CN105608525A - 基于全生命周期的变电站环境保护投资计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力成本领域，具体地说是基于全生命周期的变电站环境保护投资计算方法。本发明构建变电站运行过程中用于环境保护的成本体系，包括一项一级费用，不少于一项的一级费用下的二级费用和每项二级费用下的不少于一项的三级费用；所述二级费用有五项，分别为，电磁防护费用、噪声控制费用、废水处理费用、固废处置费用和风险防范费用；所述每项二级费用下有五项三级费用，分别为，初次投入费用、运行费用、维护费用、故障费用和设备退役处置费用。本发明提供一种能综合考虑变电站在全生命周期内，环境保护设备的工作情况，计算出变电站在运行时用于环境保护的成本费用的计算方法。

Description

基于全生命周期的变电站环境保护投资计算方法

技术领域

本发明涉及电力成本领域，具体地说是基于全生命周期的变电站环境保护投资计算方法。

背景技术

目前，对于变电站工程环境保护投资中存在三大问题，一是环保投资科目界定不明确、投资科目不统一；二是部分环保投资科目计算标准缺失或适用性差，环保投资取费口径不一致；三是环境保护投资目前主要考虑工程建设期到调试运行期，投运之后的运行和维护费用缺乏计算依据。变电站的环境保护投资费用计算，主要是从技术和经济两个方面进行评估，其中技术的评估主要有环境治理效果、安全性、运行数据等技术指标，而经济的评估主要考虑其运行损耗和购置费用。现有的评估方法缺乏对变电站环境保护设施全生命周期内各类隐性费用的掌握，以及对故障、维修及测试等非常规费用的考虑。而对于变电站环境保护设施而言，其采购成本和损耗只是实际成本的一部分，故障抢修、检修预试、停退役处理等方面的费用往往占有重要位置，因此，在经济性评估中单纯考虑采购成本和损耗费用是不够合理的。变电站作为电网的一个重要组成部分，其规划建设运行所消耗的投资在整个电网的发展过程中占有相当大的比重。由于我国现行电力投资体制和运行管理机制的局限性，在许多地区的变电站建设项目中，项目管理工作存在许多问题。第一，重视前期成本支出，轻视运行维护成本支出。变电站项目由于它的特殊性，其运行成本在整个项目全生命周期中所占的比例比其他项目更大，然而我国多数的项目管理人员并未意识到这一点，往往产生的情况是，在项目建成后，高额的运行维护成本给电力企业造成巨大的运行生产压力。第二，缺乏规划管理。没有完善的前期规划制度，缺乏科学的整体的系统的全面规划。在此背景下，运用全生命周期成本管理理论来指导解决变电站建设项目成本管理中存在的问题，就显得尤为必要了。

因此，如何根据变电站环境保护设施在全生命周期内的运行特点，有效计算设备在全生命周期内所耗费的费用，以使企业更为合理地进行采购及设备管理，降低企业成本，并有效节约社会资源，保护环境，已经成为本领域技术人员函待解决的技术课题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种能综合考虑变电站在全生命周期内，环境保护设备的工作情况，计算其成本费用的计算方法。具体地说是基于全生命周期的变电站环境保护投资计算方法，以使企业更为合理地进行环保措施的设备采购及设备管理，降低企业成本，并有效节约社会资源，保护环境。所述计算方法可以用于计算出已经投运的变电站在运行时的环境保护成本，也可以用于为未投运的变电站作环境保护成本预算。

为实现上述目的，本发明所设计的基于全生命周期的变电站环境保护投资计算方法，其特殊之处在于：包括以下步骤；

步骤(1)，构建变电站在全生命周期中环境保护投资的成本模型，包括一项一级费用，不少于一项的一级费用下的二级费用和每项二级费用下的不少于一项的三级费用；所述二级费用有五项，分别为，电磁防护费用、噪声控制费用、废水处理费用、固废处置费用和风险防范费用；所述每项二级费用下有五项三级费用，分别为，初次投入费用、运行费用、维护费用、故障费用和设备退役处置费用；

步骤(2)，按照步骤(1)所构建的变电站在全生命周期中环境保护投资的成本模型，对计算电磁防护费用的三级费用所需的数据进行收集或预算，根据所需的数据计算得出变电站的电磁防护费用下各项三级费用的现值和相应的终值；

步骤(2.1)，对计算所述电磁防护费用下初次投入费用所需的数据进行收集或预算，根据所需的数据计算得出变电站的电磁防护费用的初次投入费用；

步骤(2.2)，根据步骤(2.1)中计算所得变电站的电磁防护费用的初次投入费用为电磁防护费用下初次投入费用的现值；

步骤(2.3)，根据步骤(2.2)中计算所得的电磁防护费用下初次投入费用的现值，计算得到电磁防护费用下初次投入费用的终值；

步骤(2.4)，对计算所述电磁防护费用下运行费用所需的数据进行收集或预算，根据所需的数据计算得出各年变电站的电磁防护费用的运行费用；

步骤(2.5)，根据步骤(2.4)中计算所得各年变电站的电磁防护费用的运行费用，将各年的电磁防护费用的运行费用折算为变电站运行期间第0年度末的现值参数；

步骤(2.6)，根据步骤(2.5)中计算所得的各年电磁防护费用的运行费用折算为第0年度末的现值参数，计算得到各年电磁防护费用下运行费用折算为变电站运行期间终结年度末的终值参数；

步骤(2.7)，将步骤(2.5)中得到的各年电磁防护费用下运行费用的现值参数进行累加，得到电磁防护费用下运行费用的现值；将步骤(2.6)中得到的相应的各年电磁防护费用下运行费用的终值参数进行累加，得到电磁防护费用(E)下运行费用的终值；

步骤(2.8)，对计算所述电磁防护费用下维护费用所需的数据进行收集或预算，根据所需的数据计算得出各年变电站的电磁防护费用的维护费用；

步骤(2.9)，重复步骤(2.5)至步骤(2.7)的计算方法，运用步骤(2.8)得到的各年变电站的电磁防护费用的维护费用，计算得到电磁防护费用的维护费用的现值和相应的终值；

