外文翻譯-小水電廠翻新的成本分析

1、<p><b>　　中文5350字</b></p><p>　　小水電廠翻新的成本分析</p><p><b>　　摘要：</b></p><p>　　考慮到化石燃料和能源需求的憂慮，通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)查，大量被遺棄的小水電站。為了解決這些困難，進(jìn)行小水電翻新的可行性研究。在不同的元件經(jīng)濟(jì)優(yōu)化的基礎(chǔ)上已經(jīng)開發(fā)了一系列的

2、簡單方程。這些方程也可用于完全新的水力發(fā)電廠。這項(xiàng)研究的結(jié)果將使我們能夠獲得相當(dāng)近似成本的翻新舊水力發(fā)電廠，而不是建造新的。這些有關(guān)成本的數(shù)據(jù)將作為參考，審查通過不同的財(cái)務(wù)和經(jīng)濟(jì)分析工具確定實(shí)際翻新可能性。雖然公式使用的統(tǒng)一價(jià)格指的是西班牙，它們將適用于其他國家，僅僅需要將價(jià)格改為這些國家的價(jià)格。</p><p><b>　　介紹：</b></p><p>　　歐洲小

3、水電協(xié)會(huì)（ESHA），在主題網(wǎng)絡(luò)會(huì)議分析了小水電不同的項(xiàng)目，其中投資廠房的成本表示要根據(jù)凈水頭確定。這樣的成本用圖【fig1】表示的方法，它已被分為3塊不同功率：小于250千瓦，250至1000千瓦，和1000千瓦以上。瑞士液壓實(shí)驗(yàn)室MHyLabdtogether ESHAdhas進(jìn)行了估計(jì)，這種根據(jù)每年的能源成本生產(chǎn)示于圖【fig2】。Bardd研究所大學(xué)的卡塞爾[3] DHAS進(jìn)行了研究，投資成本取決于電源，但區(qū)分不同類型的做法，將

4、開展新的，翻新和現(xiàn)代化的水電站（圖【fig3】）。由一個(gè)偉大專家Gordon所作的貢獻(xiàn)的設(shè)計(jì)是值得注意的。他是通過電廠的電發(fā)電量和凈水頭使用公式計(jì)算成本的先驅(qū)。</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　其中，k=成本系數(shù)，由完成項(xiàng)目的平均成本確定。F=發(fā)展類型因子，S=項(xiàng)目的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)因子，</p><p>　　最近，Ka

5、ldellis[5-7]，為設(shè)在希臘的電廠做了一下說明：</p><p>　　其中，&為當(dāng)?shù)厥袌瞿壳靶枰闹翟?.3?1.0（精確的值依賴于類似的無形資產(chǎn)費(fèi)用安裝）。</p><p>　　其他工作已被開發(fā)的阿納格諾斯托普洛斯[8]和低水頭運(yùn)河為主的小水電項(xiàng)目[9]。</p><p>　　然而，無論是以前的情況下，會(huì)考慮清算過程，以確定一個(gè)小水電站各組成元素的

6、翻新成本這種認(rèn)識(shí)是復(fù)雜的，由于安裝條件的影響，如高參數(shù)的干預(yù)不同的水流量的變化參數(shù)，可得到電廠不同的元器件，和不同設(shè)施的使用程度。</p><p>　　本文提出了一種已被開發(fā)的方法，以確定這種翻新的成本。下面的過程包括兩個(gè)階段</p><p><b>　　第一階段：安裝表征</b></p><p>　　開展現(xiàn)場工程的先前研究是非常必要的，水力發(fā)

7、電廠的所有相關(guān)數(shù)據(jù)將采取原本的組成，如位置，尺寸，建筑類型，使用不同的開發(fā)渠道（消耗），落差，水輪機(jī)的徑流，以及其它構(gòu)成的單元，如作為大壩的水電站廠房，引水渠道，壓力前池，壓力管道，設(shè)備，水輪發(fā)電機(jī)組和控制元件。</p><p>　　先確定每個(gè)組成設(shè)備的翻新比例，如果為0％，目前的狀況被定義為“完美”，如果100％，它需要完全替代。應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，由于可能升值帶來錯(cuò)誤，需要遵循盡可能客觀的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)。</p&g

