天然氣分布式能源站綜合價值分析

歐強(qiáng)

摘要：我國天然氣分布式能源的研究與應(yīng)用遠(yuǎn)低于國際先進(jìn)水平，尚處于初期階段。在我國天然氣分布式能源在發(fā)展進(jìn)程中，關(guān)注焦點(diǎn)主要集中在熱電系統(tǒng)集成技術(shù)上，而對于其綜合價值評估方法和標(biāo)準(zhǔn)方面尚缺乏深入的研究，未形成業(yè)界認(rèn)可的評價體系。本文主要結(jié)合實(shí)踐，對天然氣分布式能源站的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境及節(jié)能價值等指標(biāo)進(jìn)行分析，充分展現(xiàn)了天然氣分布式能源站的綜合價值，為天然氣分布式能源站的規(guī)模化發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：天然氣分布式能源站;綜合價值;分析

引言

在我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和所面臨的一系列能源環(huán)境問題背景下，天然氣分布式能源已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注。天然氣分布式能源站的推廣和建設(shè)是適應(yīng)能源需求變化的趨勢而行，可有效地滿足我國相關(guān)行業(yè)節(jié)能技術(shù)發(fā)展的要求。鑒于此，研究天然氣分布式能源站的綜合價值，并構(gòu)建可操作性較強(qiáng)的評價模型，有利于促進(jìn)我國天然氣分布式能源的規(guī)?；?、區(qū)域化應(yīng)用，進(jìn)而充分發(fā)揮分布式能源站在節(jié)能環(huán)保、清潔高效等方面作用。

一、綜合價值指標(biāo)體系構(gòu)建

1、經(jīng)濟(jì)價值

在市場主導(dǎo)的經(jīng)濟(jì)體制下，天然氣分布式能源要想實(shí)現(xiàn)市場化發(fā)展的目標(biāo)，關(guān)鍵取決于其經(jīng)濟(jì)價值。就天然氣分布式能源站本身而言，與其經(jīng)濟(jì)價值直接相關(guān)的內(nèi)容包括：

（1）初投資費(fèi)用

對于天然氣分布式能源站來說，其工程初投資主要由設(shè)備購置費(fèi)、安裝工程費(fèi)、建筑工程費(fèi)及工程其他費(fèi)用組成。其中，燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組或燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組為整個系統(tǒng)中最為重要的設(shè)備。因此類主機(jī)設(shè)備多采用進(jìn)口設(shè)備，其在整個工程投資中占比最大。

（2）項(xiàng)目收益

因市政電網(wǎng)電價較高，電力輸配成本居高不下，在用戶端建設(shè)天然氣分布式能源站冷熱電三聯(lián)供具備相應(yīng)的價格優(yōu)勢。通常情況下，如果用戶在電力企業(yè)中獲取的購電成本越高，那么天然氣分布式能源的價格選擇優(yōu)勢就越發(fā)顯著。結(jié)合我國的現(xiàn)有稅收制度和市場價格進(jìn)行分析，再計算具體項(xiàng)目的收益和費(fèi)用，可以分析出其最終的項(xiàng)目利潤。

2、節(jié)能價值

本文主要針對天然氣分布式能源冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)進(jìn)行價值研究。在具體分析過程中，假設(shè)冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)和冷熱電分供系統(tǒng)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的電量、冷、熱都是相同的。在通常情況下，企業(yè)的能源需求越大，對應(yīng)的天然氣分布式能源站裝機(jī)規(guī)模越大，其節(jié)能效益往往越好。

3、環(huán)境價值

在本文中，所研究的能夠衡量天然氣分布式能源冷熱電三聯(lián)供環(huán)境價值的重要指標(biāo)，是指污染物的具體排放數(shù)量及與冷熱電分供系統(tǒng)相比減少的排放數(shù)量。

二、綜合價值評價模型的構(gòu)建

對天然氣分布式能源站進(jìn)行綜合價值分析，其過程主要是結(jié)合成本分析，以價值鏈的構(gòu)成作為主要基礎(chǔ)展開的。這種能源類型一方面可以在電力系統(tǒng)斷電時可以作為獨(dú)立的能源向用戶供應(yīng)，另一方面也可將用戶和電力系統(tǒng)連接在一起同時使用。

1、自身價值

自身價值，主要是指利用成本的效益分析方法，針對天然氣分布式能源站所具備的自身價值收益進(jìn)行的主要分析。天然氣分布式能源站產(chǎn)生的年成本主要包括三個方面，分別為項(xiàng)目運(yùn)營成本、服務(wù)成本以及燃料成本。其年收益主要來源國家政府給予的補(bǔ)貼、項(xiàng)目運(yùn)營經(jīng)濟(jì)收益以及其他輔助的服務(wù)補(bǔ)償?shù)热齻€方面。

2、系統(tǒng)價值

系統(tǒng)價值是指，天然氣分布式能源站就近接入到供電系統(tǒng)的負(fù)荷中心后的價值收益。負(fù)荷中心對于天然氣分布式能源系統(tǒng)的影響主要有四個方面，分別為減少環(huán)境污染，增長設(shè)備使用年限、優(yōu)化電能質(zhì)量以及提升設(shè)備的使用效率。在這種影響中，可以獲取適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)收益，獲取收益的渠道主要有兩方面，一方面為停電損失，另一方面為網(wǎng)絡(luò)線損管理。

