樓宇式天然氣分布式能源在夏熱冬冷地區(qū)的應(yīng)用

呂志堯 高瑋源 周杰慧

(1.太原煤炭氣化(集團(tuán))有限責(zé)任公司，山西 太原 030024; 2.陽光城集團(tuán)股份有限公司山西分公司,山西 太原 030024)

樓宇式天然氣分布式能源在夏熱冬冷地區(qū)的應(yīng)用

呂志堯1高瑋源1周杰慧2

(1.太原煤炭氣化(集團(tuán))有限責(zé)任公司，山西 太原 030024; 2.陽光城集團(tuán)股份有限公司山西分公司,山西 太原 030024)

介紹了樓宇分布式能源的適用范圍，對分布式能源的發(fā)展情況進(jìn)行了分析，并結(jié)合實(shí)際案例，對夏熱冬冷地區(qū)分布式能源項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益作了研究，得出了一些有意義的結(jié)論。

樓宇分布式能源，夏熱冬冷，經(jīng)濟(jì)效益

0 引言

天然氣分布式能源主要是指以天然氣作為一次能源的分布式熱電二聯(lián)供、冷熱電三聯(lián)供能源系統(tǒng)。根據(jù)供應(yīng)區(qū)域的類型可將分布式能源分成樓宇型和區(qū)域型兩類。樓宇式天然氣分布式能源是建筑冷、熱、電等的能源中心，安裝在用戶現(xiàn)場，能源利用效率高達(dá)80%以上，樓宇分布式能源在提高能源利用效率，促進(jìn)節(jié)能減排等多方面具有優(yōu)勢。

1 樓宇式適用范圍

樓宇式分布式能源系統(tǒng)可在一定區(qū)域內(nèi)提供電能、熱能以及冷能，適合有能源混合需求的區(qū)域或者單體項(xiàng)目，主要包括大型和中型公共建筑項(xiàng)目：飛機(jī)場、鐵路站臺；城市單體或建筑群如醫(yī)院、酒店、學(xué)校、寫字樓、機(jī)關(guān)、綜合商業(yè)區(qū)或商務(wù)區(qū)等。

2 分布式能源發(fā)展情況及應(yīng)用案例

因同時具備高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)勢，自20世紀(jì)70年代末在美國發(fā)展起來之后，此后30年間，分布式能源這一先進(jìn)的能源供應(yīng)方式在歐美主要發(fā)達(dá)國家得到了大力發(fā)展和推廣。目前主要用于工業(yè)園區(qū)、公共設(shè)施、商業(yè)設(shè)施和住宅建筑等領(lǐng)域。

美國“CCHP2020年綱領(lǐng)”——2020年50%的新建商用建筑使用CCHP，15%的現(xiàn)有商用建筑使用CCHP；丹麥、荷蘭和芬蘭等國，分布式能源的發(fā)電量分別占到國內(nèi)總發(fā)電量的52%，38%和36%。與國外相比，國內(nèi)分布式能源發(fā)展起步較晚，北京、上海、廣東等地發(fā)展相對較快。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)階段已建成天然氣分布式發(fā)電裝機(jī)總量達(dá)80余萬千瓦。

各省市對于分布式能源項(xiàng)目的政策：上海市2008年由五部委聯(lián)合起草印發(fā)了分布式能源補(bǔ)助文件，分布式能源系統(tǒng)按每千瓦裝機(jī)容量1 000元補(bǔ)貼，燃?xì)饪照{(diào)按每千瓦制冷量100元補(bǔ)貼，同時指出政府投資的重大基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)優(yōu)先采用分布式能源。長沙成為繼上海之后，國內(nèi)第二個推出天然氣分布式能源補(bǔ)貼政策的城市，長沙市對符合相關(guān)條件的建設(shè)項(xiàng)目給予3 000元/kW的裝機(jī)補(bǔ)貼。青島市政府于2014年12月印發(fā)了清潔能源發(fā)展政策，政策明確對新建天然氣分布式能源供熱項(xiàng)目，按照1 000元/kW的標(biāo)準(zhǔn)給予設(shè)備投資補(bǔ)貼，年平均能源綜合利用效率達(dá)到70%及以上的再給予1 000元/kW的補(bǔ)貼。每個項(xiàng)目享受的補(bǔ)貼金額最高不超過3 000萬元。對新建燃?xì)忮仩t集中供熱項(xiàng)目居住建筑部分、天然氣分布式能源供熱項(xiàng)目，按核定天然氣用量給予補(bǔ)貼。新建燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)按照“一事一議”原則確定。以現(xiàn)行非居民類管道天然氣銷售價格4.45元/m3(政府定價)為基準(zhǔn)，燃?xì)忮仩t集中供熱項(xiàng)目居住建筑部分每立方米用氣補(bǔ)貼2.72元，天然氣分布式能源供熱項(xiàng)目每立方米用氣補(bǔ)貼1.32元。補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)隨非居民類管道天然氣銷售價格、供熱價格變化等調(diào)整。

