熱電聯產項目供熱經濟性分析

熱電聯產項目供熱經濟性分析

0供熱、供電的成本構成合理的電價和熱價格有助于促進工業(yè)生產的發(fā)展。合理熱價的衡量標準為:首先,熱用戶能支付得起,且熱價比單獨建鍋爐房供熱價格低;其次,生產經營者能回收供熱成本并有合理的利潤回報。利潤高低在價格一定的情況下取決于總成本的大小。因此影響供熱、供電價格的最大因素是總成本?？偝杀景ㄈ剂腺M、水費、材料費、工資福利、折舊費、修理費、財務費用與其它費用。根據成本與產量的關系,又可將其分為可變成本與固定成本2部分,可變成本隨產量的多少而變化,固定成本與產量的多少無關,是一固定值。作為供熱與供電成本的主要方面與主導因素,其可變成本以燃料費用為主,固定成本受熱電項目投資大小的影響很大。熱、電價格是否合理,成本有沒有降低的可能,都需要對供熱、供電的單位成本進行分析,其涉及到熱電2種產品的成本分攤。成本分攤的比值應有合理的物理意義,并能反映成本構成的主要方面與主導因素的影響。文中對成本的分攤機制進行了研究,提出電、熱成本分攤的合理方法,并通過案例分析證明了分攤法的合理性。1在研究熱和電成本效益之間的分工比1.1用熱量法來分析研究熱電成本的分攤應基于熱電聯產節(jié)能的原理,并貫徹比較標準一致、客觀、公正、全面的原則。通過分析比較,采用熱量法來分析研究最合理。這是因為熱電聯產的優(yōu)越性是與熱電分產相比較而體現出來的,單獨的供熱蒸汽循環(huán),不是做功的蒸汽動力循環(huán),熱用戶需要的是滿足熱交換溫度要求的熱量,而不是做功能力;電和熱是2種產品,作為產品有商品交換的價值;廠家賣出去的是熱量(以t或GJ來計量),而不是1.2供熱、供電標準煤耗率的計算熱電聯產的優(yōu)越性是與凝汽式電廠供電、集中鍋爐房供熱的分產方式相比較而體現出來的,為使比較標準一致,熱電廠供熱廠用電所消耗的標準煤耗量應計算在供熱標準煤耗率上。這樣也有利于熱電廠供電標準煤耗率的降低。熱電分產的供熱廠用電是外部有價交換;熱電聯產是熱電廠內部燃料成本分攤。僅供熱廠用電一項,熱電聯產將使熱價降低約2元/GJ,甚至更多。(1)綜合造船廠的能耗式中,e為廠用電量,kW·h;P為發(fā)電量,kW·h。(2)制熱廠的能耗式中,ε(3)工廠的能耗f(4)標準b能源效率式中,HR為熱耗,kJ/(kW·h);D(5)標準供電效率b(6)標準熱耗率b1.3機膨脹、凝汽循環(huán)供熱系統(tǒng)供熱機組可看成是背壓式機組和凝汽式機組的疊加,因此到汽輪機中的蒸汽也可分成2股做功的汽流,一股是蒸汽進汽輪機膨脹做功到抽汽口,再向外部供熱的抽汽供熱做功循環(huán);另一股是蒸汽進汽輪機膨脹做功到凝汽器的凝汽做功循環(huán)(主循環(huán))。所以汽輪機組的進汽量與發(fā)電量,都可看成是凝汽式發(fā)電機組的進汽量、發(fā)電量與背壓式汽輪發(fā)電機組的進汽量和發(fā)電量的相應疊加。應用循環(huán)函數法分析計算(1)汽輪機進汽多耗系數a式中,a(2)汽輪機凝汽減少系數k式中,W1.4熱電聯產發(fā)電節(jié)能技術由于電廠的鍋爐效率高,不僅遠遠高于分散供熱的鍋爐效率,而且也高于集中供熱的鍋爐效率。