3、社會價值

社會價值所指的是，將天然氣分布式能源站的各類污染物排放量作為分析對象，結(jié)合環(huán)境影響的價值分析標(biāo)準(zhǔn)，對天然氣分布式能源的經(jīng)濟(jì)價值進(jìn)行分析和評價。在進(jìn)行這種社會價值評價的時候，本質(zhì)上是對其所產(chǎn)生的環(huán)保效益，進(jìn)行一個細(xì)致的量化計算。

三、算例分析

算例以某高新科技園區(qū)的一個天然氣分布式能源系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)為例進(jìn)行分析。通過調(diào)研得到的數(shù)據(jù)顯示：該天然氣分布式能源站裝機(jī)規(guī)模為150MW，無功容量為73MVar，總投資7.2億元人民幣，年資金利率8%，項(xiàng)目運(yùn)營期為25年。天然氣分布式能源站接入配電網(wǎng)的位置距區(qū)域變電站16km。該區(qū)域負(fù)荷有功需求230MW，無功需求111MVar。

在日常運(yùn)行時，該供能系統(tǒng)還承擔(dān)了配電網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)峰任務(wù)以及大系統(tǒng)的黑啟動任務(wù)，歸屬于區(qū)域型的天然氣分布式能源站。在中國目前的電力市場中，天然氣分布式能源市場化交易尚未正式開放，該天然氣分布式供能站所發(fā)電量必須全部賣給電網(wǎng)公司，由電網(wǎng)公司統(tǒng)一進(jìn)行銷售，而其生產(chǎn)的冷、熱、蒸汽等可直接與用戶進(jìn)行交易。在一年的統(tǒng)計周期內(nèi)，該供能系統(tǒng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)如下：年發(fā)電量779GWh，年供熱水量128TJ，年供蒸汽量45萬t，年供冷量36TJ。

該天然氣分布式能源站電能全部銷售給電網(wǎng)公司，按照國家規(guī)定的上網(wǎng)目錄電價進(jìn)行交易，其余冷、熱、蒸汽的價格水平是按照價格主管部門核實(shí)的價格水平確定。在該區(qū)域型天然氣分布式能源站投入運(yùn)行前，區(qū)域內(nèi)的大部分工業(yè)企業(yè)采用燃煤鍋爐供應(yīng)蒸汽和熱水、利用常規(guī)電空調(diào)制冷，部分居民用戶采用自主分散天然氣壁掛爐采暖，享有一定的采暖補(bǔ)貼。在該區(qū)域型天然氣分布式能源站投入運(yùn)行后，冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)替代了區(qū)域內(nèi)原有的集中燃煤鍋爐供熱系統(tǒng)，減少了區(qū)域內(nèi)的污染物排放，帶來可觀的環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益。

應(yīng)用綜合價值模型，并編制相應(yīng)的計算程序進(jìn)行計算，最終可得該區(qū)域推廣天然氣分布式能源站可取得的年綜合價值為1.63億元。通過綜合價值來分擔(dān)燃料成本對天然氣分布式能源站的影響，降低了燃料價格變化對系統(tǒng)的影響，有利于天然氣分布式能源站的綜合推廣應(yīng)用。此外，通過算例分析還得到以下數(shù)據(jù)：一、該天然氣分布式能源站每年產(chǎn)生的等效電量為1120GWh;二、該天然氣分布式能源站的系統(tǒng)綜合能源利用效率可達(dá)到約80%;第三、該天然氣分布式能源站接入電力系統(tǒng)并在負(fù)荷中心就近消納后，每年可減少輸電線路損耗約22MWh。

四、分析結(jié)論

針對我國天然氣發(fā)電成本居高不下，天然氣分布式能源的價值得不到較好體現(xiàn)這一情況，本文建立的天然氣分布式能源站綜合價值模型不僅能夠定量說明天然氣分布式能源自身的效益，同時也能反映電力系統(tǒng)、用戶、社會環(huán)境方面的效益情況，從而真實(shí)、全面地反映推廣天然氣分布式能源站的價值。

應(yīng)用綜合價值模型結(jié)合實(shí)際算例分析表明，天然氣分布式能源站除可帶來自身的價值收益外，對比未接入天然氣分布式能源的常規(guī)系統(tǒng)，每年所帶動的社會環(huán)境價值可達(dá)3426萬元，可減少輸電線路損耗約1268萬元;天然氣分布式能源站系統(tǒng)綜合能源利用效率高達(dá)約80%，相對于當(dāng)前大規(guī)模超超臨界燃煤電廠最高45%的能源利用率，其效率增長明顯，反映了天然氣分布式能源較高的能效利用水平，同時也說明了天然氣分布式能源站具有規(guī)模化推廣的價值。

目前，我國對于天然氣分布式能源站的價值分析仍存在一定的局限性，相應(yīng)的價值指標(biāo)選取與實(shí)際應(yīng)用還有需要協(xié)調(diào)完善的地方。未來，在燃?xì)馐袌龊碗娏κ袌鲩_放的情況下，天然氣分布式能源站的價值模型應(yīng)得到進(jìn)一步的完善，如計入市場開放情況下的相關(guān)收益，如燃?xì)庹{(diào)峰收益等。

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