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              【原創】珠海橫琴島燃氣多聯供能源站項目 供熱價格計算方法研究

              發布日期:2019-07-17 作者:常勝、鄭敬波 來源:中國工程咨詢

              珠海橫琴島燃氣多聯供能源站項目

              供熱價格計算方法研究

               

              常  勝  國家電投集團廣東電力有限公司 首席專家

              鄭敬波  北京金準咨詢有限責任公司 總經理

               
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              摘要:燃氣多聯供能源站項目作為重要的基礎配套設施,主要產出為公共產品及服務。通過從能源等價的觀點出發,結合市政基礎設施投資及價格關系,并以上網電價為基準,提出采用功率損耗法計算熱價的方法,價格能被市場和用戶所接受,簡單易行,結果合理。

               

              關鍵詞:多聯供  熱價  能源等價

               

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              一、 前言

              珠海橫琴島燃氣多聯供能源站項目作為橫琴新區重要的基礎配套設施,是橫琴新區開發初期四大重點建設項目之一。能源站向橫琴新區提供電力,同時提供區域集中供冷、供熱、熱水等產品和服務,實現能源清潔利用和梯級利用的目標。電熱冷多聯供的最大特點就是將一次能源的利用率達到最大限度。電熱冷多聯供的一次能源利用率可達75%以上,比單一發電高約40%。燃氣-蒸汽聯合循環熱效率可達49%。通過區域性多聯供,使一次能源得到梯級利用。

               

              多聯供項目是節約能源、改善環境的一項重大措施,其優越性已被越來越多的人所認識。合理地制定熱價是多聯供項目發展的關鍵所在。對于多聯供項目,由于供出的電能和熱能在形式上不同,計價方式不同,因此其熱經濟性指標的制定比火力發電廠、供熱鍋爐房要復雜和困難得多。供熱成本的核定及熱價制定的依據一直是困擾電廠、熱用戶、地方政府行政管理部門的一個突出問題。熱價制定過高用戶難以承受,不利于市政公用事業的深化改革和產品的普遍使用,形成對多聯供項目的生產負荷沖擊和橫琴新區的招商,熱價過低電廠運營難以為繼,也不利于能源的節約。本文以我國價格管理政策為基礎,從能源等價的觀點出發,結合市政基礎設施投資及價格關系,并以上網電價為基準,提出一種熱價的計算方法和確定機制。

               

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              二、 熱價計算方法

               

              目前國內外對熱電聯產計算熱價主要方法有三類:一是熱電聯產效益歸電法,如熱量法;二是熱電聯產效益歸熱法,如實際焓降法;三是熱電聯產效益折衷分配法,如能量等價法等。這幾種方法各有一定的合理性,但也都有一定的局限性。

               

              熱量法是國家能源政策法規所規定的計算熱電聯產的供熱煤耗及成本的方法,是在熱力學第一定律的基礎上,從能量數量利用的觀點來分配總耗熱量,從而計算熱價。由于熱量法沒有反映熱、電兩種產品的質量差異和不同參數供熱蒸汽的質量差別,制定的熱價也不盡合理,會造成供熱供冷端居民承受的價格過高。對于供熱供冷企業來說將因價格關系導致無市場競爭力,從而影響供熱供冷量,達不到熱電聯產指標反而影響電廠機組利用小時。

               

              實際焓降法是按汽輪機供熱抽汽的實際焓降不足與進汽的總實際焓降的比例來分配總耗熱量,從而計算熱價。它考慮了熱化供熱蒸汽在汽輪機中做功不足對熱能質量的影響,采用高質高價、低質低價的分攤方法。但這增加了電廠的發電成本,挫傷了多聯供發電的積極性。

               

              功率損耗法,即能量等價法,是計算因供熱減少的發電量。即,在熱電廠蒸汽參數及流量不變的情況下,由于供熱而減少了發電量,那么這部分少發電量的價值就是供熱應負擔的成本,即經濟學中的機會成本。是處在熱量法和實際焓降法之間的一種折衷的方法,它將熱電聯產帶來的凈效益合理地分配給熱電雙方。是本項目一個切合實際的計算方法。

               

              由于目前我國對發電上網按國家發展改革委《上網電價管理暫行辦法》及其他相關工程投資管理和政策為依據測算本項目合理上網電價,按《城市供熱價格管理暫行辦法》確定熱價。電價執行國家定價,熱價執行政府指導價。在確定熱價時,企業也應關注產品定價的政策不同對整體經濟效益的影響。下面主要采用熱量法和功率損耗法計算熱價、比較分析。

