某客戶側(cè)電能替代方案的對比分析

摘????要：工業(yè)燃煤鍋爐“煤改電”作為售電市場電能的主要增長點(diǎn)備受關(guān)注，深耕電能替代市場潛力也是當(dāng)前工作重點(diǎn)。以某地區(qū)某50 t/h燃煤鍋爐用戶為研究對象，介紹了對該燃煤鍋爐改造后的不同方案及為用戶提供最為合理有效的方案，同時也為其他用戶后期改造提供了理論依據(jù)，具有較高的推廣意義。

關(guān)鍵詞：燃煤鍋爐;?售電市場;?電能替代;

1 引言

社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展使得能源利用量逐步加大，加上以煤炭、石油、天然氣等為主的一次能源逐步枯竭，環(huán)境的不斷惡化，能源供給越來越離不開電能的支撐。電能替代的宗旨是逐步改變當(dāng)前終端能源利用格局，使電能在終端能源的消費(fèi)比例不斷提升，實現(xiàn)節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的目的。

下面以某地區(qū)為研究對象，研究該地區(qū)電能替代潛力，并選取某燃煤鍋爐用戶為研究點(diǎn)，對比了燃煤鍋爐不同改造方案的經(jīng)濟(jì)性，為該地區(qū)其他燃煤的改造方向提供了理論參考，促使燃煤鍋爐用戶改造意愿向電能方向發(fā)展。

2 電能替代

2.1電能替代方向

某地區(qū)近年為實施重點(diǎn)區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃，開展節(jié)能節(jié)水工作，鼓勵大型工業(yè)企業(yè)對燃煤鍋爐進(jìn)行“煤改氣”改造，使得2019年以來有一定數(shù)量的企業(yè)完成了“煤改氣”、“煤改電”或“煤改生物質(zhì)”改造。這部分企業(yè)對于近期內(nèi)再次改造鍋爐的意愿很低，且“煤改氣”政策還在進(jìn)一步開展中。因此，考慮該地區(qū)電鍋爐近期的主要替代方向有兩個：一是生活供熱，包括新建酒店、寫字樓等公共建筑的取暖供熱、食堂供熱水等;二是中小型工業(yè)燃煤鍋爐改造，中小型企業(yè)尚未進(jìn)行“煤改氣”的數(shù)量較多，改造成本較低。遠(yuǎn)期來看，若天然氣氣源持續(xù)緊張，供需矛盾逐步加劇，電鍋爐將更具有替代優(yōu)勢。

2.2 電能替代量化模型

電能替代需要以模型化進(jìn)行量化完成對電能替代潛力的分析，在這里將電能替代量作為分析電能替代潛力的客觀依據(jù)，為此可以建立理論模型：

式中：Dct為第t年電能替代量;Yct為第t年實際的電能消耗量;TB為基準(zhǔn)年，用以衡量其他年份電能替代量的多少;YTB為基準(zhǔn)年TB的電能替代量;Yc，TB為基準(zhǔn)年TB的所有能源消耗總量;Yt為第t年所有能源消耗的總量。

從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，一個大工業(yè)用戶的改造成本包括設(shè)備土建成本、初始投資、安裝成本、環(huán)評成本、燃料成本和其他成本;得到的經(jīng)濟(jì)效益包括政府補(bǔ)貼、電價優(yōu)惠、基本電費(fèi)等。用戶為實現(xiàn)最優(yōu)經(jīng)濟(jì)改造及效益分析需對自身電能替代量進(jìn)行預(yù)估，然后根據(jù)投資成本及其他費(fèi)用來綜合考慮鍋爐改造類型。

3 案例分析

2019年某地區(qū)電能替代典型示范項目電量指標(biāo)為6200 MWh，必須推廣的替代領(lǐng)域為電鍋爐。為此目標(biāo)，深入分析本地區(qū)電能替代潛力，為燃煤企業(yè)制定改造計劃，分別從建設(shè)成本、運(yùn)營成本等方面分析電能替代的優(yōu)劣性。以某燃煤鍋爐公司為研究對象，對其改造方案進(jìn)行對比分析，為其制定最優(yōu)改造方案。

3.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)描述

該公司目前燃煤鍋爐規(guī)模為50 t/h，日運(yùn)行小時數(shù)為24 h，日用蒸汽量約為1080 t，年運(yùn)行天數(shù)為300 d，年用蒸汽量約為324 000 t。鍋爐最高負(fù)荷為50 t/h，最低負(fù)荷為37 t/h，平均負(fù)荷為45 t/h;該地區(qū)水費(fèi)約為3.5元/t。該公司蒸汽鍋爐擁有產(chǎn)品加熱及干燥，蒸汽壓力為1.25 MPa，蒸汽溫度為190℃，回水溫度為80℃。

