新能源风电运营不确定性收益管理方法及信息系统研究

【摘要】在全球性能源危机与环境保护的大前提下,传统能源产业的发展受到了约束,为了减少环境污染、降低碳排放,新能源产业越来越成为能源发展的重要领域。近些年随着风力发电技术的不断发展,在电力能源领域,风电成为最主要的电力新能源发展方向。中国作为世界风电装机容量第一的国家,已经形成了完整的风电产业链,随着风电相关技术的不断进步与风电发电成本的不断降低,使得风电产业进一步的发展壮大。大量风电场的建成投产,在为社会提供了大量清洁能源的同时,也要考虑自身运营过程中的收益管理问题,通过对风电运营收益管理的研究,能够进一步提高风电运营收益,使风电运营实现经济、社会、环境等多方面收益的平衡发展,从而促进风电行业更好更快的发展。风力发电由于其可再生、零污染的特点,成为电力新能源主要的发展领域,但是由于风电运营内外部环境的变化和风能的不可控性、随机性使风电运营收益具有一定的不确定性。通过对风电运营不确定性收益管理的研究,一方面可以梳理清楚影响风电运营收益的主要因素,另一方面通过有效的理论与模型研究,探寻风电运营中不确定性因素的规律,避免风电运营中的不确定性给运营收益造成的负面影响,从而提高风电运营的收益水平。论文首先分析了风电发展的现状,然后对风电运营的概念、不确定性理论和收益管理理论进行了理论研究,在此基础上提出了风电运营不确定性收益管理方法的研究框架；论文将风电运营收益划分为内部的经济性收益和外部的社会性与环境性收益。内部经济性收益的研究主要从运营成本与运营收入两方面展开：运营成本方面对风电运营的各类成本进行了详细分析,并针对运营收益对成本中主要的不确定性因素变动的敏感性进行了分析；运营收入方面首先对风电功率预测进行了研究,因为风电功率一方面是影响风电运营收益最主要的不确定性因素,另一方面是分析风电定价与未来收益的基础；然后对风电定价问题进行了研究,通过风电定价的研究能够为未来竞争环境下风电运营提供必要的定价理论与模型方法；在此基础上,综合风电运营收益的内部经济性收益与外部社会性、环境性收益对风电运营的综合收益评价问题进行了研究,从而解决了风电运营收益管理中综合收益水平难以衡量的问题。最后,综合上述研究成果,设计开发了新能源风电运营收益管理信息系统。论文主要研究以下几方面内容：(1)论文对国际国内风电产业的发展现状进行了分析,对国际风电发展的特点进行了研究,根据国内风电发展的现状对中国风电发展的特点与政策措施进行了分析,为论文进一步研究风电运营收益管理提供了现状分析基础。(2)全面分析了风电运营的基本框架以及风电运营的重要指标,研究了不确定性理论,然后对收益管理的理论进行了研究,对基于预测、数量、价格、评价的收益管理方法进行了分析,进而提出风电运营不确定性收益管理方法的主要研究框架,为论文的进一步研究提供了理论基础。(3)影响风电运营收益的重要因素之一是运营成本,本文深入分析了新能源风电的运营成本构成,从投资建设成本、运行维护成本、运营财务成本等几个方面对风电运营的成本问题进行了深入分析,针对不确定性成本的变化情况,以中国西部某风电场为例,对风电运营收益对不确定性成本变动的敏感性进行了实证分析。(4)风电机组的发电量是影响风电收益的主要来源,风电机组发电量的多少主要由风电输出功率决定,风电运营收益的不确定性最主要的原因就是风电功率输出的不确定性,对风电功率进行准确预测一方面能够减少这种不确定性对风电运营收益的影响,另一方面是分析风电价格与风电收益水平的基础,因此研究风电功率预测是风电运营不确定性收益管理研究的重要组成部分。论文首先分析了风电功率预测与收益管理的关系以及功率预测的意义与方法,提出了基于X-R质量控制图的BPNN风电功率预测模型和基于模糊群组LS-SVM模型的风电功率预测模型,并对两种模型进行了实证分析,结果证明模型具有良好的预测能力。(5)风电定价问题研究是风电运营不确定性收益管理的重要组成部分。风电价格研究是以风电功率预测结果为基础,通过理论与模型研究,为风电场提出一种基于运营收益优化的风电定价策略制定方法,进而增加风电运营收益,提高运营收益管理水平。