分布式供能系統(tǒng)配置模式的經(jīng)濟(jì)分析

分布式供能系統(tǒng)配置模式的經(jīng)濟(jì)分析

1能源定價(jià)和燃料成本的測(cè)算由于不同的需求，分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱les）的配置模式不同。以熱水或空調(diào)需求為主的企業(yè),宜采用以燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)為原動(dòng)機(jī)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?xì)廨啓C(jī)為原動(dòng)機(jī)的供能系統(tǒng),如圖2所示。按照國(guó)家電網(wǎng)公司關(guān)于每個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)不超6MW的規(guī)定,分布式能源系統(tǒng)單機(jī)容量不超過(guò)6MW。本文的評(píng)估基點(diǎn),對(duì)于熱水或空調(diào)需求型用戶,按2×1MW燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)模式;對(duì)于蒸汽需求為主的用戶,按2×5MW燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)模式進(jìn)行分析。(2)燃煤鍋爐的能源定價(jià)按燃料成本的1.5倍測(cè)算;燃油和燃?xì)忮仩t的能源定價(jià)按燃料成本的1.3倍測(cè)算。(3)燃煤(動(dòng)力煤)按700元/t,低熱值按20MJ/kg,燃煤鍋爐效率按68%測(cè)算。2余熱利用設(shè)備按照保證DES工藝完整性的劃分原則,對(duì)項(xiàng)目直接投資費(fèi)用的構(gòu)成和總額進(jìn)行測(cè)算分析,以此作為分布式供能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性測(cè)算的基礎(chǔ)。其工程范圍如圖3所示,包括以燃?xì)獍l(fā)電和余熱利用為主要工藝過(guò)程的動(dòng)力、暖通、通風(fēng)、電氣、自控等專業(yè)相關(guān)的設(shè)備、儀器、管路管線,以及DES部分的燃?xì)馀涮?、電力配套、機(jī)房土建和機(jī)房公用設(shè)施(消防、照明、給排水)。DES內(nèi)部工藝中,余熱利用設(shè)備僅包括直接利用發(fā)電機(jī)組余熱(煙氣和/或缸套水)的余熱式溴化鋰制冷機(jī)、余熱鍋爐、換熱器等。在余熱利用設(shè)備中通過(guò)補(bǔ)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(nèi);以余熱所產(chǎn)蒸汽、熱水等介質(zhì),進(jìn)行再次能量轉(zhuǎn)換或利用的設(shè)備(如蒸汽溴化鋰制冷機(jī)、二次換熱器等),不包括在DES的工程界面內(nèi)。3s網(wǎng)電價(jià)分析注(1)運(yùn)行時(shí)間按1個(gè)月檢修、半個(gè)月假期、平均負(fù)荷率0.85測(cè)算,年運(yùn)行時(shí)間4200h(即315×16×0.85),4000h為保守測(cè)算。(4)燃油(0號(hào)柴油)按8500元/t,低熱值按46MJ/kg,燃油鍋爐效率按85%測(cè)算。(5)燃?xì)獍?元/Nm3,低熱值按35.5MJ/Nm3,燃?xì)忮仩t效率按85%測(cè)算。DES的投資運(yùn)營(yíng)模式按市場(chǎng)化運(yùn)作,采用合同能源管理模式,由能源供應(yīng)商完成分布式能源系統(tǒng)的投資、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理。對(duì)于采用燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的DES,其工程投資按1萬(wàn)元/kW測(cè)算,對(duì)于采用燃?xì)廨啓C(jī)5MW的分布式能源系統(tǒng),其工程投資按1.2萬(wàn)元/kW測(cè)算。原則上建議DES采用并網(wǎng)不上網(wǎng)方式接入,但考慮到企業(yè)熱電負(fù)荷比例及使用過(guò)程中的波動(dòng),DES按并網(wǎng)上網(wǎng)方式接入,上網(wǎng)電量比例限定在輸出電量(扣除自用電后)的10%,上網(wǎng)電價(jià)參照燃?xì)怆姀S電價(jià)0.674元/kWh;其余未上網(wǎng)電量,參照電力公司發(fā)布的電價(jià)結(jié)算。注(1)運(yùn)行時(shí)間按1個(gè)月檢修、半個(gè)月假期、平均負(fù)荷率0.85測(cè)算,年運(yùn)行時(shí)間6426h(即315×24×0.85),6000h為保守測(cè)算。(2)分布式能源系統(tǒng)16h運(yùn)行時(shí),谷電時(shí)段由市電供電,燃?xì)忮仩t供熱,燃?xì)忮仩t蒸汽價(jià)格按511.8元/t計(jì)算。(1)兩班制運(yùn)行既有連續(xù)用熱企業(yè)的調(diào)研分析中,對(duì)兩班制生產(chǎn)的企業(yè)按照本文設(shè)定的分布式能源配置容量、性能、投資及相關(guān)參數(shù),按企業(yè)兩班制生產(chǎn),供熱系統(tǒng)年利用時(shí)間(折算到滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間)4000h,對(duì)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(jià)格進(jìn)行對(duì)比分析,如表1所示。對(duì)于燃煤鍋爐,采用燃?xì)忮仩t(或燃油鍋爐)等常規(guī)方式改造后,其蒸汽價(jià)格將從原208.5元/t上漲到511.8元/t(或737元/t),熱價(jià)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(jìn)行改造后,若業(yè)主自行投資,按IRR為8.5%測(cè)算,熱價(jià)分別上漲4%(熱水)和27%(蒸汽);若由能源服務(wù)公司投資,按靜態(tài)投資回收期6年測(cè)算,熱價(jià)分別上漲32%(熱水)和49%(蒸汽)。因此,采用分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行燃煤鍋爐改造,相對(duì)于采用燃?xì)忮仩t或燃油鍋爐改造,其能源費(fèi)用上漲幅度在小50%以內(nèi),對(duì)用能企業(yè)控制能源成本效果顯著。(2)三班制運(yùn)行對(duì)既有鍋爐使用企業(yè)的調(diào)研分析中,部分企業(yè)按三班制連續(xù)生產(chǎn)。按照本文設(shè)定的分布式能源配置容量、性能、投資及相關(guān)參數(shù),按企業(yè)三班制生產(chǎn),供熱系統(tǒng)年滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間6000h?？紤]到分時(shí)電價(jià),企業(yè)改造后的供熱系統(tǒng)可有兩種運(yùn)行模式:分布式供能系統(tǒng)16h運(yùn)行(峰平電價(jià)時(shí)段)+燃?xì)忮仩t8h運(yùn)行(谷電價(jià)格時(shí)段);分布式能源系統(tǒng)24h運(yùn)行(峰平谷電價(jià)時(shí)段)兩種模式下,企業(yè)實(shí)際使用電價(jià)按與電網(wǎng)價(jià)格相等出來(lái),能源(熱)價(jià)格對(duì)比如表2。采用分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行改造后,若分布式能源系統(tǒng)按16h運(yùn)行,其余時(shí)段