8、t;<p><b>　　第二階段：計(jì)算過程</b></p><p>　　數(shù)據(jù)收集后，建立一次翻新指標(biāo)，連同每個(gè)單元的價(jià)格，而一旦不同的參數(shù)已經(jīng)確定，下面開發(fā)的公式就可以使用了。根據(jù)統(tǒng)一價(jià)格（CI）和參數(shù)（PI）定義這些表達(dá)式。這些使用的一套變量集，已被設(shè)計(jì)為以后易于修改的量，因?yàn)樗麄冊(cè)诓煌膰沂褂茫澳切┙y(tǒng)一的價(jià)格或參數(shù)隨時(shí)都有波動(dòng)。本文所提到的參數(shù)將包含在文章的結(jié)尾，在

9、其相應(yīng)的附錄。</p><p>　　申請(qǐng)翻新的百分比總是非常必要的系（Tk），小水電站的每個(gè)單元（閘門，網(wǎng)絡(luò)，前池，電線或其他任何考慮的組成部分）這些取決于它目前的情況。分配百分比0％或100％;是很必要的，也就是確定他們是在完美的條件還是他們需要更換。為了獲得最佳的性能，一般情況下，無論何時(shí)翻新值超過60％，將用100％比例計(jì)算。</p><p>　　不同單元的成本分析展示在【圖fig4

10、】中：</p><p>　　·大壩·進(jìn)水結(jié)構(gòu)·管道（通道/隧道）·前池·閘門·發(fā)電廠房·發(fā)電機(jī)組·保護(hù)，調(diào)節(jié)和控制設(shè)備·并網(wǎng)連接·輸電線路·道路交通</p><p><b>　　Alpha</b></p><p>&

11、lt;b>　　2.成本評(píng)估：</b></p><p><b>　　2.1大壩</b></p><p>　　大壩是設(shè)置在河道上，用于阻斷和獲得水流的工具。大壩不僅用來提高水位，還可調(diào)節(jié)能力。從大壩構(gòu)成的不同單元，（壩殼），防護(hù)物，橋墩，和外墻，的體積，我們將確定其成本，用下式確定：</p><p>　　其中cods=壩殼和橋墩的

12、成本，HCP=壩殼內(nèi)的混凝土量（m3）（T1%）,HET=橋墩所用混凝土量（m3）（T2%）；C5 =一個(gè)立方米鋼筋混凝土的價(jià)格。</p><p>　　其中COsh=防護(hù)物的成本，HPT=防護(hù)物的混凝土用量，(m3) (T3%);M=表示材料類型的參數(shù)，對(duì)于花崗巖取1，較軟的材料取0.75，特別堅(jiān)硬的材料取1.25 </p><p>　　C4=一個(gè)立方米鋼筋混凝土的價(jià)格。</p>

13、;<p>　　其中COew=外墻的成本，HMC=外墻的混凝土用量，(m3) (T4%); C3 =每立方米高質(zhì)量混凝土的價(jià)格，大壩的總體成本（COdam）用（3）（4）（5）式相加求得：</p><p><b>　　2.2進(jìn)水口</b></p><p>　　進(jìn)水口是從河流獲取水源并通向引水管道的關(guān)鍵部位，這個(gè)部分應(yīng)該考慮進(jìn)水口結(jié)構(gòu)，攔污柵，控制閘門。&l

14、t;/p><p>　　進(jìn)水口結(jié)構(gòu)將用下式計(jì)算：</p><p>　　其中COic=進(jìn)水口混凝土成本，HTM=進(jìn)水口混凝土用量(m3) (T5%)</p><p>　　如果我們不能確定進(jìn)水口混凝土用量，但只知道（長寬高）a，b，c，可以使用下面的表達(dá)式：</p><p>　　也就是說，一個(gè)空心棱鏡尺寸a，b，C，和0.3米厚。在有些情況下，進(jìn)水