步骤(2.10)，对计算所述电磁防护费用下故障费用所需的数据进行收集或预算，根据所需的数据计算得出各年变电站的电磁防护费用的故障费用；

步骤(2.11)，重复步骤(2.5)至步骤(2.7)的计算方法，运用步骤(2.10)得到的各年变电站的电磁防护费用的故障费用，计算得到电磁防护费用的故障费用的现值和相应的终值；

步骤(2.12)，对计算所述电磁防护费用下设备退役处置费用所需的数据进行收集或预算，根据所需的数据计算得出变电站的电磁防护费用(E)的设备退役处置费用；

步骤(2.13)，根据步骤(2.12)中计算所得变电站的电磁防护费用的设备退役处置费用为电磁防护费用下设备退役处置费用的终值；

步骤(2.14)，根据步骤(2.13)中计算所得的电磁防护费用下设备退役处置费用的终值，计算得到电磁防护费用下设备退役处置费用的现值；

步骤(3)，将步骤(2)中电磁防护费用下各项三级费用的现值进行累加，计算得到电磁防护费用的现值；将步骤(2)中电磁防护费用下各项三级费用的终值进行累加，计算得到电磁防护费用的终值；

步骤(4)，对计算各二级费用下三级费用所需的数据进行收集或预算，重复步骤(2)至步骤(3)的计算方法，分别计算出各二级费用的现值和相应的终值；

步骤(5)，将步骤(4)中得到的各二级费用的现值进行累加，计算得到一级费用的现值；将步骤(4)中得到的各二级费用的终值进行累加，计算得到一级费用的终值；

步骤(6)，将步骤(5)中得到的一级费用的现值和终值用于评价变电站运行过程中用于环境保护的投资成本。

进一步地，步骤(2.1)中所述电磁防护费用下的初次投入费用等于设备购置费、安装调试费和试验费用之和；

假设变电站全生命周期值为n年，则电磁防护费用下初次投入费用的计算公式为：

CI(0)＝设备购置费+安装调试费+试验费用(1)

式中：CI(0)为电磁防护费用的初次投入费用，设备购置费、安装调试费和试验费用都为第0年度末产生的费用；

所述设备购置费的计算公式为：

设备购置费＝设备购买费+现场服务费+专用工具费+初次备品备件费+供货商运输费+相关税费+保险费(1.1)

所述安装调试费的计算公式为：

安装调试费＝业主方建设用于安放设备的建筑物所付出的费用+设备投运前的调试费(1.2)

步骤(2.2)所述变电站的电磁防护费用的初次投入费用为电磁防护费用下初次投入费用的现值；

步骤(2.3)所述电磁防护费用下初次投入费用的终值的计算公式为：

CI(n)＝CI(0)×(1+i)ⁿ(2)

式中：i为年利率，n为变电站全生命周期值；

步骤(2.4)中所述电磁防护费用下的运行费用等于变电站在运行期间内电磁防护费用上的能耗费用，第a年的电磁防护费用下运行费用的计算公式为：

CO(a)＝能耗费用(3)

式中：CO(a)为第a年电磁防护费用的运行费用，能耗费用为第a年的用于变电站电磁防护的能耗费用；

所述第a年的用于变电站电磁防护的能耗费用的计算公式为：

能耗费用＝空载损耗费用+有载损耗费用(3.1)

式中：所述空载损耗费用为第a年的变电站空载损耗费用，所述有载损耗费用为第a年的变电站有载损耗费用；

所述第a年的变电站空载损耗费用的计算公式为：

空载损耗费用＝空载损耗值×运行小时×成本电价×(1+电价增长率)^a

(3.2)

式中：所述运行小时为变电站第a年的运行时间，以小时计算；

所述第a年的变电站有载损耗费用的计算公式为：

有载损耗费用＝有载损耗值×运行小时×负荷率²×成本电价×(1+电价增长率)^a(3.3)

式中：所述负荷率指为在第a年内，变电站的平均负荷与变电站最大负荷的比例；

步骤(2.5)所述的电磁防护费用的运行费用折算为变电站运行期间第0年度末的现值参数的计算公式为：

CO_a(0)＝CO(a)×(1+i)^-a(4)

式中：CO_a(0)为第a年电磁防护费用的运行费用折算为第0年度末的现值参数；

步骤(2.6)所述各年的电磁防护费用的运行费用折算为变电站运行期间终结年度末的终值参数的计算公式为：

CO_a(n)＝CO_a(0)×(1+i)ⁿ(5)

式中：CO_a(n)为第a年电磁防护费用的运行费用折算为终结年度末的终值参数；

步骤(2.7)所述的电磁防护费用下运行费用的现值计算公式为：

$CO\left(0\right)={\mathrm{\Σ}}_{a=0}^n{\mathrm{CO}}_a\left(0\right)---\left(6\right)$

式中：CO(0)为变电站在运行年限内电磁防护费用下运行费用的现值；

步骤(2.7)所述的电磁防护费用下运行费用的终值计算公式为：

$CO\left(n\right)={\mathrm{\Σ}}_{a=0}^n{\mathrm{CO}}_a\left(n\right)---\left(7\right)$

式中：CO(n)为变电站在运行年限内电磁防护费用(E)下运行费用(CO_e)的终值；

步骤(2.8)所述的各年变电站的电磁防护费用的维护费用等于变电站在运行期间内电磁防护费用上的巡视检查费用与周期性维护费用之和，计算公式为：

CM(a)＝巡视检查费用+周期性维护费用(8)

式中：CM(a)为第a年变电站电磁防护的维护费用，巡视检查费用为第a年的用于变电站电磁防护的巡视检查费用，周期性维护费用为第a年的用于变电站电磁防护的周期性维护费用；

所述第a年的用于变电站电磁防护的巡视检查费用的计算公式为：巡视检查费用＝巡视检查所需设备费用+工具费用+巡视人工费用(8.1)

所述巡视人工费用为第a年变电站电磁防护费用的巡视人工费用，计算公式为：

巡视人工费用＝单位巡检时间对应的单位工资×(1+工资增长率)^a×巡检时间×巡检次数(8.2)

式中：巡检时间为第a年的变电站的电磁防护设备的巡检时间，巡检次数为第a年的变电站的电磁防护设备的巡检次数；

步骤(2.9)所述的电磁防护费用的维护费用的现值为：

$CM\left(0\right)={\mathrm{\Σ}}_{a=0}^n{\mathrm{CM}}_a\left(0\right)---\left(9\right)$

