集中供熱、燃氣鍋爐及電熱供暖系統(tǒng)的經(jīng)濟分析

王天華

摘要：面對諸多可供選擇的熱源方案，究竟哪種熱源供暖更為經(jīng)濟合理，需要進行經(jīng)濟技術(shù)比較，以便建設單位在確定熱源方案，選擇供暖設備時有一個確切的參考依據(jù)，避免因設備生產(chǎn)廠家的片面宣傳以及設計者經(jīng)驗不足導致建設單位的決策失誤，而造成長期無法挽回的經(jīng)濟損失。

關(guān)鍵詞：集中供熱;燃氣鍋爐;電熱供暖;經(jīng)濟性

引言

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和自然資源的進一步開發(fā)，城市能源結(jié)構(gòu)正向多元化發(fā)展。在國家逐步理順天然氣價格后，天然氣價格成為天然氣利用的一個敏感因素，并且由于冬季供熱的天然氣消耗量較大，其中分戶取暖用戶的用氣量遠高于日常生活用氣量。與燃煤供熱取暖相比，供熱取暖季節(jié)的用氣費用對于企業(yè)和普通居民來說都是一筆不小的開支，盡管燃煤供熱具有經(jīng)濟優(yōu)勢，但其對環(huán)境和人民健康的影響是致命和深遠的。因此，應正確評價燃氣供熱的經(jīng)濟性，除了考慮能源價格因素外，環(huán)境等外部效應不可忽略。

1燃煤燃氣供熱方式

1.1燃煤集中供熱

燃煤鍋爐區(qū)域集中供熱是指以煤作為燃料，將蒸汽或熱水等載熱介質(zhì)，通過城市供熱管網(wǎng)把熱能送到終端用戶的供熱方式，燃煤鍋爐分散供熱則是將熱源進行分散，然后再通過供熱管網(wǎng)輸送到用戶的供熱方式。

1.2燃氣供熱

1）天然氣分戶供暖天然氣分戶采暖的主要方式是利用家用燃氣壁掛爐對家庭進行供暖，燃氣壁掛爐不僅可以為用戶供暖，還可以為用戶提供生活熱水，而且燃氣壁掛爐的供暖溫度和供暖時間都可以根據(jù)用戶的不同需求進行自主調(diào)節(jié)，使用起來十分靈活，減少了燃料的消耗，同時也提高了能源的利用效率。而且天然氣是清潔能源，燃燒以后污染物排放較少，不會造成室內(nèi)的空氣污染，是理想的天然氣供暖方式，但天然氣分戶采暖所產(chǎn)生的廢氣無法進行集中處理，實現(xiàn)高空排放，因此對低空環(huán)境會造成一定的影響，且采用天然氣壁掛爐采暖時，采暖季的天然氣用氣量與生活用天然氣的用氣高峰重合，是非采暖季天然氣用氣量的5～6倍。

2）天然氣鍋爐分散采暖天然氣鍋爐分散采暖是指一個天然氣鍋爐只為周邊的一棟或者幾棟性質(zhì)相同的建筑供暖。這種供熱方式的優(yōu)點是：可以按照公共建筑使用時間對建筑進行分時段的供熱調(diào)節(jié)，減少天然氣的消耗，提高天然氣的利用效率;燃氣鍋爐房距離供暖建筑物距離較近，減少了供熱管網(wǎng)的熱損失，提高了燃氣鍋爐房的供熱效率。

3）天然氣鍋爐區(qū)域集中供暖天然氣鍋爐區(qū)域集中供暖指一個燃氣鍋爐房為周邊的多個建筑物供暖，有一級管網(wǎng)和熱力站。由于多個建筑物均由一個鍋爐房提供熱源，所以相對于分散供暖，天然氣鍋爐區(qū)域集中供暖造價較低，更方便管理;節(jié)能減排方面有很大的優(yōu)勢。天然氣鍋爐區(qū)域集中供熱便于煙氣的統(tǒng)一處理，提高了煙氣處理裝置的利用效率，便于煙氣的高空排放。但天然氣鍋爐區(qū)域集中供暖的供暖面積較大，使得供熱管網(wǎng)的熱損失提高，降低了供熱管網(wǎng)的供熱效率。

1.3電熱供暖

采用電能供暖對于火力發(fā)電廠當?shù)貐^(qū)域存在環(huán)竟污染等問題，對于用電供暖的局部地區(qū)無污染，能毛計量精確，收費簡便。但用電能供暖是將高品位電能降階使用，不算合理，也不應提倡。

2燃煤燃氣供熱分析比較

2.1供熱成本分析

以北京市某居民小區(qū)為例，分別計算4種供暖方式的供熱成本，每戶居民的平均供暖面積取100m2，供暖時間取120d，燃氣壁掛爐耗電量取130W，熱效率取0.9。天然氣鍋爐分散采暖熱效率取0.9，管網(wǎng)熱損失取10%。天然氣鍋爐區(qū)域集中供暖熱效率取0.9，管網(wǎng)熱損失取14%。燃煤鍋爐區(qū)域集中供暖熱效率取0.68，管網(wǎng)熱損失取14%。由于天然氣分戶采暖用戶可以分時段調(diào)節(jié)供暖溫度，則供熱成本可減少20%～30%，單位面積供熱成本可降低為21.69～24.78元。在天然氣的3種不同供暖方式相比，天然氣分戶供暖的供熱成本比較低，其次是天然氣鍋爐分散采暖，天然氣鍋爐區(qū)域集中供暖的供熱成本相對較高。而與燃煤鍋爐區(qū)域集中供暖相比，燃煤鍋爐區(qū)域集中供熱的供熱成本最低。

