工業(yè)分布式供能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估研究

上海市節(jié)能協(xié)會(huì)工業(yè)領(lǐng)域分布式供能發(fā)展研究課題組

工業(yè)分布式供能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估研究

上海市節(jié)能協(xié)會(huì)工業(yè)領(lǐng)域分布式供能發(fā)展研究課題組

簡(jiǎn)述了不同需求的企業(yè),應(yīng)配置不同的分布式供能系統(tǒng),介紹了該分布式供能的投資界面和投資造價(jià),在此基礎(chǔ)上對(duì)工業(yè)分布式供能系統(tǒng)作了經(jīng)濟(jì)性評(píng)估.

分布式供能系統(tǒng)(DES);投資界面;經(jīng)濟(jì)性評(píng)估

1 概述

分布式供能系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)DES)因需求不同其配置模式是不同的.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.

圖1 內(nèi)燃機(jī)為原動(dòng)機(jī)DES工藝路線圖

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.

圖2 燃?xì)廨啓C(jī)為原動(dòng)機(jī)DES工藝路線圖

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(hù),按2X1MW燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)模式;對(duì)于蒸汽需求為主的用戶(hù),按2X5MW燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)模式進(jìn)行分析.

圖3 DES工程界面

表1 常規(guī)鍋爐和分布式能源的供能價(jià)格對(duì)比表注)(兩班制)

2 投資界面和投資造價(jià)

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(zhuān)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).

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.

3 工業(yè)分布式供能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估

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.

(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(mǎn)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?xún)?nèi),對(duì)用能企業(yè)控制能源成本效果顯著.

表2 常規(guī)鍋爐和分布式供能系統(tǒng)的供能價(jià)格對(duì)比表(三班制)注)

(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(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間6000h.

考慮到分時(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)段燃?xì)忮仩t供熱,按投資模式和原動(dòng)機(jī)類(lèi)型不同,熱價(jià)上漲51%~81%;若分布式能源系統(tǒng)按24h運(yùn)行,按投資模式和原動(dòng)機(jī)類(lèi)型不同,熱價(jià)分別上漲32%~60%.因此,分布式能源系統(tǒng)按24h模式運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性較好.

Research on Evaluation of Economic Industrial Distributed Energy Supply System

It introduces different distributed energy supply systems according to different needs of enterprises. It also introduces investment interface and investment cost of distributed energy supply. Based on it, it finally carries out economic evaluation of industrialdistributed energy supply system.

distributed energy supply （DES）; investment interface; economic evaluation