集中供熱、燃?xì)忮仩t及電熱供暖系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)分析

王天華

摘要：面對(duì)諸多可供選擇的熱源方案，究竟哪種熱源供暖更為經(jīng)濟(jì)合理，需要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，以便建設(shè)單位在確定熱源方案，選擇供暖設(shè)備時(shí)有一個(gè)確切的參考依據(jù)，避免因設(shè)備生產(chǎn)廠(chǎng)家的片面宣傳以及設(shè)計(jì)者經(jīng)驗(yàn)不足導(dǎo)致建設(shè)單位的決策失誤，而造成長(zhǎng)期無(wú)法挽回的經(jīng)濟(jì)損失。

關(guān)鍵詞：集中供熱;燃?xì)忮仩t;電熱供暖;經(jīng)濟(jì)性

引言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和自然資源的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，城市能源結(jié)構(gòu)正向多元化發(fā)展。在國(guó)家逐步理順天然氣價(jià)格后，天然氣價(jià)格成為天然氣利用的一個(gè)敏感因素，并且由于冬季供熱的天然氣消耗量較大，其中分戶(hù)取暖用戶(hù)的用氣量遠(yuǎn)高于日常生活用氣量。與燃煤供熱取暖相比，供熱取暖季節(jié)的用氣費(fèi)用對(duì)于企業(yè)和普通居民來(lái)說(shuō)都是一筆不小的開(kāi)支，盡管燃煤供熱具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，但其對(duì)環(huán)境和人民健康的影響是致命和深遠(yuǎn)的。因此，應(yīng)正確評(píng)價(jià)燃?xì)夤岬慕?jīng)濟(jì)性，除了考慮能源價(jià)格因素外，環(huán)境等外部效應(yīng)不可忽略。

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1.1燃煤集中供熱

燃煤鍋爐區(qū)域集中供熱是指以煤作為燃料，將蒸汽或熱水等載熱介質(zhì)，通過(guò)城市供熱管網(wǎng)把熱能送到終端用戶(hù)的供熱方式，燃煤鍋爐分散供熱則是將熱源進(jìn)行分散，然后再通過(guò)供熱管網(wǎng)輸送到用戶(hù)的供熱方式。

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1）天然氣分戶(hù)供暖天然氣分戶(hù)采暖的主要方式是利用家用燃?xì)獗趻鞝t對(duì)家庭進(jìn)行供暖，燃?xì)獗趻鞝t不僅可以為用戶(hù)供暖，還可以為用戶(hù)提供生活熱水，而且燃?xì)獗趻鞝t的供暖溫度和供暖時(shí)間都可以根據(jù)用戶(hù)的不同需求進(jìn)行自主調(diào)節(jié)，使用起來(lái)十分靈活，減少了燃料的消耗，同時(shí)也提高了能源的利用效率。而且天然氣是清潔能源，燃燒以后污染物排放較少，不會(huì)造成室內(nèi)的空氣污染，是理想的天然氣供暖方式，但天然氣分戶(hù)采暖所產(chǎn)生的廢氣無(wú)法進(jìn)行集中處理，實(shí)現(xiàn)高空排放，因此對(duì)低空環(huán)境會(huì)造成一定的影響，且采用天然氣壁掛爐采暖時(shí)，采暖季的天然氣用氣量與生活用天然氣的用氣高峰重合，是非采暖季天然氣用氣量的5～6倍。

2）天然氣鍋爐分散采暖天然氣鍋爐分散采暖是指一個(gè)天然氣鍋爐只為周邊的一棟或者幾棟性質(zhì)相同的建筑供暖。這種供熱方式的優(yōu)點(diǎn)是：可以按照公共建筑使用時(shí)間對(duì)建筑進(jìn)行分時(shí)段的供熱調(diào)節(jié)，減少天然氣的消耗，提高天然氣的利用效率;燃?xì)忮仩t房距離供暖建筑物距離較近，減少了供熱管網(wǎng)的熱損失，提高了燃?xì)忮仩t房的供熱效率。