式中：CM(0)为变电站在运行年限内电磁防护费用下维护费用的现值，CM_a(0)为第a年电磁防护费用的维护费用折算为第0年度末的现值参数；

步骤(2.9)所述的电磁防护费用的维护费用的终值为

$CM\left(n\right)={\mathrm{\Σ}}_{a=0}^n{\mathrm{CM}}_a\left(n\right)---\left(10\right)$

式中：CM(n)为变电站在运行年限内电磁防护费用下维护费用的终值，CM_a(n)为第a年电磁防护费用的维护费用折算为终止年度末的终值参数；

步骤(2.10)所述的各年变电站的电磁防护费用的故障费用等于变电站在运行期间内电磁防护费用的故障检修费用加故障损失费用，计算公式为：

CF(a)＝故障检修费用+故障损失费用(11)

式中：CF(a)为第a年变电站电磁防护费用的故障费用，故障检修费用为第a年的用于变电站电磁防护的故障检修费用，故障损失费用为第a年的用于变电站电磁防护的故障损失费用；

所述第a年的用于变电站电磁防护的故障检修费用的计算公式为：故障检修费用＝(拆迁故障设备费用+运输故障设备费用+运输新设备费用+安装新设备费用)×故障率(11.1)

式中：故障率为第a年内变电站电磁防护设备的平均故障率；

所述第a年的用于变电站电磁防护的故障损失费用的计算公式为：

故障损失费用＝(停电损失费用+新设备购置费)×故障率(11.2)

所述停电损失费用为第a年内的停电损失费用，计算公式为：

停电损失费用＝停电损失负荷×停电时间×供电电价×(l+电价增长率)^a(11.3)

式中：停电损失负荷为第a年内由停电造成的电量损失，停电时间为第a年内的停电时间，供电电价为第a年当年的电价；

步骤(2.11)所述的电磁防护费用的故障费用的现值为：

$CF\left(0\right)={\mathrm{\Σ}}_{a=0}^n{\mathrm{CF}}_a\left(0\right)---\left(12\right)$

式中：CF(0)为变电站在运行年限内电磁防护费用下故障费用(CF_e)的现值，CF_a(0)为第a年电磁防护费用的故障费用折算为第0年度末的现值参数；

步骤(2.11)所述的电磁防护费用的故障费用的终值为：

$CF\left(n\right)={\mathrm{\Σ}}_{a=0}^n{\mathrm{CF}}_a\left(n\right)---\left(13\right)$

式中：CF(n)为变电站在运行年限内电磁防护费用下故障费用(CF_e)的终值，CF_a(n)为第a年电磁防护费用的故障费用折算为终止年度末的终值参数；

步骤(2.12)所述的变电站的电磁防护费用的设备退役处置费用为变电站第n年末设备退役的处置费用减去设备退役的设备残余价值，其计算公式为：

CD(n)＝设备退役的处置费用-设备退役的设备残余价值(14)

式中：CD(n)为变电站电磁防护费用的的设备退役处置费用；设备退役的处置费用和设备退役的设备残余价值都为变电站第n年末的费用；

步骤(2.13)中变电站的电磁防护费用的设备退役处置费用为电磁防护费用下设备退役处置费用的终值；

步骤(2.14)所述电磁防护费用下设备退役处置费用的现值的计算公式为：

CD(0)＝CD(n)×(1+i)^-n(15)

步骤(3)所述的电磁防护费用的现值的计算公式为：

PE_LCC(0)＝CI(0)+CO(0)+CM(0)+CF(0)+CD(0)(16)

步骤(3)所述的电磁防护费用的终值的计算公式为：

FE_LCC(n)＝CI(n)+CO(n)+CM(n)+CF(n)+CD(n)(17)

更进一步地，步骤(5)中所述一级费用的现值的计算公式为：

一级费用现值＝PE_LCC(0)+PN_LCC(0)+PS_LCC(0)+PW_LCC(0)+PR_LCC(0)(18)

式中：PN_LCC(0)为噪声控制费用的现值，PS_LCC(0)为废水处理费用的现值，PW_LCC(0)为固废处置费用的现值，PR_LCC(0)为风险防范费用的现值；

步骤(5)中所述一级费用的终值值的计算公式为：

一级费用终值＝FE_LCC(n)+FN_LCC(n)+FS_LCC(n)+FW_LCC(n)+FR_LCC(n)(19)

式中：FN_LCC(n)为噪声控制费用的终值，FS_LCC(n)为废水处理费用的终值，FW_LCC(n)为固废处置费用的终值，FR_LCC(n)为风险防范费用的终值。

综上所述，本发明根据变电站环境保护投资从建设到退役的全生命周期特点，对变电站环境保护投资在整个使用寿命中所发生的费用进行有效计算，可使企业对成本进行有效控制和管理，进而可有效降低企业的成本，节约社会资源，保护环境。而且本发明所述的计算方法适用于建设期间和运行期间的所有变电站。本发明所述的计算方法可以用于计算出已经投运的变电站在运行时的环境保护成本，也可以用于为未投运的变电站作环境保护成本预算。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它并不构成对本发明的限定，仅做举例而已。同时通过说明，本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。

设定所述变电站运行年限为20年，即n＝20，则所述变电站运行期间被分为20个时间段。设定以a表示时间段(0≤a≤20)，第1年对应的时间段值则是a＝1，第2年对应的时间段值则是a＝2，依次类推可知各时间段值。对于后续提到的任一费用函数F(a)，其含义是第a年度末该费用的当年值；当a＝0时，F(0)表示第0年度末的当年值，即现值；当a＝n＝20时，F(n)表示计算年份终结的当年值，即终值。设定年利率为i，则现值函数F(0)与终值函数F(n)之间的关系可表示为F(n)＝F(0)×(1+i)ⁿ，基于上述关系式，只要计算出设备在运行过程中的现值，即可求得终值。