由于我国竞争的风电市场尚未形成,风电定价的研究是在一个假设的环境下模拟完成的。论文首先分析了风电运营收益与风电价格的关系,然后对国内外风电定价机制现状进行了分析,提出了考虑碳排放与旋转备用的收益优化风电定价模型,并通过改进的蚁群算法求解,然后进行了算例分析并提出了相应的风电定价策略。(6)风电运营的收益不仅包括经济方面,还包括社会与环境方面,如何对风电运营的收益进行全面客观的评价,是风电运营收益管理问题的另一个重要方面。论文对风电运营不确定性综合收益评价进行了研究,首先设计了风电运营不确定性收益综合评价的主要过程,从经济、社会、环境等多个方面系统分析了风电运营综合收益的影响因素,构建了适应风电运营特点的风电运营综合收益评价的指标体系,设计了基于Nash均衡主客观组合赋权法的综合评价模型,并以此为基础进行了实证分析。(7)设计开发了风电运营收益管理信息系统,结合论文的理论与模型方法研究,从系统需求分析、系统设计、系统开发技术与环境、系统功能、系统测试与部署等几个方面,全面完整的介绍了该系统的设计与开发过程。该系统包括了运营成本分析、功率预测、价格模拟分析、综合收益评价等功能,系统可以为风电运营收益管理工作提供辅助决策与技术支持,实现风电运营收益管理的智能化与信息化。系统中的部分功能已经在宁夏电网运营收益管理工作中试用,并取得了良好的应用效果。论文的研究成果能够为风电运营不确定性收益管理提供理论依据,能够为风电运营收益的计算、分析、预测与评价提供模型方法,能够为风电运营收益的分析与决策提供软件系统辅助支持,论文的研究具有较好的理论价值与现实意义。
【作者】张谦；
【导师】朱东晓；黎建强；
【作者基本信息】华北电力大学，管理科学与工程，2014，博士
【关键词】风电运营；收益管理；不确定性；信息系统；成本分析；风电价格；功率预测；综合评价；

【参考文献】
[1]矫金福.SiC/SiO_2/Co/SiO_2纳米线制备及吸波性能研究[D].哈尔滨工业大学,化学工程,2013,硕士.
[2]汪洲.光学电流传感器的可靠性研究[D].哈尔滨工业大学,电气工程,2013,硕士.
[3]张泽锦.高速列车设备舱支架损伤分析[D].北京交通大学,2014.
[4]张治国.不锈钢气体熔池耦合活性TIG焊熔池表面氮、氧元素过渡行为研究[D].兰州理工大学,材料加工工程,2014,硕士.
[5]周蓓蓓.我国寿险公司资金运营效率研究[D].南京师范大学,金融学,2012,硕士.
[6]王挺,汤雨.应用于微逆变器的高增益DC/DC变换器设计[J].电力系统自动化,2013,13:121-126.
[7]梁青.初中化学高效课堂建设的现状调查与对策研究[D].鲁东大学,教育管理（专业学位）,2013,硕士.
[8]李绪成,王保保.挖掘关联规则中Apriori算法的一种改进[J].计算机工程,2002,07:104-105+134.
[9]姜荣鑫.东软税收分析预测系统的设计与实现[D].东北大学,计算机应用技术,2010,硕士.
[10].中国大学分学科门类竞争力排行榜(前20%)[J].评价与管理,2012,01:66-70.
[11]李耀军.GSPT1、MDR1、NQO1基因多态性与膀胱灌注化疗药物的选择[D].苏州大学,泌尿外科,2013,硕士.
[12]夏杰.纤维混凝土抗裂性能试验研究及分析[D].南京理工大学,建筑与土木工程,2013,硕士.
[13]王朋朋.分布反馈光纤激光器的特性研究与优化设计[D].山东大学,光电工程,2014,博士.
[14]张政,谢灼利.流体-固体两相流的数值模拟[J].化工学报,2001,01:1-12.
[15]佘彦君.浅析居文郁二胡运弓教学的新理念[D].天津音乐学院,音乐学,2013,硕士.
[16]薛爱昌.立法中的隐蔽议程及其合作治理[D].吉林大学,法学理论,2013,硕士.
[17]王维维.实按灸法干预亚健康态颈部不适的疗效评价及优势研究[D].成都中医药大学,针灸推拿学,2012,硕士.