3）天然氣鍋爐區(qū)域集中供暖天然氣鍋爐區(qū)域集中供暖指一個(gè)燃?xì)忮仩t房為周邊的多個(gè)建筑物供暖，有一級(jí)管網(wǎng)和熱力站。由于多個(gè)建筑物均由一個(gè)鍋爐房提供熱源，所以相對(duì)于分散供暖，天然氣鍋爐區(qū)域集中供暖造價(jià)較低，更方便管理;節(jié)能減排方面有很大的優(yōu)勢(shì)。天然氣鍋爐區(qū)域集中供熱便于煙氣的統(tǒng)一處理，提高了煙氣處理裝置的利用效率，便于煙氣的高空排放。但天然氣鍋爐區(qū)域集中供暖的供暖面積較大，使得供熱管網(wǎng)的熱損失提高，降低了供熱管網(wǎng)的供熱效率。

1.3電熱供暖

采用電能供暖對(duì)于火力發(fā)電廠(chǎng)當(dāng)?shù)貐^(qū)域存在環(huán)竟污染等問(wèn)題，對(duì)于用電供暖的局部地區(qū)無(wú)污染，能毛計(jì)量精確，收費(fèi)簡(jiǎn)便。但用電能供暖是將高品位電能降階使用，不算合理，也不應(yīng)提倡。

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2.1供熱成本分析

以北京市某居民小區(qū)為例，分別計(jì)算4種供暖方式的供熱成本，每戶(hù)居民的平均供暖面積取100m2，供暖時(shí)間取120d，燃?xì)獗趻鞝t耗電量取130W，熱效率取0.9。天然氣鍋爐分散采暖熱效率取0.9，管網(wǎng)熱損失取10%。天然氣鍋爐區(qū)域集中供暖熱效率取0.9，管網(wǎng)熱損失取14%。燃煤鍋爐區(qū)域集中供暖熱效率取0.68，管網(wǎng)熱損失取14%。由于天然氣分戶(hù)采暖用戶(hù)可以分時(shí)段調(diào)節(jié)供暖溫度，則供熱成本可減少20%～30%，單位面積供熱成本可降低為21.69～24.78元。在天然氣的3種不同供暖方式相比，天然氣分戶(hù)供暖的供熱成本比較低，其次是天然氣鍋爐分散采暖，天然氣鍋爐區(qū)域集中供暖的供熱成本相對(duì)較高。而與燃煤鍋爐區(qū)域集中供暖相比，燃煤鍋爐區(qū)域集中供熱的供熱成本最低。

2.2燃料價(jià)格對(duì)供熱成本的敏感性分析

對(duì)于居民用戶(hù)來(lái)講，目前民用天然氣價(jià)格是2.28元/m3，在其他條件不變的情況下，當(dāng)燃料價(jià)格上漲時(shí)，天然氣分戶(hù)采暖的供熱成本比燃煤鍋爐區(qū)域集中供熱的供熱成本較小。對(duì)于居民用戶(hù)而言，天然氣分戶(hù)采暖的供熱成本與燃煤鍋爐區(qū)域集中供熱的供熱成本隨燃料價(jià)格變化見(jiàn)圖1。

對(duì)于非居民用戶(hù)來(lái)講，目前供暖用天然氣價(jià)格是2.67元/m3，在其他條件不變的情況下，當(dāng)燃料價(jià)格上漲時(shí)，天然氣鍋爐區(qū)域集中供熱的供熱成本比燃煤鍋爐區(qū)域集中供熱的供熱成本較小。對(duì)于非居民用戶(hù)而言燃煤鍋爐區(qū)域集中供熱的供熱成本與天然氣鍋爐區(qū)域集中供熱的供熱成本隨燃料價(jià)格變化見(jiàn)圖2。

燃煤價(jià)格每變化1%，燃煤鍋爐區(qū)域集中供熱的供熱成本就會(huì)變化44%，天然氣價(jià)格每變化1%，天然氣分戶(hù)采暖和天然氣鍋爐區(qū)域集中供熱成本就會(huì)變化76%，由此可見(jiàn)，燃料價(jià)格對(duì)居民供熱成本的影響很大，且天然氣的價(jià)格對(duì)天然氣分戶(hù)采暖和天然氣鍋爐區(qū)域集中供熱成本的敏感性相對(duì)較大，燃煤價(jià)格對(duì)燃煤鍋爐區(qū)域集中供熱的供熱成本的敏感性相對(duì)較小。