               

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              三、 應用實例

               

              1.熱量法計算熱價

              熱價=變動成本+固定成本+利潤+稅金

              變動成本為供熱耗用的天然氣;固定成本以熱量法為基礎,以電熱成本分攤比例確定。供熱固定運營成本分攤比=供熱用氣量/發電供熱總用氣量×100%。按電廠初步設計,在年發電量33.38億kWh,年均供熱量約合518萬GJ情況下,供熱成本分攤比為3.57%[1]。投資分攤比參考國家發改委發布的《火力發電廠工程經濟評價導則》等有關規定,參考電廠可研報告的分攤原則按5%計算。利潤按投資收益率8%計算確定。計算結果如下:

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              2.按功率損耗法計算熱價

              假設在所耗燃料和蒸汽流量一致的情況下,主要在保證工況抽凝100%負荷與保證工況純凝100%負荷下進行比較,計算少發電量按上網電價折合成蒸汽成本。同時考慮前期供熱量不足對工況的影響,以及增加的供熱投資和人員等費用對成本的影響,綜合分析給出熱價。計算公式如下:

              蒸汽單價=(純凝工況發電收入-抽凝工況發電收入)/供熱量

              純凝工況發電收入=純凝工況發電量×(1-廠用電率)×上網電價

              抽凝工況發電收入=抽凝工況發電量×(1-廠用電率)×上網電價-供熱電耗×上網電價

               

              根據電廠燃氣機組保證工況純凝100%負荷和保證工況抽凝100%負荷熱平衡圖進行比校核對,在純凝工況下發電量為359.97MW/h,抽凝工況下發電量為319.16MW/h,抽氣量為175t,壓力1.2MPa,溫度298℃,焓值3043kJ/kg[2],上網電價0.745元/kWh、廠用電率2.5%情況下,計算結果如下:

               

              單位小時保證工況純凝100%負荷下單位發電收入

              純凝發電收入=純凝發電量×(1-廠用電率)×上網電價

                                   =359.97×1000×(1-2.5%)×(0.745/1.17)

                                   =223481元

               

              單位小時保證工況抽凝100%負荷下單位發電收入

              抽凝發電收入=抽凝發電量×(1-廠用電率)×上網電價-供熱量×供熱耗電系數×上網電價

                                      =319.16×1000×(1-2.5%)×(0.745/1.17)- 175×3.043×5.7×(0.745/1.17)

                                       =198145-1933

                                      =196212元

               

              熱價=(純凝發電收入-抽凝發電收入)/供熱量

                     =(223481-196212)/(175×3.043)

                     =51.21元/GJ

               

              計算結果顯示,熱量法計算的熱價為97.02元/GJ,折合291元/噸。該價格遠高于140-150元/噸煤電供熱價格水平,難被用熱用戶認可和接受。功率損耗法計算的熱價為51.21元/GJ,折合153元/噸,基本接近市場供熱價格,能被市場認可。高熱價同時也將影響供熱量,根據機組熱耗曲線圖,當供熱負荷較低時,機組熱耗增加導致機組運行成本增加,降低多聯供項目的整體效益。采用功率損耗法確定熱價更具有實際意義,以此價格供熱,用戶承受得起,與現行市場熱價差別不大,由于用熱量整體增加,多聯供項目整體成本降低而增加效益。

               

              根據GE公司給出的9FA型燃機負荷與熱耗關系曲線如圖,可以看出,機組負荷率在80%,熱耗增加4%;負荷率60%,熱耗增加9%;負荷率40%,熱耗增加20%??梢?,9FA機組在62%~ 100%負荷范圍運行,效率較高。

               

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              四、 結論

               

              在發電廠上網電價執行國家定價的情況下,熱價的公共屬性和政府指導價格約束,決定了其定價的復雜性。本文用能源等價觀點并以上網電價為基準,提出一種新的確定熱價的計算方法。

               

              該方法計算簡單,在理論上比較合理,結果也符合實際,且體現了能量梯級利用的思想。合理的價格同時也將增加區域用熱量,降低多聯供機組的熱耗成本,形成整體經濟效益最優。希望該方法能對提升多聯供機組經濟效益.調動各方面積極性,促進能源梯級利用和環境保護有參考價值。

              原文

               
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