燃煤电厂退役与再利用优化模型（英）2026

摘要

本报告介绍了一个名为“煤炭退役和再利用模型（CRRM）”的优化模型，旨在解决煤炭发电机组退役和再利用的决策问题，综合考虑技术、经济和政策因素。模型以多年度混合整数线性规划形式构建，目标是在给定目标发电量和/或二氧化碳排放上限的情况下，最大化整个机队的净收入。模型决策变量包括退役决策、再利用选项（最大化场地价值、就业、融资结构和发电调度）。

相关文献综述表明，现有的煤炭退役规划模型通常侧重于项目层面的技术指标（如年龄和效率），而缺乏对场地再利用、社会就业和财务约束的综合考虑。CRRM模型填补了这一空白，通过系统层面的优化决策，实现更全面的退役和再利用方案。

模型数学公式包括目标函数（最大化净收入）和约束条件（如发电目标、容量限制、辅助服务需求和财务约束）。模型考虑了多种再利用选项，如光伏发电、电池储能、生物质发电和同步调相机等。

案例研究展示了模型在3个发电机组的3年时间框架内的应用。结果显示，最昂贵的煤炭发电机组G2被改造成生物质发电和电池储能，而最便宜的机组继续运行；G1的场地被改造成大型电池储能。财务分析表明，低成本债务被充分利用，剩余投资来自更昂贵的股权融资。

对南非ESKOM煤炭机队的应用表明，通过优化调度和退役，可以在满足71 Mt二氧化碳排放减少目标的同时，保持系统安全并降低成本。基线情景下，通过调整机队调度，以低成本/低排放机组替代高成本/高排放机组，并减少整体发电量，即可实现减排目标。替代情景下，若不考虑系统安全约束，将有更多机组提前退役，但净收入增加有限。

模型潜在扩展包括：纳入多种基准和脱碳情景、考虑就业保留、扩展财务建模、纳入灵活性选项和扩展辅助服务类别等。

结论表明，CRRM模型为煤炭退役和再利用决策提供了有效框架，有助于政策制定者制定更全面、更公平的转型方案。