2.3環(huán)保效益分析

近年來(lái)，北京的城市空氣質(zhì)量逐漸下降，霧霾天氣日益頻繁，改善城市居住環(huán)境，降低空氣中PM2.5的濃度，已經(jīng)成為人們的迫切愿望，在選擇供熱燃料時(shí)，不僅要考慮其經(jīng)濟(jì)性，環(huán)保效益也是一個(gè)非常重要的考量指標(biāo)。但事實(shí)上，目前我國(guó)的所使用的燃煤鍋爐中，煙氣中污染物濃度很難達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。燃煤鍋爐房只能勉強(qiáng)達(dá)到規(guī)定的鍋爐煙氣濃度排放標(biāo)準(zhǔn)，在燃?xì)忮仩t房的污染物排放濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于燃煤鍋爐房，所以，從環(huán)保角度來(lái)說(shuō)，天然氣供熱比燃煤供熱具有很大的環(huán)保效益優(yōu)勢(shì)。盡管燃煤供熱的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)比較明顯，但煤炭燃燒產(chǎn)生的二氧化硫和氮氧化物等有害物質(zhì)非常多，在北京市環(huán)境問(wèn)題如此嚴(yán)峻的時(shí)刻，選擇供熱方式時(shí)，不能只考慮燃料的經(jīng)濟(jì)性，環(huán)保性將更加重要。因此，北京市政府主管部門(mén)提出了以“壓煤減煤”的政策，減少北京的煤炭消耗量，增加天然氣在北京市能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重，改善北京市的空氣質(zhì)量，降低空氣中PM2.5的濃度，減少霧霾天氣，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

2.4電熱供暖

（1）采用電鍋爐供暖的初投資

（a）.鍋爐房土建投資：按2臺(tái)1.4MW電鍋爐考慮，鍋爐房建筑面積為118m2，每m2建筑面積按800元計(jì)，土建投資為118x800=9.44萬(wàn)元;（b）.鍋爐房設(shè)備投資：鍋爐價(jià)格59萬(wàn)元，循環(huán)泵、管道等5.1萬(wàn)元，合計(jì)為64.1萬(wàn)元;（c）.配變電設(shè)施投資：濕式變壓器30萬(wàn)元，高低壓配電35萬(wàn)元，建工程6萬(wàn)元（各種電熱供暖均需考慮此項(xiàng)費(fèi)用），合計(jì)為71萬(wàn)元;①電鍋爐和散熱器供暖系統(tǒng)初投資為：144.54+92=236.54萬(wàn)元;②電鍋爐和地板供暖系統(tǒng)初投資為：144.54+204=348.54萬(wàn)元。

（2）采用頂棚電熱膜供暖的初投資：每m2電熱膜的綜合價(jià)格為70元/m2，4萬(wàn)m2造價(jià)為40000x70=280萬(wàn)元，總造價(jià)為280+71=351萬(wàn)元。

（3）運(yùn)行費(fèi)用

（1）電鍋爐供暖

每kw電價(jià)按0.399元計(jì)，平均每天供暖20小時(shí)，每采暖期的電為：2815x0.399x20x179=402.102萬(wàn)元（包括循環(huán)水泵電量）。

（2）電暖器和電熱膜供暖

用電量為2800kw，平均每天運(yùn)行20小時(shí)，每采暖期的電費(fèi)為2800x0.399x20x179=399.96萬(wàn)元;

結(jié)論

天然氣的供熱規(guī)劃應(yīng)與供氣量平衡、氣量季節(jié)調(diào)峰及供氣設(shè)施進(jìn)行銜接。為使供熱規(guī)劃與燃?xì)庖?guī)劃緊密結(jié)合，天然氣供熱相較于燃煤供熱，其環(huán)保效益具有很大的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)鼓勵(lì)發(fā)展天然氣供熱方式。

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