如图所示，在本发明所述的计算方法中，需要建立所述变电站环境保护设施运行过程中所耗费的各项费用与成本之间关系的计算方法。所述首先需要建立成本体系。

步骤(1)，构建变电站在全生命周期中环境保护投资的成本模型，包括一项一级费用，不少于一项的一级费用下的二级费用和每项二级费用下的不少于一项的三级费用；所述二级费用有五项，分别为，电磁防护费用E、噪声控制费用N、废水处理费用S、固废处置费用W和风险防范费用R；所述每项二级费用下有五项三级费用，分别为，初次投入费用CI、运行费用CO、维护费用CM、故障费用CF和设备退役处置费用CD。

步骤(2)，按照步骤(1)所构建的变电站在全生命周期中环境保护投资的成本模型，对计算电磁防护费用E的三级费用所需的数据进行收集或预算，根据所需的数据计算得出变电站的电磁防护费用E下各项三级费用的现值和相应的终值。

根据步骤(1)中所述的成本模型，首先计算出电磁防护费用E下的初次投入费用CI的现值和终值。

步骤(2.1)，对计算所述电磁防护费用E下初次投入费用CI_e所需的数据进行收集或预算，根据所需的数据计算得出变电站的电磁防护费用E的初次投入费用CI_e。

步骤(2.2)，根据步骤(2.1)中计算所得变电站的电磁防护费用E的初次投入费用CI_e为电磁防护费用E下初次投入费用CI_e的现值。

所述电磁防护费用E下的初次投入费用CI_e等于设备购置费、安装调试费和试验费用之和；假设变电站全生命周期值为n年，则电磁防护费用(E)下初次投入费用(CI_e)的计算公式为：

CI(0)＝设备购置费+安装调试费+试验费用(1)

式中：CI(0)为电磁防护费用E的初次投入费用CI_e，设备购置费、安装调试费和试验费用都为第0年度末产生的费用；

所述设备购置费的计算公式为：

设备购置费＝设备购买费+现场服务费+专用工具费+初次备品备件费+供货商运输费+相关税费+保险费(1.1)

所述安装调试费的计算公式为：

安装调试费＝业主方建设用于安放设备的建筑物所付出的费用+设备投运前的调试费(1.2)

步骤(2.3)，根据步骤(2.2)中计算所得的电磁防护费用E下初次投入费用CI_e的现值，计算得到电磁防护费用E下初次投入费用CI_e的终值。

所述电磁防护费用E下初次投入费用CI_e的终值的计算公式为：

CI(n)＝CI(0)×(1+i)ⁿ(2)

式中：i为年利率，n为变电站全生命周期值。

步骤(2.4)，对计算所述电磁防护费用E下运行费用CO_e所需的数据进行收集或预算，根据所需的数据计算得出各年变电站的电磁防护费用E的运行费用CO_e。

所述电磁防护费用E下的运行费用CO_e等于变电站在运行期间内电磁防护费用E上的能耗费用，第a年的电磁防护费用E下运行费用CO_e的计算公式为：

CO(a)＝能耗费用(3)

式中：CO(a)为第a年电磁防护费用E的运行费用CO_e，能耗费用为第a年的用于变电站电磁防护的能耗费用。

所述第a年的用于变电站电磁防护的能耗费用的计算公式为：

能耗费用＝空载损耗费用+有载损耗费用(3.1)

式中：所述空载损耗费用为第a年的变电站空载损耗费用，所述有载损耗费用为第a年的变电站有载损耗费用；

所述第a年的变电站空载损耗费用的计算公式为：

空载损耗费用＝空载损耗值×运行小时×成本电价×(1+电价增长率)^a

(3.2)

式中：所述运行小时为变电站第a年的运行时间，以小时计算；

所述第a年的变电站有载损耗费用的计算公式为：

有载损耗费用＝有载损耗值×运行小时×负荷率²×成本电价×(1+电价增长率)^a(3.3)

式中：所述负荷率指为在第a年内，变电站的平均负荷与变电站最大负荷的比例。

需注意的是，某些设备(比如隔声屏障)运行过程中没有能耗费用发生的，则为0。若全生命周期内某一年电价增长率发生调整，则自该年开始按照新的电价增长率计算该年和后续各年的所述变电站空载损耗费用和所述变电站有载损耗费用。

步骤(2.5)，根据步骤(2.4)中计算所得各年变电站的电磁防护费用E的运行费用CO_e，将各年的电磁防护费用E的运行费用CO_e折算为变电站运行期间第0年度末的现值参数。

所述的电磁防护费用E的运行费用CO_e折算为变电站运行期间第0年度末的现值参数的计算公式为：

CO_a(0)＝CO(a)×(1+i)^-a(4)

式中：CO_a(0)为第a年电磁防护费用E的运行费用CO_e折算为第0年度末的现值参数。

步骤(2.6)，根据步骤(2.5)中计算所得的各年电磁防护费用E的运行费用CO_e折算为第0年度末的现值参数，计算得到各年电磁防护费用E下运行费用CO_e折算为变电站运行期间终结年度末的终值参数。

所述各年的电磁防护费用E的运行费用CO_e折算为变电站运行期间终结年度末的终值参数的计算公式为：

CO_a(n)＝CO_a(0)×(1+i)ⁿ(5)

式中：CO_a(n)为第a年电磁防护费用E的运行费用CO_e折算为终结年度末的终值参数。

步骤(2.7)，将步骤(2.5)中得到的各年电磁防护费用E下运行费用CO_e的现值参数进行累加，得到电磁防护费用E下运行费用CO_e的现值；将步骤(2.6)中得到的相应的各年电磁防护费用E下运行费用CO_e的终值参数进行累加，得到电磁防护费用E下运行费用CO_e的终值。

所述的电磁防护费用E下运行费用CO_e的现值计算公式为：

$CO\left(0\right)={\mathrm{\Σ}}_{a=0}^n{\mathrm{CO}}_a\left(0\right)---\left(6\right)$

式中：CO(0)为变电站在运行年限内电磁防护费用E下运行费用CO_e的现值；

所述的电磁防护费用E下运行费用CO_e的终值计算公式为：

$CO\left(n\right)={\mathrm{\Σ}}_{a=0}^n{\mathrm{CO}}_a\left(n\right)---\left(7\right)$