[18]罗欣予.二维材料的理论研究[D].复旦大学,理论物理,2012,硕士.
[19]朱睿.P2P网络借贷平台风险防范研究[D].安徽大学,金融学,2014,硕士.
[20]胡克廷,蒋小东,刘坚伟.闭环与半闭环传动的比较及其在旧机床改造中的应用[J].机电一体化.1998(02)
[21]李志京,李文兴.基于质量管理视角的内部控制评价的可行性分析[J].现代商业,2014,15:257-258.
[22]李少雄.一种新型聚合物石英压电传感器的设计及其力学行为研究[D].北京交通大学,工程力学,2013,硕士.
[23]徐如红.2007-2011年杭州市刑释解教人员重新犯罪情况调查研究[D].电子科技大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[24]朱玉林.我国住房抵押贷款证券化的障碍与对策研究[D].中南林学院,森林经理学,2003,硕士.
[25]苏栋.电控单体泵ECU硬件设计与底层驱动软件开发[D].上海工程技术大学,车辆工程,2014,硕士.
[26]陈晓丹.中药高位保留灌肠治疗慢性肾衰的临床观察[D].湖北中医学院,中医内科学,2004,硕士.
[27]张雨.三相PWM逆变电源控制[D].华中科技大学,电气工程,2013,硕士.
[28]吴雪玲.格式塔意象再造理论指导下唐诗的英译[D].中北大学,英语语言文学,2014,硕士.
[29]商平安,王琳,沈莹,田禾.关于“电子档案工程学”的对话[J].北京档案.1999(05)
[30]莫晓华.城乡结合部交通标志设置优化设计及效果评价[D].长安大学,交通工程,2014,硕士.
[31]刘奕杰.基层社区组织权力结构的变迁与建设研究[D].华中师范大学,社会学,2013,硕士.
[32]赵晋.关于中国专利质量的法律思考[D].吉林财经大学,法律,2014,硕士.
[33]李明蒴.我国开门立法问题研究[D].辽宁大学,法律,2012,硕士.
[34]尚欣鑫.国际资本市场私募基金法律问题研究[D].大连海事大学,国际法学,2004,硕士.
[35]AleskerovaYulia（清悦）.Negotiations on Construction of Russia-China Oil-pipe;Study Case: the Construction of Russian-China Oil-pipe[D].外交学院,国际关系,2014,硕士.
[36]牛锐.我国廉租房融资现状及对策研究[D].山西财经大学,社会保障,2013,硕士.
[37]朱国庆.镍钛合金人工食管替代后管体结构变化和移行过程并发症[D].广州医科大学,胸外科（专业学位）,2014,硕士.
[38]丁镇.武警基层战士应对方式、人格特征和心理健康的关系研究[D].湖南师范大学,应用心理学,2014,硕士.
[39]邓光奇.西部地区生产力跨越式发展研究[D].中央民族大学,中国少数民族经济,2004,硕士.
[40]何明泽.纳米层组装制备石墨烯—锰钴镍纳米复合材料及其电容性质研究[D].陕西师范大学,2013.
[41]周诚.中式快餐企业的发展途径研究[D].北京交通大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[42]袁精.双向全桥DC/DC变换器控制技术的研究[D].燕山大学,电力电子与电力传动,2014,硕士.
[43]张彬峰.深床过滤技术用于深度脱氮的试验研究[D].南昌大学,市政工程,2012,硕士.
[44]宋冬雪.针对热敏MEMS界面电路的高性能放大器IP库的研究[D].中北大学,测试计量技术及仪器,2013,硕士.
[45]李大鹏.专业背景对科技型创业者的影响分析[D].东北大学,科学技术哲学,2009,硕士.
[46]韩咚.快捷驾校学员管理系统的设计与实现[D].吉林大学,软件工程,2014,硕士.
[47]姚陈昀.基于USB接口的高清电子内窥镜系统设计[D].浙江大学,光电技术与仪器（专业学位）,2014,硕士.
[48]祁彬.光无线混合宽带接入网动态QoS机制研究[D].大连海事大学,电子与通信工程,2013,硕士.
[49]黄鸿晖.不同药物预防全身麻醉后寒战效能的Meta分析[D].广州医科大学,麻醉学,2014,硕士.
[50]陈玲.论新形势下高校德育中的责任教育[D].湖南师范大学,思想政治教育,2014,硕士.