2.2燃料價格對供熱成本的敏感性分析

對于居民用戶來講，目前民用天然氣價格是2.28元/m3，在其他條件不變的情況下，當燃料價格上漲時，天然氣分戶采暖的供熱成本比燃煤鍋爐區(qū)域集中供熱的供熱成本較小。對于居民用戶而言，天然氣分戶采暖的供熱成本與燃煤鍋爐區(qū)域集中供熱的供熱成本隨燃料價格變化見圖1。

對于非居民用戶來講，目前供暖用天然氣價格是2.67元/m3，在其他條件不變的情況下，當燃料價格上漲時，天然氣鍋爐區(qū)域集中供熱的供熱成本比燃煤鍋爐區(qū)域集中供熱的供熱成本較小。對于非居民用戶而言燃煤鍋爐區(qū)域集中供熱的供熱成本與天然氣鍋爐區(qū)域集中供熱的供熱成本隨燃料價格變化見圖2。

燃煤價格每變化1%，燃煤鍋爐區(qū)域集中供熱的供熱成本就會變化44%，天然氣價格每變化1%，天然氣分戶采暖和天然氣鍋爐區(qū)域集中供熱成本就會變化76%，由此可見，燃料價格對居民供熱成本的影響很大，且天然氣的價格對天然氣分戶采暖和天然氣鍋爐區(qū)域集中供熱成本的敏感性相對較大，燃煤價格對燃煤鍋爐區(qū)域集中供熱的供熱成本的敏感性相對較小。

2.3環(huán)保效益分析

近年來，北京的城市空氣質(zhì)量逐漸下降，霧霾天氣日益頻繁，改善城市居住環(huán)境，降低空氣中PM2.5的濃度，已經(jīng)成為人們的迫切愿望，在選擇供熱燃料時，不僅要考慮其經(jīng)濟性，環(huán)保效益也是一個非常重要的考量指標。但事實上，目前我國的所使用的燃煤鍋爐中，煙氣中污染物濃度很難達到規(guī)定的排放標準。燃煤鍋爐房只能勉強達到規(guī)定的鍋爐煙氣濃度排放標準，在燃氣鍋爐房的污染物排放濃度遠遠低于燃煤鍋爐房，所以，從環(huán)保角度來說，天然氣供熱比燃煤供熱具有很大的環(huán)保效益優(yōu)勢。盡管燃煤供熱的經(jīng)濟優(yōu)勢比較明顯，但煤炭燃燒產(chǎn)生的二氧化硫和氮氧化物等有害物質(zhì)非常多，在北京市環(huán)境問題如此嚴峻的時刻，選擇供熱方式時，不能只考慮燃料的經(jīng)濟性，環(huán)保性將更加重要。因此，北京市政府主管部門提出了以“壓煤減煤”的政策，減少北京的煤炭消耗量，增加天然氣在北京市能源消費結(jié)構(gòu)中的比重，改善北京市的空氣質(zhì)量，降低空氣中PM2.5的濃度，減少霧霾天氣，實現(xiàn)節(jié)能減排。

2.4電熱供暖

（1）采用電鍋爐供暖的初投資

（a）.鍋爐房土建投資：按2臺1.4MW電鍋爐考慮，鍋爐房建筑面積為118m2，每m2建筑面積按800元計，土建投資為118x800=9.44萬元;（b）.鍋爐房設備投資：鍋爐價格59萬元，循環(huán)泵、管道等5.1萬元，合計為64.1萬元;（c）.配變電設施投資：濕式變壓器30萬元，高低壓配電35萬元，建工程6萬元（各種電熱供暖均需考慮此項費用），合計為71萬元;①電鍋爐和散熱器供暖系統(tǒng)初投資為：144.54+92=236.54萬元;②電鍋爐和地板供暖系統(tǒng)初投資為：144.54+204=348.54萬元。

（2）采用頂棚電熱膜供暖的初投資：每m2電熱膜的綜合價格為70元/m2，4萬m2造價為40000x70=280萬元，總造價為280+71=351萬元。

（3）運行費用

（1）電鍋爐供暖

每kw電價按0.399元計，平均每天供暖20小時，每采暖期的電為：2815x0.399x20x179=402.102萬元（包括循環(huán)水泵電量）。

（2）電暖器和電熱膜供暖

用電量為2800kw，平均每天運行20小時，每采暖期的電費為2800x0.399x20x179=399.96萬元;

結(jié)論

天然氣的供熱規(guī)劃應與供氣量平衡、氣量季節(jié)調(diào)峰及供氣設施進行銜接。為使供熱規(guī)劃與燃氣規(guī)劃緊密結(jié)合，天然氣供熱相較于燃煤供熱，其環(huán)保效益具有很大的優(yōu)勢，應鼓勵發(fā)展天然氣供熱方式。

參考文獻

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