式中：CO(n)为变电站在运行年限内电磁防护费用E下运行费用CO_e的终值。

步骤(2.8)，对计算所述电磁防护费用E下维护费用CM_e所需的数据进行收集或预算，根据所需的数据计算得出各年变电站的电磁防护费用E的维护费用CM_e。

所述的各年变电站的电磁防护费用E的维护费用CM_e等于变电站在运行期间内电磁防护费用E上的巡视检查费用与周期性维护费用之和，计算公式为：

CM(a)＝巡视检查费用+周期性维护费用(8)

式中：CM(a)为第a年变电站电磁防护的维护费用CM_e，巡视检查费用为第a年的用于变电站电磁防护的巡视检查费用，周期性维护费用为第a年的用于变电站电磁防护的周期性维护费用；

所述第a年的用于变电站电磁防护的巡视检查费用的计算公式为：巡视检查费用＝巡视检查所需设备费用+工具费用+巡视人工费用(8.1)

所述巡视人工费用为第a年变电站电磁防护费用E的巡视人工费用，计算公式为：

巡视人工费用＝单位巡检时间对应的单位工资×(1+工资增长率)^a×巡检时间×巡检次数(8.2)

式中：巡检时间为第a年的变电站的电磁防护设备的巡检时间，巡检次数为第a年的变电站的电磁防护设备的巡检次数。

需注意的是，每一年的周期性维护费用依据周期性维护的时间要求来确定，若没发生周期性维护费用，则为0。此外，若在全生命周期内的某一年开始工资增长率进行了调整，则自该年开始按照新的工资增长率计算该年和后续各年的所述巡视人工费用。

步骤(2.9)，重复步骤(2.5)至步骤(2.7)的计算方法，运用步骤(2.8)得到的各年变电站的电磁防护费用E的维护费用CM_e，计算得到电磁防护费用E的维护费用CM_e的现值和相应的终值。

所述的电磁防护费用E的维护费用CM_e的现值为：

$CM\left(0\right)={\mathrm{\Σ}}_{a=0}^n{\mathrm{CM}}_a\left(0\right)---\left(9\right)$

式中：CM(0)为变电站在运行年限内电磁防护费用E下维护费用CM_e的现值，CM_a(0)为第a年电磁防护费用E的维护费用CM_e折算为第0年度末的现值参数；

所述的电磁防护费用E的维护费用CM_e的终值为

$CM\left(n\right)={\mathrm{\Σ}}_{a=0}^n{\mathrm{CM}}_a\left(n\right)---\left(10\right)$

式中：CM(n)为变电站在运行年限内电磁防护费用E下维护费用CM_e的终值，CM_a(n)为第a年电磁防护费用E的维护费用CM_e折算为终止年度末的终值参数。

步骤(2.10)，对计算所述电磁防护费用E下故障费用CF_e所需的数据进行收集或预算，根据所需的数据计算得出各年变电站的电磁防护费用E的故障费用CF_e。

所述的各年变电站的电磁防护费用E的故障费用CF_e等于变电站在运行期间内电磁防护费用E的故障检修费用加故障损失费用，计算公式为：

CF(a)＝故障检修费用+故障损失费用(11)

式中：CF(a)为第a年变电站电磁防护费用E的故障费用CF_e，故障检修费用为第a年的用于变电站电磁防护的故障检修费用，故障损失费用为第a年的用于变电站电磁防护的故障损失费用；

所述第a年的用于变电站电磁防护的故障检修费用的计算公式为：故障检修费用＝(拆迁故障设备费用+运输故障设备费用+运输新设备费用+安装新设备费用)×故障率(11.1)

式中：故障率为第a年内变电站电磁防护设备的平均故障率；

所述第a年的用于变电站电磁防护的故障损失费用的计算公式为：

故障损失费用＝(停电损失费用+新设备购置费)×故障率(11.2)

所述停电损失费用为第a年内的停电损失费用，计算公式为：

停电损失费用＝停电损失负荷×停电时间×供电电价×(l+电价增长率)^a(11.3)

式中：停电损失负荷为第a年内由停电造成的电量损失，停电时间为第a年内的停电时间，供电电价为第a年当年的电价。

需注意的是，设备运行过程中发生故障时没有造成变电站停电的，则停电损失费用为0。

步骤(2.11)，重复步骤(2.5)至步骤(2.7)的计算方法，运用步骤(2.10)得到的各年变电站的电磁防护费用E的故障费用CF_e，计算得到电磁防护费用E的故障费用CF_e的现值和相应的终值。

所述的电磁防护费用E的故障费用CF_e的现值为：

$CF\left(0\right)={\mathrm{\Σ}}_{a=0}^n{\mathrm{CF}}_a\left(0\right)---\left(12\right)$

式中：CF(0)为变电站在运行年限内电磁防护费用E下故障费用CF_e的现值，CF_a(0)为第a年电磁防护费用E的故障费用CF_e折算为第0年度末的现值参数；

所述的电磁防护费用E的故障费用CF_e的终值为：

$CF\left(n\right)={\mathrm{\Σ}}_{a=0}^n{\mathrm{CF}}_a\left(n\right)---\left(13\right)$

式中：CF(n)为变电站在运行年限内电磁防护费用E下故障费用CF_e的终值，CF_a(n)为第a年电磁防护费用E的故障费用CF_e折算为终止年度末的终值参数。

步骤(2.12)，对计算所述电磁防护费用(E)下设备退役处置费用(CD_e)所需的数据进行收集或预算，根据所需的数据计算得出变电站的电磁防护费用(E)的设备退役处置费用(CD_e)。

所述的变电站的电磁防护费用(E)的设备退役处置费用(CD_e)为变电站第n年末设备退役的处置费用减去设备退役的设备残余价值，其计算公式为：

CD(n)＝设备退役的处置费用-设备退役的设备残余价值(14)

式中：CD(n)为变电站电磁防护费用(E)的的设备退役处置费用(CD_e)；设备退役的处置费用和设备退役的设备残余价值都为变电站第n年末的费用。

步骤(2.13)，根据步骤(2.12)中计算所得变电站的电磁防护费用E的设备退役处置费用CD_e为电磁防护费用E下设备退役处置费用CD_e的终值。

步骤(2.14)，根据步骤(2.13)中计算所得的电磁防护费用E下设备退役处置费用CD_e的终值，计算得到电磁防护费用E下设备退役处置费用CD_e的现值。

所述电磁防护费用E下设备退役处置费用CD_e的现值的计算公式为：

CD(0)＝CD(n)×(1+i)^-n(15)

