废弃煤炭井巷抽水储能的全生命周期成本研究

发布时间：2021-06-06 04:12

　　废弃煤炭井巷抽水储能不仅有利于废弃煤炭井巷资源的再利用,而且有利于促进可再生能源电力的消纳,能够推动煤炭资源型地区能源供给系统的转型发展。废弃煤炭井巷抽水储能的全生命周期成本核算是该项技术推广的前提,具有必要性和现实意义。本文参照大柳塔煤矿地下水库的相关数据,建立了废弃煤炭井巷抽水储能的技术参数体系;通过与传统抽水储能电站进行对比,分析废弃煤炭井巷抽水储能的全生命周期经济成本和环境成本;利用敏感性分析,得出各影响因素对平准化发电成本的影响程度。结果显示:①在不考虑施工难度的情况下,同等装机规模的废弃煤炭井巷抽水储能的平准化储能成本低于传统抽水储能电站的平准化储能成本;在考虑施工难度的情况下,若废弃煤炭井巷抽水储能的施工难度系数小于传统抽水储能的1.26倍,则废弃煤炭井巷抽水储能的成本要小于传统抽水储能;②废弃煤炭井巷抽水储能的装机规模小于传统抽水储能时,其平准化储能成本虽然高于传统抽水储能,但低于当地峰谷差价,具有经济可行性;③施工难度是影响废弃煤炭井巷抽水储能成本的关键因素,环境成本对废弃煤炭井巷抽水储能平准化发电成本影响程度最小;④废弃煤炭井巷抽水储能的环境成本较低,在全生命周期发... 

【文章来源】：中国矿业. 2020,29(10)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

废弃煤炭井巷抽水储能的生命周期图

大柳塔煤矿位于陕西省榆林市神木县，该煤矿的1号水库正在使用，储水量为336.2万m3,4号水库正在建设，1号水库和4号水库的层间距为155m。本文将1号水库作为地下抽水储能电站的上水库，将在建的4号水库作为地下抽水储能电站的下水库。此外，与1号水库相邻的还有两个较小的水库，三个水库总动态储水量为407.8万m3，这三个水库均通过钻井向4号水库注水。为了更好地实现抽水储能功能，本文假设下水库的库容为407.8万m3，图2是本文构建的废弃煤炭井巷抽水储能电站示意图。参考已有的研究成果，本文结合神东集团大柳塔煤矿现有的地下水库技术，对废弃煤炭井巷抽水储能的参数做设定，见表2。

通过污染物的影子价格，本文可以计算废弃煤炭井巷抽水储能的环境成本（影子价格见表1）。由图3可知，不同情景的废弃煤炭井巷抽水储能的环境成本具有较大差异。其中，在考虑规模经济下施工难度高于传统抽水储能10%的情景（情景2）时，废弃煤炭井巷抽水储能的环境成本最大；在考虑规模经济下不考虑施工难度的情景（情景1）时，废弃煤炭井巷抽水储能的环境成本最小。4 结果讨论及敏感性分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LCA理论的抽水蓄能系统全生命周期评价[J]. 李栋,李晓宁,黄炜斌,陈仕军,马光文.  水力发电. 2018(06)
[2]变速抽水蓄能机组的运维成本分析[J]. 曹飞,牛翔宇,李慧军,赵杰君.  水力发电. 2018(04)
[3]地下水利工程战略构想及关键技术展望[J]. 谢和平,许唯临,刘超,杨兴国.  岩石力学与工程学报. 2018(04)
[4]关停矿井转型升级战略构想与关键技术[J]. 谢和平,高明忠,高峰,张茹,鞠杨,徐恒,王勇威.  煤炭学报. 2017(06)
[5]中国水泥生产碳排放系数省区空间差异性及成因分析[J]. 赵建安,郑宗强,曹植,姚建华.  资源科学. 2016(09)
[6]大柳塔煤矿地下水库建设与水资源利用技术[J]. 陈苏社,黄庆享,薛刚,李瑞群.  煤炭科学技术. 2016(08)
[7]煤矿井下抽水蓄能发电新技术:原理、现状及展望[J]. 谢和平,侯正猛,高峰,周雷,高亚楠.  煤炭学报. 2015(05)
[8]煤矿地下水库理论框架和技术体系[J]. 顾大钊.  煤炭学报. 2015(02)

博士论文
[1]神东矿区井下采空区水库水资源循环利用关键技术研究[D]. 陈苏社.西安科技大学 2016

硕士论文
[1]完全成本视角下煤电与风电的竞争与替代研究[D]. 王飞.中国矿业大学 2017
[2]基于全生命周期的风力发电项目财务可行性分析[D]. 祝海滨.华东理工大学 2017



本文编号：3213578