15、口的幾何形狀是極其復(fù)雜的，我們可以用：</p><p>　　當(dāng)然，網(wǎng)格和柵極的成本還必須考慮在內(nèi)：</p><p>　　其中COtr=攔污柵的成本；STR=攔污柵面積（m2)(T6%);C7 =攔污柵一平方米的價(jià)格。</p><p><b>　　閘門成本計(jì)算：</b></p><p>　　其中COgt=閘門的成本；SGT

16、=門面積（m2）（T7％）;C9 =門一平方米的價(jià)格。</p><p>　　進(jìn)水結(jié)構(gòu)的總成本（Coint）由前幾項(xiàng)成本的總和求得：</p><p>　　2.3管道（通道/隧道）</p><p>　　進(jìn)水口獲得的水流，直接流向前池。這個(gè)過程可以通過開放的引水溝渠，隧道或鋼管。</p><p><b>　　2.3.1引水渠道</b

17、></p><p>　　一般情況下，引水渠道是由露天開放的輪廓線和輕微的傾斜（在0.3和0.5%之間）。當(dāng)所使用的材料是混凝土?xí)r，這種水渠的成本是：</p><p>　　其中COch=水渠的成本；LCN=水渠的長度(m) (T8%)；HCN=水渠的高度；ACN=水渠在其基準(zhǔn)面下的厚度；SCN =誰去表面的寬度；C10=單位長度水渠或隧道的價(jià)格。如果ACN不能測定，用近似計(jì)算的表達(dá)式：

18、</p><p><b>　　2.3.2隧道</b></p><p>　　COtu=隧道的成本; LTU=隧道的長度（米）（T9％）;DTU=隧道圓頂?shù)闹睆? HTU=隧道的總高度。</p><p><b>　　2.3.3鋼管</b></p><p>　　如果翻新成本太高。為防止可能的巖石坡，壓力管

19、道通常由PVC制成，用土覆蓋，也是可行的。</p><p>　　COPI=管道的成本; LCF=管道的長度（米）（T10％）;DCF=管道的直徑（米）。</p><p>　　在這種情況下，管道的直徑可由下式計(jì)算：</p><p><b>　　2.4前池</b></p><p>　　它是由一個(gè)設(shè)置在引水渠道末端由混凝土組成

20、的用于存放水流，同時(shí)也是鋼管引水的進(jìn)口。前池就是鋼管入水口前的一個(gè)水池。水被儲(chǔ)存在該水池里面有規(guī)律的，按照我們的期望，有計(jì)劃地運(yùn)作。前池的體積應(yīng)該是足以應(yīng)付水輪機(jī)突然出力增加的用水量。</p><p>　　其中COsf=壓力前池結(jié)構(gòu)的成本；ACC=壓力前池內(nèi)部的寬度（米）（T11％）; LCC =壓力前池內(nèi)部長度（米）; HCC=壓力前池內(nèi)部的高度（米）。</p><p>　　如果該結(jié)構(gòu)的

21、前池用混凝土制成，使用統(tǒng)一的價(jià)格C5，如果它是由磚制成，我們將使用價(jià)格C4。</p><p>　　此外，我們應(yīng)在壓力前池包括一些其他的因素，如攔污柵，攔污柵吸塵器，和排水門。</p><p>　　COtrf=壓力前池?cái)r污柵的成本; STRF=攔污柵表面大?。╩2）（T12％）。</p><p>　　COtrcf=壓力前池?cái)r污柵清潔的成本，CRL = 取決于攔污柵清潔

22、器傳動(dòng)系統(tǒng)的系數(shù)，如果它是旋轉(zhuǎn)式的它的值將是1，，如果液壓式的取1.8。</p><p>　　COgtf壓力前池門的成本; SGTF=門的表面大?。╩2）（T14％）。</p><p>　　總的壓力前池的翻新成本COf如下：</p><p><b>　　2.5壓力鋼管</b></p><p>　　，壓力鋼管的作用是從壓力