步骤(3)，将步骤(2)中电磁防护费用E下各项三级费用的现值进行累加，计算得到电磁防护费用E的现值；将步骤(2)中电磁防护费用E下各项三级费用的终值进行累加，计算得到电磁防护费用E的终值。

所述的电磁防护费用(E)的现值的计算公式为：

PE_LCC(0)＝CI(0)+CO(0)+CM(0)+CF(0)+CD(0)(16)

所述的电磁防护费用(E)的终值的计算公式为：

FE_LCC(n)＝CI(n)+CO(n)+CM(n)+CF(n)+CD(n)(17)

步骤(4)，对计算各二级费用下三级费用所需的数据进行收集或预算，重复步骤(2)至步骤(3)的计算方法，分别计算出各二级费用的现值和相应的终值。

步骤(5)，将步骤(4)中得到的各二级费用的现值进行累加，计算得到一级费用的现值；将步骤(4)中得到的各二级费用的终值进行累加，计算得到一级费用的终值。

所述一级费用的现值的计算公式为：

一级费用现值＝PE_LCC(0)+PN_LCC(0)+PS_LCC(0)+PW_LCC(0)+PR_LCC(0)(18)

式中：PN_LCC(0)为噪声控制费用N的现值，PS_LCC(0)为废水处理费用S的现值，PW_LCC(0)为固废处置费用W的现值，PR_LCC(0)为风险防范费用R的现值；

所述一级费用的终值值的计算公式为：

一级费用终值＝FE_LCC(n)+FN_LCC(n)+FS_LCC(n)+FW_LCC(n)+FR_LCC(n)(19)

式中：FN_LCC(n)为噪声控制费用N的终值，FS_LCC(n)为废水处理费用S的终值，FW_LCC(n)为固废处置费用W的终值，FR_LCC(n)为风险防范费用R的终值。

此外，本发明的步骤顺序并非以本实施例为限，本领域技术人员可根据实际情况进行相应顺序调整，例如，也可先计算所述设备在运行过程中的故障检修费用和故障损失费，再计算所述设备在运行过程中的各年的日常巡视检查费用和周期性维护费用等。

综上所述，对于所述变电站环境保护设施而言，充分考虑了变电站环境保护设施全生命周期内各类隐性费用，以及对故障、维修及测试等非常规费用的考虑。变电站环境保护设施的采购成本和损耗只是实际成本的一部分，故障抢修、检修预试、停退役处理等方面的费用往往占有重要位置。因此，本发明所述的基于全生命周期的变电站环境保护投资计算方法根据环境保护设施从采购到退役的全生命周期特点，对环境保护设施在整个使用寿命中所发生的费用进行有效计算，与现有评估方法相比，本发明将环境保护设施全生命周期内各类隐性费用，以及对故障、维修及测试等非常规费用纳入计算之中，使企业在购置环境保护设施时对成本的管理更为合理，也能使企业确知在环境保护设施的全生命周期内所需耗费的费用，以便更为有效的对设备进行管理，进一步降低企业的成本，有效节约社会资源。

Claims (3)

1.基于全生命周期的变电站环境保护投资计算方法，其特征在于：包括以下步骤；

步骤(1)，构建变电站在全生命周期中环境保护投资的成本模型，包括一项一级费用，不少于一项的一级费用下的二级费用和每项二级费用下的不少于一项的三级费用；所述二级费用有五项，分别为，电磁防护费用(E)、噪声控制费用(N)、废水处理费用(S)、固废处置费用(W)和风险防范费用(R)；所述每项二级费用下有五项三级费用，分别为，初次投入费用(CI)、运行费用(CO)、维护费用(CM)、故障费用(CF)和设备退役处置费用(CD)；

步骤(2)，按照步骤(1)所构建的变电站在全生命周期中环境保护投资的成本模型，对计算电磁防护费用(E)的三级费用所需的数据进行收集或预算，根据所需的数据计算得出变电站的电磁防护费用(E)下各项三级费用的现值和相应的终值；

步骤(2.1)，对计算所述电磁防护费用(E)下初次投入费用(CI_e)所需的数据进行收集或预算，根据所需的数据计算得出变电站的电磁防护费用(E)的初次投入费用(CI_e)；

步骤(2.2)，根据步骤(2.1)中计算所得变电站的电磁防护费用(E)的初次投入费用(CI_e)为电磁防护费用(E)下初次投入费用(CI_e)的现值；

步骤(2.3)，根据步骤(2.2)中计算所得的电磁防护费用(E)下初次投入费用(CI_e)的现值，计算得到电磁防护费用(E)下初次投入费用(CI_e)的终值；

步骤(2.4)，对计算所述电磁防护费用(E)下运行费用(CO_e)所需的数据进行收集或预算，根据所需的数据计算得出各年变电站的电磁防护费用(E)的运行费用(CO_e)；

步骤(2.5)，根据步骤(2.4)中计算所得各年变电站的电磁防护费用(E)的运行费用(CO_e)，将各年的电磁防护费用(E)的运行费用(CO_e)折算为变电站运行期间第0年度末的现值参数；

步骤(2.6)，根据步骤(2.5)中计算所得的各年电磁防护费用(E)的运行费用(CO_e)折算为第0年度末的现值参数，计算得到各年电磁防护费用(E)下运行费用(CO_e)折算为变电站运行期间终结年度末的终值参数；

步骤(2.7)，将步骤(2.5)中得到的各年电磁防护费用(E)下运行费用(CO_e)的现值参数进行累加，得到电磁防护费用(E)下运行费用(CO_e)的现值；将步骤(2.6)中得到的相应的各年电磁防护费用(E)下运行费用(CO_e)的终值参数进行累加，得到电磁防护费用(E)下运行费用(CO_e)的终值；

步骤(2.8)，对计算所述电磁防护费用(E)下维护费用(CM_e)所需的数据进行收集或预算，根据所需的数据计算得出各年变电站的电磁防护费用(E)的维护费用(CM_e)；

步骤(2.9)，重复步骤(2.5)至步骤(2.7)的计算方法，运用步骤(2.8)得到的各年变电站的电磁防护费用(E)的维护费用(CM_e)，计算得到电磁防护费用(E)的维护费用(CM_e)的现值和相应的终值；

