某客戶側電能替代方案的對比分析

摘????要：工業燃煤鍋爐“煤改電”作為售電市場電能的主要增長點備受關注，深耕電能替代市場潛力也是當前工作重點。以某地區某50 t/h燃煤鍋爐用戶為研究對象，介紹了對該燃煤鍋爐改造后的不同方案及為用戶提供最為合理有效的方案，同時也為其他用戶后期改造提供了理論依據，具有較高的推廣意義。

關鍵詞：燃煤鍋爐;?售電市場;?電能替代;

1 引言

社會經濟的高速發展使得能源利用量逐步加大，加上以煤炭、石油、天然氣等為主的一次能源逐步枯竭，環境的不斷惡化，能源供給越來越離不開電能的支撐。電能替代的宗旨是逐步改變當前終端能源利用格局，使電能在終端能源的消費比例不斷提升，實現節能減排、保護環境的目的。

下面以某地區為研究對象，研究該地區電能替代潛力，并選取某燃煤鍋爐用戶為研究點，對比了燃煤鍋爐不同改造方案的經濟性，為該地區其他燃煤的改造方向提供了理論參考，促使燃煤鍋爐用戶改造意愿向電能方向發展。

2 電能替代

2.1電能替代方向

某地區近年為實施重點區域大氣污染防治“十二五”規劃，開展節能節水工作，鼓勵大型工業企業對燃煤鍋爐進行“煤改氣”改造，使得2019年以來有一定數量的企業完成了“煤改氣”、“煤改電”或“煤改生物質”改造。這部分企業對于近期內再次改造鍋爐的意愿很低，且“煤改氣”政策還在進一步開展中。因此，考慮該地區電鍋爐近期的主要替代方向有兩個：一是生活供熱，包括新建酒店、寫字樓等公共建筑的取暖供熱、食堂供熱水等;二是中小型工業燃煤鍋爐改造，中小型企業尚未進行“煤改氣”的數量較多，改造成本較低。遠期來看，若天然氣氣源持續緊張，供需矛盾逐步加劇，電鍋爐將更具有替代優勢。

2.2 電能替代量化模型

電能替代需要以模型化進行量化完成對電能替代潛力的分析，在這里將電能替代量作為分析電能替代潛力的客觀依據，為此可以建立理論模型：

式中：Dct為第t年電能替代量;Yct為第t年實際的電能消耗量;TB為基準年，用以衡量其他年份電能替代量的多少;YTB為基準年TB的電能替代量;Yc，TB為基準年TB的所有能源消耗總量;Yt為第t年所有能源消耗的總量。

從經濟角度出發，一個大工業用戶的改造成本包括設備土建成本、初始投資、安裝成本、環評成本、燃料成本和其他成本;得到的經濟效益包括政府補貼、電價優惠、基本電費等。用戶為實現最優經濟改造及效益分析需對自身電能替代量進行預估，然后根據投資成本及其他費用來綜合考慮鍋爐改造類型。

3 案例分析

2019年某地區電能替代典型示范項目電量指標為6200 MWh，必須推廣的替代領域為電鍋爐。為此目標，深入分析本地區電能替代潛力，為燃煤企業制定改造計劃，分別從建設成本、運營成本等方面分析電能替代的優劣性。以某燃煤鍋爐公司為研究對象，對其改造方案進行對比分析，為其制定最優改造方案。

3.1 基礎數據描述

該公司目前燃煤鍋爐規模為50 t/h，日運行小時數為24 h，日用蒸汽量約為1080 t，年運行天數為300 d，年用蒸汽量約為324 000 t。鍋爐最高負荷為50 t/h，最低負荷為37 t/h，平均負荷為45 t/h;該地區水費約為3.5元/t。該公司蒸汽鍋爐擁有產品加熱及干燥，蒸汽壓力為1.25 MPa，蒸汽溫度為190℃，回水溫度為80℃。

