多重價格因素影響下的燃氣分布式能源

0分布式能源供應(yīng)系統(tǒng)能源分布系統(tǒng)是指安裝在用戶附近，以承擔(dān)能源消耗，并分布在能源消耗系統(tǒng)中的用戶冷、熱、電能源。當前已運行和正在建設(shè)中的分布式能源供應(yīng)系統(tǒng),多采用天然氣作為燃料,因此本文僅針對以天然氣為燃料的分布式能源系統(tǒng)?！度細饫錈犭娙?lián)供工程技術(shù)規(guī)程》1分布式供能發(fā)電某燃氣分布式能源與傳統(tǒng)集中供能的對比如圖1所示,可知在滿足同樣冷、熱、電需求的情況下,分布式供能所需的燃料是傳統(tǒng)供能方式的85.23%。主要原因在于,分布式供能可以直接向用戶供電,減少了電網(wǎng)傳輸損失;充分利用發(fā)電后的余熱制取所需冷、熱能,實現(xiàn)能源的梯級利用,提高能源利用率。分布式供能方式可顯著提高燃料的利用率,實現(xiàn)能源梯級利用的科學(xué)用能,是當前最具發(fā)展?jié)摿Φ墓┠芊绞健?要價格因素參照現(xiàn)有分布式能源項目的可行性研究報告,可知影響燃氣分布式能源系統(tǒng)的主要價格因素有:總投資、燃氣價格、供電價格、供冷價格、供熱價格,另外設(shè)備年運行小時數(shù)等也會對項目的經(jīng)濟性產(chǎn)生較大影響,本文不做分析。A項目為某地區(qū)域式燃氣分布式能源項目,在此以A項目為例,對以上因素進行逐一分析。2.1單位容量和機組容量對敏感系數(shù)的影響A項目電價對總投資的敏感度系數(shù)為0.24左右對比樓宇式分布式能源項目,主機設(shè)備隨著機組容量減小,單位容量投資增大,總投資的敏感度系數(shù)會相應(yīng)提高?？刂瓶偼顿Y是樓宇分布式能源項目需要更多關(guān)注的內(nèi)容。2.2氣體價格對電價的燃氣價格敏感度系數(shù)在0.83左右2.3電力價格A項目供電價格為0.594元/kWh。參照同類項目的供電價格在0.5~0.9元/kWh2.4供冷價格的確定A項目的供冷平均價格為0.7831元/kWh,參考大多數(shù)項目的供冷價格在75~90元/GJ(合0.27~0.324元/kWh)2.5元/gta項目熱價敏感性分析A項目的供熱價格為60元/GJ(合0.216元kWh),相比同類其它項目的70~85元/GJA項目熱價敏感性分析來看,隨著發(fā)電量增加,熱價迅速降低,這是由機組的發(fā)電收益增加,熱價具有較強的競爭力。隨著氣價上漲,熱價呈顯著地上漲趨勢。3燃氣價格的主導(dǎo)作用會更加凸顯燃氣分布式能源適用對象主要包括酒店、機場、大學(xué)、工業(yè)園區(qū)等能源利用大戶,在東部沿海和中西部的大城市,這樣的用戶均比較集中。雖然當前大多燃氣分布式能源的典型項目均坐落于東南沿海發(fā)達地區(qū),但隨著項目的不斷完善和推廣,燃氣價格的主導(dǎo)作用會愈加凸顯,將打破當前燃氣分布式能源項目的格局。2013年2~5月國內(nèi)主要省份平均燃氣價格如圖6所示,由圖可知,燃氣價格在全國各地差異較大,浙江、廣西、廣東的工業(yè)管道燃氣價格達到了4~5元/Nm在此價格分布圖基礎(chǔ)上可分析燃氣分布式能源發(fā)展,當前大力發(fā)展分布式能源項目的廣東、廣西、上海等地,在燃氣價格方面均處于劣勢,相比而言,東南沿海的江蘇、福建、京津冀地區(qū),有較好的燃氣價格優(yōu)勢,將會迎來分布式能源的較快發(fā)展。隨著西部大開發(fā)的深入,東南沿海的加工制造業(yè)西遷,西部地區(qū)的工業(yè)園等會陸續(xù)發(fā)展起來,另外大學(xué)、機場等場所也有同樣的冷熱電需求,該地區(qū)的燃氣分布式能源有更大的發(fā)展?jié)摿Α?峰谷電價差的影響燃氣分布式能源供應(yīng)的主要能源形式有冷、熱、電,而電是用戶最重要的用能,現(xiàn)有的空調(diào)、制冷設(shè)備,均可方便地利用電能產(chǎn)生用戶所需的冷熱,用戶生產(chǎn)生活均離不開電能,因此市場電價對燃氣分布式能源的適用性分析至關(guān)重要。以某市2009年公布的銷售普通工業(yè)電價為例,階梯電價見表1。普通工業(yè)的尖峰電價高達1.3元/kWh以上,谷電價格與居民峰電價格相當,在0.55元/kWh左右。雖然燃氣分布式能源的發(fā)電價格較高,為0.5~0.9元/kWh,由于直供用電企業(yè),且可以將余熱直接供應(yīng)當?shù)仄髽I(yè),因此燃氣分布式能源針對該省份的工業(yè)用戶,仍然具有較好的價格適用性。在此定義峰谷電價差,即用戶購電峰谷電價與燃氣分布式能源售電價格的差值。當取燃氣發(fā)電供電價格0.594元/kWh,則針對該省尖峰時段的峰谷電價差0.721元/kWh,此時段用戶可以收獲較大的收益;針對低谷時段,峰谷電價差為-0.041元/kWh,即燃氣發(fā)電成本比購電成本高。燃氣分布式能源系統(tǒng)需考慮余熱利用產(chǎn)生的經(jīng)濟效益。取熱電比為1∶1,售熱價格0.216元/kWh,將受熱與售電合并作為出售收入,則補償后的峰谷電價差0.175元/kWh。當部分余熱用于制冷時,由于單位制冷量與熱量基本持平(吸收式制冷機的COP為0.7~1.4),冷價較熱價高,可獲得更高的峰谷電價差。此時運行燃氣分布式能源,仍比直接從市場購電、冷、熱,有較好的經(jīng)濟性,但此時獲得收益微薄。當售電價格偏高,如達到分析的幾個案例中的最高值0.9元/kWh,則峰谷電價差在谷電時段,即便考慮熱價補償,仍小于0,購買市電和所需冷、熱,會有更好的經(jīng)濟性。因此根據(jù)峰谷電價差分時曲線,合理安排分布式能源的運行,是實現(xiàn)分布式能源在峰谷電價環(huán)境下得到良好應(yīng)用的重要保障。參照峰谷電價差,優(yōu)化機組運行,當峰谷電價差大于0時,可開啟分布式能源系統(tǒng),用戶可獲得收益,當峰谷電價差小于0時,應(yīng)關(guān)閉分布式能源系統(tǒng)。峰谷電價差越大,則用戶從分布式能源供能系統(tǒng)獲得的收益越大。5燃氣價格分布市場供冷價格仍處于不規(guī)范狀態(tài),按照市場化運作規(guī)律,供冷價格宜定在0.3元/kWh左右,供熱價格參照現(xiàn)有供熱計量收費標準,不應(yīng)高于60元/GJ(合0.216元/kWh)。燃氣