步骤(2.10)，对计算所述电磁防护费用(E)下故障费用(CF_e)所需的数据进行收集或预算，根据所需的数据计算得出各年变电站的电磁防护费用(E)的故障费用(CF_e)；

步骤(2.11)，重复步骤(2.5)至步骤(2.7)的计算方法，运用步骤(2.10)得到的各年变电站的电磁防护费用(E)的故障费用(CF_e)，计算得到电磁防护费用(E)的故障费用(CF_e)的现值和相应的终值；

步骤(2.12)，对计算所述电磁防护费用(E)下设备退役处置费用(CD_e)所需的数据进行收集或预算，根据所需的数据计算得出变电站的电磁防护费用(E)的设备退役处置费用(CD_e)；

步骤(2.13)，根据步骤(2.12)中计算所得变电站的电磁防护费用(E)的设备退役处置费用(CD_e)为电磁防护费用(E)下设备退役处置费用(CD_e)的终值；

步骤(2.14)，根据步骤(2.13)中计算所得的电磁防护费用(E)下设备退役处置费用(CD_e)的终值，计算得到电磁防护费用(E)下设备退役处置费用(CD_e)的现值；

步骤(3)，将步骤(2)中电磁防护费用(E)下各项三级费用的现值进行累加，计算得到电磁防护费用(E)的现值；将步骤(2)中电磁防护费用(E)下各项三级费用的终值进行累加，计算得到电磁防护费用(E)的终值；

步骤(4)，对计算各二级费用下三级费用所需的数据进行收集或预算，重复步骤(2)至步骤(3)的计算方法，分别计算出各二级费用的现值和相应的终值；

步骤(5)，将步骤(4)中得到的各二级费用的现值进行累加，计算得到一级费用的现值；将步骤(4)中得到的各二级费用的终值进行累加，计算得到一级费用的终值；

步骤(6)，将步骤(5)中得到的一级费用的现值和终值用于评价变电站运行过程中用于环境保护的投资成本。

2.根据权利要求1所述的基于全生命周期的变电站环境保护投资计算方法，其特征在于：

步骤(2.1)中所述电磁防护费用(E)下的初次投入费用(CI_e)等于设备购置费、安装调试费和试验费用之和；

假设变电站全生命周期值为n年，则电磁防护费用(E)下初次投入费用(CI_e)的计算公式为：

CI(0)＝设备购置费+安装调试费+试验费用(1)

式中：CI(0)为电磁防护费用(E)的初次投入费用(CI_e)，设备购置费、安装调试费和试验费用都为第0年度末产生的费用；

所述设备购置费的计算公式为：

设备购置费＝设备购买费+现场服务费+专用工具费+初次备品备件费+供货商运输费+相关税费+保险费(1.1)

所述安装调试费的计算公式为：

安装调试费＝业主方建设用于安放设备的建筑物所付出的费用+设备投运前的调试费(1.2)

步骤(2.2)所述变电站的电磁防护费用(E)的初次投入费用(CI_e)为电磁防护费用(E)下初次投入费用(CI_e)的现值；

步骤(2.3)所述电磁防护费用(E)下初次投入费用(CI_e)的终值的计算公式为：

CI(n)＝CI(0)×(1+i)ⁿ(2)

式中：i为年利率，n为变电站全生命周期值；

步骤(2.4)中所述电磁防护费用(E)下的运行费用(CO_e)等于变电站在运行期间内电磁防护费用(E)上的能耗费用，第a年的电磁防护费用(E)下运行费用(CO_e)的计算公式为：

CO(a)＝能耗费用(3)

式中：CO(a)为第a年电磁防护费用(E)的运行费用(CO_e)，能耗费用为第a年的用于变电站电磁防护的能耗费用；

所述第a年的用于变电站电磁防护的能耗费用的计算公式为：

能耗费用＝空载损耗费用+有载损耗费用(3.1)

式中：所述空载损耗费用为第a年的变电站空载损耗费用，所述有载损耗费用为第a年的变电站有载损耗费用；

所述第a年的变电站空载损耗费用的计算公式为：

空载损耗费用＝空载损耗值×运行小时×成本电价×(1+电价增长率)^a(3.2)

式中：所述运行小时为变电站第a年的运行时间，以小时计算；

所述第a年的变电站有载损耗费用的计算公式为：

有载损耗费用＝有载损耗值×运行小时×负荷率²×成本电价×(1+电价增长率)^a(3.3)

式中：所述负荷率指为在第a年内，变电站的平均负荷与变电站最大负荷的比例；

步骤(2.5)所述的电磁防护费用(E)的运行费用(CO_e)折算为变电站运行期间第0年度末的现值参数的计算公式为：

CO_a(0)＝CO(a)×(1+i)^-a(4)

式中：CO_a(0)为第a年电磁防护费用(E)的运行费用(CO_e)折算为第0年度末的现值参数；

步骤(2.6)所述各年的电磁防护费用(E)的运行费用(CO_e)折算为变电站运行期间终结年度末的终值参数的计算公式为：

CO_a(n)＝CO_a(0)×(1+i)ⁿ(5)

式中：CO_a(n)为第a年电磁防护费用(E)的运行费用(CO_e)折算为终结年度末的终值参数；

步骤(2.7)所述的电磁防护费用(E)下运行费用(CO_e)的现值计算公式为：

$CO\left(0\right)={\mathrm{\Σ}}_{a=0}^n{\mathrm{CO}}_a\left(0\right)---\left(6\right)$

式中：CO(0)为变电站在运行年限内电磁防护费用(E)下运行费用(CO_e)的现值；

步骤(2.7)所述的电磁防护费用(E)下运行费用(CO_e)的终值计算公式为：

$CO\left(n\right)={\mathrm{\Σ}}_{a=0}^n{\mathrm{CO}}_a\left(n\right)---\left(7\right)$

式中：CO(n)为变电站在运行年限内电磁防护费用(E)下运行费用(CO_e)的终值；

步骤(2.8)所述的各年变电站的电磁防护费用(E)的维护费用(CM_e)等于变电站在运行期间内电磁防护费用(E)上的巡视检查费用与周期性维护费用之和，计算公式为：