23、前池提水到水輪機(jī)，穿過必要落差。它應(yīng)能夠承受水柱引發(fā)的這個(gè)壓力和水力發(fā)電廠突然關(guān)停的情況下引起的水錘效應(yīng)。</p><p>　　壓力鋼管是一個(gè)如果不處于良好狀態(tài)就應(yīng)翻新的設(shè)備（翻新比例應(yīng)為100％或0％）?？扇〉淖龇ㄊ?，翻新用鋼管或用玻璃纖維增強(qiáng)的聚酯管??。建議安裝聚酯管??，當(dāng)兩個(gè)以下條件均滿足時(shí)：</p><p>　　條件一：水頭小于或等于70米</p><p

24、>　　條件二：最大流量小于或等于7立方米/秒</p><p>　　如果我們?cè)偌由蠑備N損失的能量的成本，以及這些計(jì)劃中的裝置限制，聚酯管將總是比鋼管更經(jīng)濟(jì)。這種管的成本的計(jì)算，將從一個(gè)它的基本特征開始，如它的厚度。</p><p><b>　　2.5.1鋼管</b></p><p>　　厚度（ST），由下面的表達(dá)式確定：</p>

25、<p>　　FMX=最大設(shè)計(jì)流量（立方米/秒），H =凈水頭（m）。</p><p>　　管的厚度應(yīng)不小于0.006米。管（SD）的直徑將是：</p><p>　　因此，管道的總費(fèi)用(COsp)，將是：</p><p>　　LP =壓力鋼管的長度（米）（T15％）。百分比T15的值將為50％，如果有兩個(gè)平行的傳輸管道， 一個(gè)是在完美條件下，另一個(gè)是損

26、壞的。COins=壓力鋼管的安裝成本;根據(jù)小水電主題網(wǎng)絡(luò)工程集團(tuán)【10】開發(fā)的建議，可以使用下面的的依賴于斜率（表1）的表達(dá)式：15％的成本注定要花費(fèi)在管道連接處，轉(zhuǎn)折處，等地方。</p><p>　　2.5.2用玻璃纖維增強(qiáng)的聚酯管（PVC）</p><p>　　為了確定這一種管子的直徑和厚度的值，它們的計(jì)算值可從鋼管得到。</p><p><b>

27、　　直徑（PD）</b></p><p><b>　　厚度（PT）</b></p><p>　　因此，聚酯管的成本（COpp）將是：</p><p><b>　　2.6電站廠房</b></p><p>　　這是一個(gè)復(fù)雜的單元。水輪機(jī)和與水輪機(jī)對(duì)應(yīng)的，底板，發(fā)電機(jī)，配電盤和控制面板，等被放

28、置在廠房內(nèi)。想要要評(píng)估的建設(shè)成本，確定水電站的電站廠房的第一個(gè)基本尺寸高度，寬度和長度是必要的。為了這個(gè)目的，我們已開始從一個(gè)基本的單元，如水輪機(jī)，并且更確切地說是水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑尺寸（用以確定剩余的尺寸）。該建筑是不同的，主要取決于安裝的水輪機(jī)類型，如，水斗式水輪機(jī)，混流式水輪機(jī)，軸流式水輪機(jī)。因此，我們將這三種類型的渦輪機(jī)用不同的分析。</p><p>　　2.6.1水斗式水輪機(jī)的廠房</p>

29、<p>　　我們將確定新建筑的建造成本，同時(shí)記3個(gè)功率范圍，而該等費(fèi)用將取決于水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的直徑（D）；轉(zhuǎn)輪中的噴嘴數(shù)目（Z0）和轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度（n） [11]。</p><p>　　轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速可由下式確定：</p><p>　　我們可用下式確定比轉(zhuǎn)速：</p><p>　　D =水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑（M），H =凈水頭（m）;P =水輪機(jī)功率（千瓦）Ns =比轉(zhuǎn)