3.2 成本分析

該研究用戶意愿將50 t/h的燃煤鍋爐進行改造，這里主要針對燃煤鍋爐改造為電極式蒸汽鍋爐和燃氣鍋爐進行分析。

1）建設成本

建設成本一般包括土建投資、初始投資、安裝費用等，電極鍋爐投資費和燃氣鍋爐相差不大，但是可以節約用地且零排放無環保相關費用支出。

2）電鍋爐與燃氣鍋爐特性分析對比

對比分析電極式蒸汽鍋爐與燃氣鍋爐特性，可以看出電極式鍋爐整體優于燃氣鍋爐。

3）運行方案

為實現用戶最優經濟分析，通過采用不同鍋爐組合運行模式，對純電極式鍋爐、電極式鍋爐+燃氣鍋爐、電極式鍋爐+燃煤鍋爐3種方案改造成本與運行成本進行分析對比，為用戶確定最終的改造方案。

（1）純電極式鍋爐：純電極式電鍋爐前期一次性投入2350萬元，完成改造可獲得省級財政補貼400萬元，實際一次性投入1950萬元。可以計算出純電極式電鍋爐年運行成本支出7315.66萬元。

（2）電極式鍋爐+燃氣鍋爐：此種方案主要是采用電極式鍋爐的豐水期較為便宜電價和枯水期時使用燃氣鍋爐。電極式鍋爐+燃氣鍋爐前期一次性投4310萬元，完成改造可獲得省級財政補貼400萬元，實際一次性投入3910萬元。電極式鍋爐+燃氣鍋爐的年運行成本支出5 880.2萬元。該方案較采用純電極式鍋爐多投入1960萬元，但年運行成本少支出1435.46萬元，在鍋爐故障、冬季缺氣、電網故障時，兩套鍋爐可互為備用，提高企業能源供應的可靠性。

（3）電極式鍋爐+燃煤鍋爐：該方案主要是采用電極式鍋爐的豐水期較為便宜電價和枯水期時使用燃煤鍋爐。因使用之前的燃煤鍋爐，燃煤鍋爐未拆除，前期一次性投入2350萬元。電極式鍋爐+燃煤鍋爐的年運行成本支出5374.77萬元，較方案1和方案2分別少支出940.89萬元、505.44萬元，并且兩套鍋爐可互為備用，提高企業能源供應的可靠性。

通過對該用戶的改造方案進行分析可以看出，采用純電鍋爐模式一次性投入最低，但運行成本最高;采用電極式鍋爐+燃煤鍋爐模式運行成本最低，但后續仍需考慮淘汰燃煤鍋爐;采用電極式鍋爐+燃氣鍋爐模式雖一勞永逸，但一次性投入最大。結合該企業綜合自身實際情況及改造方案對比，優先推薦用戶采用電鍋爐+燃煤鍋爐模式，待條件成熟后再將燃煤鍋爐更換為燃氣鍋爐。

4 結語

“電能替代”工作作為當前重點營銷任務之一，是開拓新增售電市場的關鍵增長點。為促進某地區“電能替代”工作順利推進，以轄區某50t/h燃煤鍋爐作為研究對象，分別探究了燃氣鍋爐、電極式鍋爐以及上述兩者混合改造方案，并計算改造成本及實現經濟效益，最終為用戶提出合理改造方案。

參考文獻

[1]寧曉靜，張毅，林湘寧，等.基于物理-信息-價值的能源區塊鏈分析[J].電網技術，2018，42（7）：2312-2323.

[2]孫毅，周爽，單葆國，等.多情景下的電能替代潛力分析[J].電網技術，2017，41（1）：118-123.

[3]吳磊，詹紅兵.國際能源轉型與中國能源革命[J].云南大學學報（社會科學版），2018，17（3）：116-127.

[4]王偉，黃珂.電能替代戰略：機遇、挑戰與政策選擇[J].華北電力大學學報（社會科學版），2014，9（4）：1-5.

作者信息：林茜，國網福建省電力有限公司安溪縣供電公司，助理工程師