CM(a)＝巡视检查费用+周期性维护费用(8)

式中：CM(a)为第a年变电站电磁防护的维护费用(CM_e)，巡视检查费用为第a年的用于变电站电磁防护的巡视检查费用，周期性维护费用为第a年的用于变电站电磁防护的周期性维护费用；

所述第a年的用于变电站电磁防护的巡视检查费用的计算公式为：

巡视检查费用＝巡视检查所需设备费用+工具费用+巡视人工费用(8.1)

所述巡视人工费用为第a年变电站电磁防护费用(E)的巡视人工费用，计算公式为：

巡视人工费用＝单位巡检时间对应的单位工资×(1+工资增长率)^a×巡检时间×巡检次数(8.2)

式中：巡检时间为第a年的变电站的电磁防护设备的巡检时间，巡检次数为第a年的变电站的电磁防护设备的巡检次数；

步骤(2.9)所述的电磁防护费用(E)的维护费用(CM_e)的现值为：

$CM\left(0\right)={\mathrm{\Σ}}_{a=0}^n{\mathrm{CM}}_a\left(0\right)---\left(9\right)$

式中：CM(0)为变电站在运行年限内电磁防护费用(E)下维护费用(CM_e)的现值，CM_a(0)为第a年电磁防护费用(E)的维护费用(CM_e)折算为第0年度末的现值参数；

步骤(2.9)所述的电磁防护费用(E)的维护费用(CM_e)的终值为

$CM\left(n\right)={\mathrm{\Σ}}_{a=0}^n{\mathrm{CM}}_a\left(n\right)---\left(10\right)$

式中：CM(n)为变电站在运行年限内电磁防护费用(E)下维护费用(CM_e)的终值，CM_a(n)为第a年电磁防护费用(E)的维护费用(CM_e)折算为终止年度末的终值参数；

步骤(2.10)所述的各年变电站的电磁防护费用(E)的故障费用(CF_e)等于变电站在运行期间内电磁防护费用(E)的故障检修费用加故障损失费用，计算公式为：

CF(a)＝故障检修费用+故障损失费用(11)

式中：CF(a)为第a年变电站电磁防护费用(E)的故障费用(CF_e)，故障检修费用为第a年的用于变电站电磁防护的故障检修费用，故障损失费用为第a年的用于变电站电磁防护的故障损失费用；

所述第a年的用于变电站电磁防护的故障检修费用的计算公式为：

故障检修费用＝(拆迁故障设备费用+运输故障设备费用+运输新设备费用+安装新设备费用)×故障率(11.1)

式中：故障率为第a年内变电站电磁防护设备的平均故障率；

所述第a年的用于变电站电磁防护的故障损失费用的计算公式为：

故障损失费用＝(停电损失费用+新设备购置费)×故障率(11.2)

所述停电损失费用为第a年内的停电损失费用，计算公式为：

停电损失费用＝停电损失负荷×停电时间×供电电价×(l+电价增长率)^a(11.3)

式中：停电损失负荷为第a年内由停电造成的电量损失，停电时间为第a年内的停电时间，供电电价为第a年当年的电价；

步骤(2.11)所述的电磁防护费用(E)的故障费用(CF_e)的现值为：

$CF\left(0\right)={\mathrm{\Σ}}_{a=0}^n{\mathrm{CF}}_a\left(0\right)---\left(12\right)$

式中：CF(0)为变电站在运行年限内电磁防护费用(E)下故障费用(CF_e)的现值，CF_a(0)为第a年电磁防护费用(E)的故障费用(CF_e)折算为第0年度末的现值参数；

步骤(2.11)所述的电磁防护费用(E)的故障费用(CF_e)的终值为：

$CF\left(n\right)={\mathrm{\Σ}}_{a=0}^n{\mathrm{CF}}_a\left(n\right)---\left(13\right)$

式中：CF(n)为变电站在运行年限内电磁防护费用(E)下故障费用(CF_e)的终值，CF_a(n)为第a年电磁防护费用(E)的故障费用(CF_e)折算为终止年度末的终值参数；

步骤(2.12)所述的变电站的电磁防护费用(E)的设备退役处置费用(CD_e)为变电站第n年末设备退役的处置费用减去设备退役的设备残余价值，其计算公式为：

CD(n)＝设备退役的处置费用-设备退役的设备残余价值(14)

式中：CD(n)为变电站电磁防护费用(E)的的设备退役处置费用(CD_e)；设备退役的处置费用和设备退役的设备残余价值都为变电站第n年末的费用；

步骤(2.13)中变电站的电磁防护费用(E)的设备退役处置费用(CD_e)为电磁防护费用(E)下设备退役处置费用(CD_e)的终值；

步骤(2.14)所述电磁防护费用(E)下设备退役处置费用(CD_e)的现值的计算公式为：

CD(0)＝CD(n)×(1+i)^-n(15)

步骤(3)所述的电磁防护费用(E)的现值的计算公式为：

PE_LCC(0)＝CI(0)+CO(0)+CM(0)+CF(0)+CD(0)(16)

步骤(3)所述的电磁防护费用(E)的终值的计算公式为：

FE_LCC(n)＝CI(n)+CO(n)+CM(n)+CF(n)+CD(n)(17)

3.根据权利要求2所述的基于全生命周期的变电站环境保护投资计算方法，其特征在于：

步骤(5)中所述一级费用的现值的计算公式为：

一级费用现值＝PE_LCC(0)+PN_LCC(0)+PS_LCC(0)+PW_LCC(0)+PR_LCC(0)(18)

式中：PN_LCC(0)为噪声控制费用(N)的现值，PS_LCC(0)为废水处理费用(S)的现值，PW_LCC(0)为固废处置费用(W)的现值，PR_LCC(0)为风险防范费用(R)的现值；

步骤(5)中所述一级费用的终值值的计算公式为：

一级费用终值＝FE_LCC(n)+FN_LCC(n)+FS_LCC(n)+FW_LCC(n)+FR_LCC(n)(19)

式中：FN_LCC(n)为噪声控制费用(N)的终值，FS_LCC(n)为废水处理费用(S)的终值，FW_LCC(n)为固废处置费用(W)的终值，FR_LCC(n)为风险防范费用(R)的终值。