30、速（rpm）</p><p>　　三個(gè)功率范圍的廠房成本，根據(jù)噴針的數(shù)目給出的以下表達(dá)式（Table 2）：</p><p>　　2.6.2混流式水輪機(jī)廠房：</p><p>　　為了評(píng)估廠房外殼的成本，混流式水輪機(jī)的成本已被認(rèn)為取決于轉(zhuǎn)輪出水邊直徑（D）;Lugaresi提出的表達(dá)式[12]可用與計(jì)算：</p><p>　　廠房的總成本取

31、決于比轉(zhuǎn)速將由下表（表3）給出：</p><p>　　2.6.3軸流式水輪機(jī)廠房</p><p>　　廠房設(shè)計(jì)的首要參數(shù)是水輪機(jī)的尺寸，要達(dá)到這個(gè)目的，確定轉(zhuǎn)輪直徑是必要的，使用三個(gè)程序可以計(jì)算出直徑：</p><p>　?。╝）從圓周速度系數(shù)（Ku）[13]：</p><p><b>　　確定Ku</b></p&

32、gt;<p>　?。╞）更多的使用經(jīng)驗(yàn)方法，雖然具有相當(dāng)多的相關(guān)性因子（98.8％）[13]：</p><p>　?。╟）分析法，在可接受的誤差水平下的初步計(jì)算[14]：</p><p>　　根據(jù)不同類型結(jié)構(gòu)計(jì)算的水輪機(jī)廠房成本列于(Table 4):</p><p><b>　　2.7機(jī)電設(shè)備</b></p>&l

33、t;p>　　從出力和水頭，我們就能夠確定機(jī)電設(shè)備（水輪發(fā)電機(jī)組）的成本，其中包括所有每個(gè)類的水輪機(jī)的調(diào)控元件。我們使用的方程如下 [15]（Table 5）。</p><p>　　2.8保護(hù)，調(diào)節(jié)和控制單元</p><p>　　對(duì)于交流發(fā)電機(jī)保護(hù)的成本，水輪機(jī)和變壓器，水力發(fā)電廠的調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其自動(dòng)化包括以下概念：</p><p>　　·控制面板：它包

34、括自動(dòng)開關(guān)，強(qiáng)度測試和電壓互感器，以及斷路器;·控制和保護(hù)功能：可編程控制器，圖表面板，保護(hù)裝置，電參數(shù)分析儀，現(xiàn)場組件和同步裝置;·主接線，調(diào)試和開發(fā)測試;·遠(yuǎn)程管理。</p><p>　　由于他們有著相似的特點(diǎn)，這些單元已經(jīng)被收集起來分為四個(gè)功率范圍，每個(gè)范圍的制造成本分布，根據(jù)給出的圖（fig5）：</p><p>　　從功率范圍分組，我們得

35、到一個(gè)恒定值（Table 6）：</p><p><b>　　2.9并網(wǎng)連接</b></p><p>　　為了確定變電站和并網(wǎng)保護(hù)系統(tǒng)的成本，我們將建立兩個(gè)方面：</p><p>　　固定成本，主要取決于電網(wǎng)的額定電壓。這些費(fèi)用將包括：</p><p>　　·固定的高壓設(shè)備·高壓隔離間·

36、電網(wǎng)保護(hù)單元·變壓器保護(hù)系統(tǒng)</p><p><b>　　撤消修改</b></p><p>　　Fig6當(dāng)?shù)仉娬痉植嫉貓D</p><p>　　可變成本是那些根據(jù)電站功率的成本。也就是說，依據(jù)于變壓器的功率和電容器的容量。</p><p>　　這些費(fèi)用將取決于每個(gè)功率范圍內(nèi)，再依據(jù)下面的表（Table 7）給出

37、的額定電壓電壓：S是變壓器功率和P是發(fā)電機(jī)的功率。</p><p><b>　　2.10輸電線路</b></p><p><b>　　Alpha</b></p><p>　　有必要進(jìn)行高電壓配電網(wǎng)和能量消耗點(diǎn)分布計(jì)算，輸電線的長度對(duì)該項(xiàng)目的可行性有重要影響。</p><p>　　LL=電線的長度（

