执行时，执行附图所示实施例中的虚拟电厂的经济效益预算方法。

上述计算机设备具体细节可以对应参阅附图所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。