3 分布式能源項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益分析

天然氣分布式能源項(xiàng)目設(shè)備機(jī)組選型及配套設(shè)施建設(shè)主要依據(jù)用戶所需電、熱、冷等負(fù)荷，不同用途建筑所選設(shè)備差別較大?，F(xiàn)以一個假想的夏熱冬冷地區(qū)辦公樓宇型項(xiàng)目為例進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析：

1)建筑負(fù)荷情況見表1。

表1 建筑負(fù)荷情況表

2)運(yùn)行時間見表2。

表2 運(yùn)行時間表

3)電價計(jì)算見表3。

表3 電價計(jì)算表

4)熱價、冷價計(jì)算。根據(jù)地區(qū)供熱采暖收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定收費(fèi)見表4。

冷價收費(fèi)按照熱價收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的兩倍計(jì)算。

5)天然氣熱值與單價見表5。

表4 供熱采暖收費(fèi)表

表5 天然氣熱值與單價表

6)主要設(shè)備選型見表6。

表6 主要設(shè)備表

7)經(jīng)濟(jì)效益估算。

a.各項(xiàng)收益?？紤]建筑用熱、用冷等負(fù)荷變化，機(jī)組運(yùn)行按照每日8 h計(jì)算。發(fā)電量：2 192 h×4 000 kW=877萬度；電費(fèi)收益：877萬度×0.75元/kWh=493萬元;制熱收益：7.4×37.5元/m2=277萬元;制冷收益：4.8×37.5元/m2×2=360萬元(注：冷價按熱價的一倍收取);收益合計(jì)：1 130萬元/年。

b.各項(xiàng)支出。年燃料費(fèi)用：0.25 Nm3/kWh×877萬kWh×3.2元/Nm3=701萬元；運(yùn)行成本：人員工資、設(shè)施維護(hù)、辦公、財(cái)務(wù)費(fèi)用等,120萬元/年；資產(chǎn)折舊：6 000×(1-0.05)/20=285萬元；支出合計(jì)：1 106萬元/年。

c.建設(shè)成本。設(shè)備成本內(nèi)燃機(jī)2臺，溴化鋰制冷機(jī)組2臺，輔助設(shè)備及安裝費(fèi)用等，總項(xiàng)目成本約6 000萬元(單位成本1.5萬元/kW)。

d.在未考慮政府裝機(jī)補(bǔ)助及燃?xì)鈨r格優(yōu)惠的前提下，年利潤為24萬元，項(xiàng)目投資回收期較長；考慮1 000元/kW的補(bǔ)助，本項(xiàng)目裝機(jī)容量可獲取補(bǔ)貼400萬元，同時考慮燃?xì)鈨r格優(yōu)惠1.0元(按2.2元/m3計(jì)算)，年利潤為261.65萬元，項(xiàng)目利潤較為可觀。

4 結(jié)語

政府裝機(jī)補(bǔ)貼及燃?xì)鈨r格對樓宇式分布式能源項(xiàng)目在夏熱冬冷地區(qū)的應(yīng)用有較大的影響，在未獲得政府裝機(jī)補(bǔ)貼及燃?xì)鈨r格優(yōu)惠等政策前提下，樓宇式分布式能源項(xiàng)目從經(jīng)濟(jì)效益角度分析不合理，考慮政府裝機(jī)補(bǔ)貼及燃?xì)鈨r格優(yōu)惠等政策后分布式能源項(xiàng)目投資回收期較短、經(jīng)濟(jì)合理，可行性強(qiáng)。

[1] 嚴(yán)銘卿.燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2009:1159-1223.

[2] 朗四維.夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3] 陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(第2冊)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2008.

The application of building natural gas distributed energy projects in hot summer and cold winter area

Lv Zhiyao1Gao Weiyuan1Zhou Jiehui2

(1.TaiyuanCoalGasification(Group)LimitedLiabilityCompany,Taiyuan030024,China; 2.SunshineCityGroupofShanxiBranchofLimitedbyShareLtd,Taiyuan030024,China)

This paper introduced the application scope of building distribution energy, analyzed the development situation of distribution energy, and combining with the actual case, researched the economic benefits of hot summer and cold winter area distribution energy projects, gained some meaningful conclusions.

building distributed energy, hot summer and cold winter, economic benefit

2015-03-28

呂志堯(1985- ),男，助理工程師； 高瑋源(1988- ),男，助理工程師； 周杰慧(1988- )，男

1009-6825(2015)16-0147-02

TU996

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