38、公里）（T17％）； FAL=安裝的無障礙因素，對(duì)于簡單容易安裝的線路，值取1，對(duì)于那些困難的安裝線路取1.25；FGL=接地不勻率的因素，這將取決于輸電線建設(shè)的地面的特點(diǎn)。對(duì)于較平的地面取1和崎嶇的地面取1.3。</p><p><b>　　2.11道路交通</b></p><p>　　翻新或新建的道路交通運(yùn)輸成本會(huì)有所不同，這取決于在地面的地形以及道路的長度。此外

39、，其成本還必須對(duì)應(yīng)建設(shè)時(shí)所用材料類型，無論是用泥土，礫石還是焦油。</p><p>　　LAC =通入廠房道路的長度（米）（T18％）;FAA=表示通入道路建設(shè)時(shí)地面的水平情況的參數(shù)，對(duì)于較平的道路取1，崎嶇的路取1.5。FCA=表示通入道路的條件，如果進(jìn)行翻新取1或如果重建取0.3。</p><p>　　3．實(shí)際應(yīng)用：研究哈恩省的小水電站（西班牙）</p><p&g

40、t;　　前面的表達(dá)式已被用來評(píng)估小水電站翻新的可能性。應(yīng)AGENER（哈恩省的能源管理局）的要求，參與哈恩省的小水電站翻新項(xiàng)目的可行性研究，以及正在項(xiàng)目測定的安達(dá)盧西亞自治區(qū)的小水電電站的可行性。這是由安達(dá)盧西亞能源機(jī)構(gòu)投資的一個(gè)項(xiàng)目，屬于安盧西亞地區(qū)政府創(chuàng)新科學(xué)技術(shù)部。電站的位置示于fig6。</p><p>　　十九個(gè)哈恩?。ò策_(dá)盧西亞，西班牙）小水電站，對(duì)功率的范圍從30千瓦至2兆瓦進(jìn)行研究。所獲得的投資

41、成本的結(jié)果包含在（Table 8）中。</p><p>　　以同樣的方式，我們使用了一個(gè)功率指數(shù)的圖線，（投資成本和功率之間的關(guān)系）這樣能夠在第一次近似選擇翻新小型水電站是值得的問題上是很有幫助的。根據(jù)從IDAE（西班牙能源多樣化和節(jié)能研究所）獲得的數(shù)據(jù)，在西班牙小水電站平均值應(yīng)介于1500kw和2000 kw之間[16]（fig7）。</p><p>　　作為該研究的結(jié)果，4個(gè)獲得最佳功

42、率指數(shù)的電站，目前正在翻新過程中，如：（CasasNuevas，Cerrada和Utrero，Electra San Juan y Valdepen? Valdepen?）。后者的指標(biāo)值低于2000 千瓦。Fig8是“Casas Nuevas’’ 電站，擁有1930千瓦的功率和645kw的功率指數(shù)。</p><p><b>　　4.結(jié)束語</b></p><p>　

43、　本論文中，我們已經(jīng)開發(fā)了一個(gè)易于使用的小水力發(fā)電廠翻新過程中不同單元成本的測定方法。已經(jīng)開發(fā)出的，用于不同的成本分析方程組是基于一系列統(tǒng)一的價(jià)格可應(yīng)用于在任何國家，因此，它的使用不限定于特定的地方。同樣，時(shí)間的流逝，它會(huì)更加完善。</p><p>　　這些公式的結(jié)果可以用來幫助確定在先前的研究水平時(shí)的初始投資，計(jì)劃翻新或還沒有完整開發(fā)項(xiàng)目的新建小水電。 。</p><p>　　應(yīng)用本文

44、不同的公式到不同的現(xiàn)有的在哈恩省（安達(dá)盧西亞，自治區(qū)位于西班牙南部的）小水電站。已經(jīng)使用的項(xiàng)目的中錯(cuò)誤率低于20％，因此，使用這些工具可以在進(jìn)行初步研究或計(jì)劃草案時(shí)有很大的幫助。</p><p>　　鑒于其計(jì)算簡單，其可以使用于確定小水電的成本，特別在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的國家。Alpha</p><p><b>　　附錄：</b></p><p>