3.2 成本分析

該研究用戶意愿將50 t/h的燃煤鍋爐進(jìn)行改造，這里主要針對燃煤鍋爐改造為電極式蒸汽鍋爐和燃?xì)忮仩t進(jìn)行分析。

1）建設(shè)成本

建設(shè)成本一般包括土建投資、初始投資、安裝費(fèi)用等，電極鍋爐投資費(fèi)和燃?xì)忮仩t相差不大，但是可以節(jié)約用地且零排放無環(huán)保相關(guān)費(fèi)用支出。

2）電鍋爐與燃?xì)忮仩t特性分析對比

對比分析電極式蒸汽鍋爐與燃?xì)忮仩t特性，可以看出電極式鍋爐整體優(yōu)于燃?xì)忮仩t。

3）運(yùn)行方案

為實現(xiàn)用戶最優(yōu)經(jīng)濟(jì)分析，通過采用不同鍋爐組合運(yùn)行模式，對純電極式鍋爐、電極式鍋爐+燃?xì)忮仩t、電極式鍋爐+燃煤鍋爐3種方案改造成本與運(yùn)行成本進(jìn)行分析對比，為用戶確定最終的改造方案。

（1）純電極式鍋爐：純電極式電鍋爐前期一次性投入2350萬元，完成改造可獲得省級財政補(bǔ)貼400萬元，實際一次性投入1950萬元?？梢杂嬎愠黾冸姌O式電鍋爐年運(yùn)行成本支出7315.66萬元。

（2）電極式鍋爐+燃?xì)忮仩t：此種方案主要是采用電極式鍋爐的豐水期較為便宜電價和枯水期時使用燃?xì)忮仩t。電極式鍋爐+燃?xì)忮仩t前期一次性投4310萬元，完成改造可獲得省級財政補(bǔ)貼400萬元，實際一次性投入3910萬元。電極式鍋爐+燃?xì)忮仩t的年運(yùn)行成本支出5 880.2萬元。該方案較采用純電極式鍋爐多投入1960萬元，但年運(yùn)行成本少支出1435.46萬元，在鍋爐故障、冬季缺氣、電網(wǎng)故障時，兩套鍋爐可互為備用，提高企業(yè)能源供應(yīng)的可靠性。

（3）電極式鍋爐+燃煤鍋爐：該方案主要是采用電極式鍋爐的豐水期較為便宜電價和枯水期時使用燃煤鍋爐。因使用之前的燃煤鍋爐，燃煤鍋爐未拆除，前期一次性投入2350萬元。電極式鍋爐+燃煤鍋爐的年運(yùn)行成本支出5374.77萬元，較方案1和方案2分別少支出940.89萬元、505.44萬元，并且兩套鍋爐可互為備用，提高企業(yè)能源供應(yīng)的可靠性。

通過對該用戶的改造方案進(jìn)行分析可以看出，采用純電鍋爐模式一次性投入最低，但運(yùn)行成本最高;采用電極式鍋爐+燃煤鍋爐模式運(yùn)行成本最低，但后續(xù)仍需考慮淘汰燃煤鍋爐;采用電極式鍋爐+燃?xì)忮仩t模式雖一勞永逸，但一次性投入最大。結(jié)合該企業(yè)綜合自身實際情況及改造方案對比，優(yōu)先推薦用戶采用電鍋爐+燃煤鍋爐模式，待條件成熟后再將燃煤鍋爐更換為燃?xì)忮仩t。

4 結(jié)語

“電能替代”工作作為當(dāng)前重點(diǎn)營銷任務(wù)之一，是開拓新增售電市場的關(guān)鍵增長點(diǎn)。為促進(jìn)某地區(qū)“電能替代”工作順利推進(jìn)，以轄區(qū)某50t/h燃煤鍋爐作為研究對象，分別探究了燃?xì)忮仩t、電極式鍋爐以及上述兩者混合改造方案，并計算改造成本及實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益，最終為用戶提出合理改造方案。

參考文獻(xiàn)

[1]寧曉靜，張毅，林湘寧，等.基于物理-信息-價值的能源區(qū)塊鏈分析[J].電網(wǎng)技術(shù)，2018，42（7）：2312-2323.

[2]孫毅，周爽，單葆國，等.多情景下的電能替代潛力分析[J].電網(wǎng)技術(shù)，2017，41（1）：118-123.

[3]吳磊，詹紅兵.國際能源轉(zhuǎn)型與中國能源革命[J].云南大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2018，17（3）：116-127.

[4]王偉，黃珂.電能替代戰(zhàn)略：機(jī)遇、挑戰(zhàn)與政策選擇[J].華北電力大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2014，9（4）：1-5.

作者信息：林茜，國網(wǎng)福建省電力有限公司安溪縣供電公司，助理工程師