電鍋爐的經(jīng)濟(jì)效益分析與應(yīng)用前景

李敏

（國網(wǎng)睢寧供電公司，江蘇睢寧221200）

電鍋爐的經(jīng)濟(jì)效益分析與應(yīng)用前景

李敏

（國網(wǎng)睢寧供電公司，江蘇睢寧221200）

據(jù)各地市質(zhì)監(jiān)局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2015年底全省在冊燃煤鍋爐共計(jì)12 921臺，合計(jì)36 428蒸噸，每蒸噸對應(yīng)用電負(fù)荷700 kW。根據(jù)大氣污染防治行動計(jì)劃要求，2017年完成所有燃煤鍋爐淘汰或改造成清潔能源鍋爐。在冊燃煤鍋爐中6 377臺計(jì)劃直接淘汰，計(jì)劃進(jìn)行鍋爐脫硫、除塵等環(huán)保改造的3 960臺，具備電鍋爐改造條件的2 584臺。江蘇睢寧縣供電公司推廣電力需求側(cè)管理技術(shù)，對實(shí)施電鍋爐的用戶給予電量獎勵。

1 電鍋爐經(jīng)濟(jì)性分析

1.1 設(shè)備投資對比

由于用戶使用電鍋爐引起的用戶增容改造賈用不可預(yù)測，故以下測算只計(jì)及鍋爐本體改造賈用，如表1所示。

表1 電鍋爐與天然氣一次性投資比較

由表1可知，大工業(yè)蓄熱式電鍋爐價格是天然氣鍋爐的10.5倍，價差明顯，非工業(yè)普通工業(yè)、農(nóng)村區(qū)域蓄熱式電鍋爐價格超過天然氣價格2倍，服務(wù)居民電鍋爐價格是天然氣鍋爐的3倍，一次性投資均高于天然氣鍋爐。

1.2 運(yùn)行費(fèi)用對比

目前非居民用天然氣平均單價為3～3.3元∕m3，按照提供熱量相等原則，換算成臨界電度電價為0.33～0.363元∕kWh，電鍋爐與天燃?xì)膺\(yùn)行成本如表2所示。

表2 電鍋爐與天然氣鍋爐運(yùn)行成本比較

1.3 電鍋爐經(jīng)濟(jì)性分析

從目前的電價水平來看，只有電鍋爐的低谷電價才具備與天然氣相比的條件，同時，從技術(shù)上來看，蓄熱式電鍋爐基本能夠滿足省內(nèi)所有鍋爐使用條件。因此，分析基于電鍋爐與天然氣鍋爐比較。為確保電鍋爐具備一定經(jīng)濟(jì)性，設(shè)定分析條件為3年內(nèi)收回電鍋爐與天然氣鍋爐一次性投資差額部分，同時對天然氣鍋爐保持一定的運(yùn)行成本優(yōu)勢，具體如表3所示。

表3 電鍋爐經(jīng)濟(jì)性

1.4 總結(jié)

服務(wù)于居民的電鍋爐運(yùn)行價格較天然氣優(yōu)勢較大，3年內(nèi)可收回投資差額部分，同時與天然氣邊際成本相比，還能保持0.046元∕kWh的運(yùn)行成本優(yōu)勢，具備經(jīng)濟(jì)性和競爭優(yōu)勢。

非工業(yè)普通工業(yè)及農(nóng)村區(qū)域電鍋爐在3年回收投資差額的情況下低谷電價需下降0.0701元∕kWh，如谷價降低0.1元∕kWh，分別還具有0.0299、0.0289元∕kWh的運(yùn)行成本優(yōu)勢，具備推廣經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。

大工業(yè)電鍋爐運(yùn)行成本高于天然氣鍋爐0.09元∕kWh，一次性成本投資約是天然氣鍋爐的10倍左右，按照3年收回設(shè)備投資成本計(jì)算，用電成本需下降0.278 5元∕kWh。

2 蓄熱式電鍋爐應(yīng)用

蓄熱式電鍋爐，是在電網(wǎng)低谷時段進(jìn)行加熱，利用用電低谷時段將電能轉(zhuǎn)換為熱能儲存起來，在用電高峰期釋放，減少高峰用電量，能夠達(dá)到節(jié)約用電成本，節(jié)能降耗的效果。以睢寧縣人民醫(yī)院電鍋爐替代燃煤鍋爐為例，分析其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效益。

2.1 采暖系統(tǒng)方案

人民醫(yī)院采暖系統(tǒng)采用蓄熱式電制熱熱源：系統(tǒng)設(shè)置空氣源熱泵和蓄熱電鍋爐兩種熱源，空氣源熱泵和蓄熱電鍋爐并聯(lián)組成采暖熱源，外科樓、內(nèi)科樓將原有的采暖熱水供回水總管接到蓄熱緩沖水箱，與電制熱熱源相連；辦公樓新增一套采暖水泵和供回水管路，連接改造后的空調(diào)末端設(shè)備。

