分布式供能系統(tǒng)配置模式的經濟分析

1能源定價和燃料成本的測算由于不同的需求，分布式網絡系統(tǒng)（以下簡稱les）的配置模式不同。以熱水或空調需求為主的企業(yè),宜采用以燃氣內燃機為原動機的供能系統(tǒng),如圖1所示。以蒸汽需求為主的企業(yè),宜采用以燃氣輪機為原動機的供能系統(tǒng),如圖2所示。按照國家電網公司關于每個并網點不超6MW的規(guī)定,分布式能源系統(tǒng)單機容量不超過6MW。本文的評估基點,對于熱水或空調需求型用戶,按2×1MW燃氣內燃機模式;對于蒸汽需求為主的用戶,按2×5MW燃氣內燃機模式進行分析。(2)燃煤鍋爐的能源定價按燃料成本的1.5倍測算;燃油和燃氣鍋爐的能源定價按燃料成本的1.3倍測算。(3)燃煤(動力煤)按700元/t,低熱值按20MJ/kg,燃煤鍋爐效率按68%測算。2余熱利用設備按照保證DES工藝完整性的劃分原則,對項目直接投資費用的構成和總額進行測算分析,以此作為分布式供能系統(tǒng)經濟性測算的基礎。其工程范圍如圖3所示,包括以燃氣發(fā)電和余熱利用為主要工藝過程的動力、暖通、通風、電氣、自控等專業(yè)相關的設備、儀器、管路管線,以及DES部分的燃氣配套、電力配套、機房土建和機房公用設施(消防、照明、給排水)。DES內部工藝中,余熱利用設備僅包括直接利用發(fā)電機組余熱(煙氣和/或缸套水)的余熱式溴化鋰制冷機、余熱鍋爐、換熱器等。在余熱利用設備中通過補燃方式提高制冷和供熱能力的部分,不包括在DES的工程界面內;以余熱所產蒸汽、熱水等介質,進行再次能量轉換或利用的設備(如蒸汽溴化鋰制冷機、二次換熱器等),不包括在DES的工程界面內。3s網電價分析注(1)運行時間按1個月檢修、半個月假期、平均負荷率0.85測算,年運行時間4200h(即315×16×0.85),4000h為保守測算。(4)燃油(0號柴油)按8500元/t,低熱值按46MJ/kg,燃油鍋爐效率按85%測算。(5)燃氣按4元/Nm3,低熱值按35.5MJ/Nm3,燃氣鍋爐效率按85%測算。DES的投資運營模式按市場化運作,采用合同能源管理模式,由能源供應商完成分布式能源系統(tǒng)的投資、建設和運營管理。對于采用燃氣內燃機的DES,其工程投資按1萬元/kW測算,對于采用燃氣輪機5MW的分布式能源系統(tǒng),其工程投資按1.2萬元/kW測算。原則上建議DES采用并網不上網方式接入,但考慮到企業(yè)熱電負荷比例及使用過程中的波動,DES按并網上網方式接入,上網電量比例限定在輸出電量(扣除自用電后)的10%,上網電價參照燃氣電廠電價0.674元/kWh;其余未上網電量,參照電力公司發(fā)布的電價結算。注(1)運行時間按1個月檢修、半個月假期、平均負荷率0.85測算,年運行時間6426h(即315×24×0.85),6000h為保守測算。(2)分布式能源系統(tǒng)16h運行時,谷電時段由市電供電,燃氣鍋爐供熱,燃氣鍋爐蒸汽價格按511.8元/t計算。(1)兩班制運行既有連續(xù)用熱企業(yè)的調研分析中,對兩班制生產的企業(yè)按照本文設定的分布式能源配置容量、性能、投資及相關參數(shù),按企業(yè)兩班制生產,供熱系統(tǒng)年利用時間(折算到滿負荷運行時間)4000h,對采用常規(guī)供能方式改造和采用分布式供能系統(tǒng)改造后的供能價格進行對比分析,如表1所示。對于燃煤鍋爐,采用燃氣鍋爐(或燃油鍋爐)等常規(guī)方式改造后,其蒸汽價格將從原208.5元/t上漲到511.8元/t(或737元/t),熱價上漲比例分別為146%(或254%),極大增加企業(yè)用能成本。若采用分布式能源系統(tǒng)進行改造后,若業(yè)主自行投資,按IRR為8.5%測算,熱價分別上漲4%(熱水)和27%(蒸汽);若由能源服務公司投資,按靜態(tài)投資回收期6年測算,熱價分別上漲32%(熱水)和49%(蒸汽)。因此,采用分布式能源系統(tǒng)進行燃煤鍋爐改造,相對于采用燃氣鍋爐或燃油鍋爐改造,其能源費用上漲幅度在小50%以內,對用能企業(yè)控制能源成本效果顯著。(2)三班制運行對既有鍋爐使用企業(yè)的調研分析中,部分企業(yè)按三班制連續(xù)生產。按照本文設定的分布式能源配置容量、性能、投資及相關參數(shù),按企業(yè)三班制生產,供熱系統(tǒng)年滿負荷運行時間6000h。考慮到分時電價,企業(yè)改造后的供熱系統(tǒng)可有兩種運行模式:分布式供能系統(tǒng)16h運行(峰平電價時段)+燃氣鍋爐8h運行(谷電價格時段);分布式能源系統(tǒng)24h運行(峰平谷電價時段)兩種模式下,企業(yè)實際使用電價按與電網價格相等出來,能源(熱)價格對比如表2。采用分布式能源系統(tǒng)進行改造后,若分布式能源系統(tǒng)按16h運行,其余時段