面对国内外城市小型燃煤电厂的绿色转型需求,同时考虑氢能利用零排放并且可循环以及大量电动汽车电池的梯级利用,提出了一种基于燃料电池/电动汽车（Electric Vehicle,EV）电池发电厂来零排放小型燃煤电厂的替代方案（以下简称替代方案）。但由于目前的燃料电池发电成本还很高,EV电池对的单体成本和集成成本也是一般技术改造项目难以承受的。因此,本文为了深入挖掘替代方案在经济和技术方面的可行性,进行如下内容的研究:（1）设计替代方案的燃料电池发电项目的发电模型。根据替代方案中小型燃煤热电厂需要优化的环境问题,探究小型燃煤热电厂的运行特性和热电供求需要,设计利用燃料电池替代燃煤机组的发电模型拓扑。为了解决燃料电池组反应特性慢、发电成本高等缺点,在替代方案中加入梯级利用的EV电池,最终建立完全替代中小型燃煤热电厂的燃料电池发电项目的模型,并验证分析了该发电模型的运行特性。（2）建立基于等额年金法的替代方案净收益模型。设计燃料电池发电项目替代模型后,构建了基于等额年金法的替代方案净收益模型,以此作为替代方案的项目投资效益分析的依据。另外,通过线性回归方法拟合分析替代方案净收益模型中与对应技术发展及应用水平预计时间相关的各项参数变化特性,结合当前市场货币折现率,进一步合理预估未来一段年限内替代方案收益模型的变化趋势,从而探究替代方案在经济上的可行性。（3）建立基于最小总成本的燃料电池电站装机方案优化模型。构建替代方案净收益模型后,建立了基于最小总成本的燃料电池电站装机方案优化模型探究替代方案中燃料电池电站不同运行策略特性下的最小成本。首先建立了不同装机策略与运营策略下燃料电池与EV电池的发电效率、设备寿命。然后以项目总成本最小为目标,分别建立引入风电与不引入风电下的固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell,SOFC）与EV电池优化配置模型。最后利用凸优化算法对优化配置模型进行求解。基于MATLAB平台进行优化仿真实验,结果表明所提出的优化配置模型能有效地减少项目总成本。