常規(guī)情況下，空氣源熱泵運(yùn)行按需供熱；低溫時，空氣源熱泵24 h運(yùn)行供暖，蓄熱電鍋爐補(bǔ)充谷電時段制熱，實(shí)時補(bǔ)充供暖系統(tǒng)不足的熱量，采暖系統(tǒng)供熱負(fù)荷圖如圖1所示。

圖1 采暖系統(tǒng)供熱負(fù)荷圖

陰影部分代表空氣源熱泵機(jī)組供應(yīng)的熱量，斜線部分代表蓄熱電鍋爐補(bǔ)充實(shí)時熱量不足的部分，空氣源熱泵實(shí)時供應(yīng)一部分，蓄能系統(tǒng)在熱負(fù)荷高峰時段補(bǔ)充一部分，共同保障醫(yī)院熱量的供應(yīng)。

外科樓和內(nèi)科樓的現(xiàn)有采暖系統(tǒng)均為鍋爐產(chǎn)蒸汽，然后由汽-水板式換熱器加熱空調(diào)熱水供暖；蒸汽鍋爐先將常溫水加熱到高溫蒸汽，蒸汽通過板式換熱器供暖后冷凝成高溫冷凝水（75～90℃）排掉，會產(chǎn)生約15%的熱量浪賈。

采暖系統(tǒng)的熱源應(yīng)該直接更換成熱水加熱裝置，而空氣源熱泵和蓄熱電鍋爐均為熱水加熱裝置，可以有效避免蒸汽供熱量的熱量浪賈。

2.2 系統(tǒng)方案合理性分析

外科樓和內(nèi)科樓的現(xiàn)有采暖系統(tǒng)均為鍋爐產(chǎn)蒸汽，然后由汽-水板式換熱器加熱空調(diào)熱水供暖；蒸汽鍋爐先將常溫水加熱到高溫蒸汽，蒸汽通過板式換熱器供暖后冷凝成高溫冷凝水（75～90℃）排掉，會產(chǎn)生約15%的熱量浪賈。

采暖系統(tǒng)的熱源應(yīng)該直接更換成熱水加熱裝置，而空氣源熱泵和蓄熱電鍋爐均為熱水加熱裝置，可以有效避免蒸汽供熱量的熱量浪賈。蓄熱電鍋爐的制熱能力不會隨著環(huán)境溫度而改變，空氣源熱泵機(jī)組實(shí)時供熱量和蓄熱電鍋爐的谷電蓄熱量保持在外科樓和內(nèi)科樓的日最大需熱量34 029 kWh以上。極端低溫時，蓄熱電鍋爐同樣可以在非谷電時段部分或全部開啟電加熱部件，電制熱熱源的日供熱能力和瞬時供熱能力均可以滿足外科樓和內(nèi)科樓的總需求。初步估算，電鍋爐投運(yùn)，將增加設(shè)備容量2 000 kW，年度替代電量120萬kWh。

2.3 蓄熱式電鍋爐削峰填谷的優(yōu)勢

蓄熱式電鍋爐在電網(wǎng)負(fù)荷處于低谷時工作，將蒸汽或熱水貯存起來再峰時供熱，與燃煤鍋爐、燃?xì)忮仩t相比有著鮮明的優(yōu)勢。根據(jù)調(diào)查，幾種電能儲存技術(shù)的轉(zhuǎn)化率：抽水蓄能和壓縮空氣儲能65%～75%、冰蓄冷80%、水蓄冷90%、電鍋爐95%。電鍋爐在解決峰谷差矛盾時轉(zhuǎn)換效率最高。

3 結(jié)束語

電鍋爐作為電能替代產(chǎn)物，取締燃煤鍋爐，與燃汽鍋爐的對比有著結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、自動化程度高和熱效率高等鮮明的特點(diǎn)和優(yōu)勢，對用戶、電網(wǎng)、社會都具有十分明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。人民醫(yī)院原有燃煤鍋爐容量較大，利用率低，且人工賈、保養(yǎng)賈較高。而蓄熱式電鍋爐是利用電網(wǎng)谷時段進(jìn)行加熱，在電網(wǎng)高峰時段提供熱源使用，對電網(wǎng)需求側(cè)管理提供最優(yōu)的調(diào)峰方式，也對用戶來說節(jié)省開支，值得提倡和推廣。D

Theeconomicbenefits and application prospectofelectric boiler

LI Min
（State Grid Suining Power Supply Company,Suining 221200,China）

10.3969∕j.issn.1009-1831.2017.S1.022

2017-02-14