系统动力学方法的发电企业经营模型与分析.pdf

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1、第3O卷第6期东北电力大学学报Vo1．30．No．62010年12月JournalOfNortheastDianliUniversityDec．，2010文章编号：1005—2992(2010)06—0099—05系统动力学方法的发电企业经营模型与分析文化伟，黄大为2，黄德福2(1．富春江水力发电厂，浙江杭州311504；2．东北电力大学电气工程学院，吉林吉林132012)摘要：发电企业在市场环境下的经营活动受企业内部、外部等诸多因素影响，错综复杂。从系统性和动态性的思路出发，分析火力发电企业在长期

2、经营过程中，成本消耗及其所得收益和资本回收政策、燃料价格、电能市场需求等相关因素的因果关系，建立了由资本回收子系统、运行维护支出子系统和收益分析子系统构成的系统动力学模型。最后采用研究系统动力学仿真专用的VENSIM软件，通过例子对该模型进行详细计算和分析，得出有意启示，以期对火力发电企业制定合理的经营策略和计划提供必要支持。关键词：发电企业；系统动力学；经营过程；电力市场；反馈中图分类号：TM73；F123．9文献标识码：A发电企业是投资规模大、运营周期长、一次能源消耗多的特殊企业。同时，由于电能

3、从生产、传送到使用瞬间完成，电厂供应的电力必需与负荷实时平衡，发电企业又是一个对生产过程实时控制要求十分高的企业。这些都对发电企业的经营活动提出了更高的要求。国内外许多学者从生产、成本、经济、管理等不同角度，运用经济学，价值工程，博弈论等，就发电企业经营活动进行了深入的研究¨J。这些研究大都集中在成本流程的核算以及竞价策略等方面，缺乏对企业经营活动的长期性、整体性的分析，以及对管理决策中的局部与整体、近期与远期的关联的研究。文献[6]中从战略的高度对发电企业的成本控制进行分析，构建了长期的战略性的成

4、本决策框架。文献[7]中从资产管理的角度，以时间为尺度将电力企业的经营活动划分为四个层次，并指出发电企业总经营目标是，在现有的资产水平下和其设备经济寿命周期内，使企业的收益最大化。在发电企业长期的经营活动中，对成本消耗产生重要影响的诸多因素(如设备可靠性、燃料价格、能量市场需求等)随时间动态变化，具有不确定性或不易量化的特点，仅依靠数学分析方法建立决策模型，使这一复杂的管理过程模式化，往往会把一些被认为“相对次要”的因素或可能出现的不确定、非量化因素排除在决策模型之外，从而使所实施的决策偏离企业的实

5、际情况。本文采用系统动力学的理论和方法，分析火力发电企业经营过程中资金消耗和其产生效益的动态关系，建立模拟火力发电企业长期经济运行的动态仿真模型。该模型通过分析资本支出、运行维护支出以及企业收益和相关因素的因果关联，利用专门的系统动力学仿真软件得到发电企业经营过程中反映成本消耗与其所得收益关系的状态变量的动态轨迹，从而为经营者优化企业经营行为提供必要的技术支持。1火力发电企业运营的系统动力学建模1．1系统目标本文所建火力发电企业经营过程分析系统的目标是：①在一定的经营模式下，根据用电需求及能量收稿日

6、期：2010—10—15作者简介：文化伟(1976一)，男，助理工程师，主要从事电厂检修与维护方面的工作100东北电力大学学报第3O卷价格等因素的动态变化，模拟机组在经济寿命期内总支出和总收益的动态轨迹；②考虑资本回收期限、资本结构等约束，按照机组的容量因数动态回收资本支出(以容量成本为主)，为分析相关因素(资本回收期、贴现率等)变化对资本回收的影响提供依据；③根据机组大修的实际消耗，动态调整年预提大修资金的数额，分析燃料价格、供电量等因素变化对运行维护支出的影响；④得到动态的收益指标，显示经济寿命

7、期内的整体目标和各阶段性目标的关系，为合理确定总收益目标提供参考依据。1．2系统总体回路综合系统目标，构建系统的总体回路(如图1)。通过三个主要反馈回路来反映发电企业的经营过市场需求程：量本利反馈回路、资本回收反馈回路和运行维护反馈回路。量本利反馈回路(总成本电能_收入_÷利润)，用以描述总成本、供电量和利润三者之间的关系，直接反映发电企业的经营状况；资本回收回路(收入资本回收一投资资本支出总成本一利润)反映的是，将总投资在一定期限内逐年回收的图l发电企业经营模型的因果回路图长期的动态过程；运行维护

8、回路(收入一运行维护费用总成本一利润)，则反映发电企业短期内的成本消耗。1．3系统流图模型本文建立的火力发电企业运营过程分析系统模型，由资本回收分析、运行维护支出分析和收益分析三个子系统构成。采用研究系统动力学仿真专用的VENSIM软件，建立系统流图模型。模型不考虑发电企业的市场竞争行为，在对资金的描述上，考虑资金的时间价值，系统中所有的资金数额均按照一定的贴现率折算到机组的投产年。下面分别对各个子系统做逐一论述。1．3．1资本回收分析子系统口：状态变量◇：重复出现的