因此供熱的節(jié)煤量是很大的,一般要超過供電的節(jié)煤量,但這一節(jié)煤量沒有留在電廠,而是反映在熱價的成本計算中,回報給了社會。熱電聯產發(fā)電節(jié)能反映在電廠發(fā)電標準煤耗率的降低上。熱電聯產的節(jié)能是減少了冷源損失和利用了給水泵的廢熱。節(jié)能標準煤耗量的計算式如下:式中,B1.5熱、電、熱分段比來分攤固定成本與財務設供熱成本分攤比值為β式中,B對中小型供熱機組,由于汽輪機容量不大,進汽參數不高,發(fā)電無優(yōu)勢,因此固定成本與財務費用也應用此同一分攤比來分攤。對于大型的兩用機組,由于汽輪機容量大,進汽參數很高,發(fā)電有優(yōu)勢,具有競爭力。如果也按上述同一分攤比來分攤固定成本與財務費用,則將使熱價過高,熱用戶難以負擔,也欠公正。因此對于兩用機組推薦采用如下2種辦法來分攤供熱固定成本與財務費用。(1)按電廠內純供熱投資所占比重式中,A(2)按平均供熱抽汽量計算出減少的發(fā)電量與額定發(fā)電量的比值作為供熱成本的分攤比值,也是客觀、合理的。2對供暖成本效益的分析與研究2.1供熱成本分攤計算C12-4.9/0.98型供熱機組在中國應用很廣,對于小型熱電企業(yè)有一定代表性。該廠有2臺C12-4.9/0.98型機組、1臺B3-3.4/0.98型機組,2001年供熱量達1530403.834GJ(522186.68t),年供電量105.9174GW·h,熱電比為401%,電廠熱效率為50.5%。供熱量比較大,而發(fā)電年利用小時數較低。根據式(10)計算,得熱成本分攤比例為0.55,則電成本分攤比例為0.45。以此比值進行成本分攤計算,其結果見表1。如果可變成本仍按熱、電比值0.55:0.45分攤,而固定成本與財務費用按式(11)分攤,則計算得出的熱、電分攤比值為0.2:0.8,其計算分析結果見表2。從表1可看出,熱、電單位成本構成比例比較協(xié)調,說明用熱、電消耗燃料比值作為單一分攤比來分攤熱、電成本,對小型供熱機組是合理的;熱、電成本中的燃料成本約占40%,固定成本及財務費用略高于可變成本,具有一定代表性,說明中小型熱電機組要降低造價,精簡人員,提高設備年利用小時數。從表2可看出,如果采用2種分攤比,對可變成本采取燃料消耗比分攤,而對固定成本及財務費用采取投資所占比例分攤,則得出熱、電相應的單位成本構成比例嚴重失調。供熱的燃料成本比例超過60%,而供電的燃料成本還不到30%,是不合理的。實踐證明,對于中小型供熱機組一般不宜采用該種分攤方式。如果電廠的發(fā)電利用小時數相對很高,而售熱量相對很小或電價可上調,而熱價上調困難,此時應用2種分攤比進行分攤,不失為一種實事求是的選擇,也為一廠多熱價提供了依據。2.2煤量的1/3分配成本計算采用國產200MW凝汽式汽輪發(fā)電機組,在中、低壓缸連通管上打孔抽汽供采暖熱負荷的方式已在中國北方多個大城市應用,效果很好,有代表性。華北地區(qū)某裝有該類機組的電廠供熱,經物價局批準熱價為15元/GJ。根據式(9)計算,供熱每GJ可節(jié)約標準煤22.5kg。這一節(jié)煤量通常是體現在電廠供電標準煤耗率的降低上。如果把這一好處硬性地計算在供熱方面,基于表3的計算結果得供熱利潤為4.9元/GJ,該利潤較高,而發(fā)電無任何利潤,不夠公平,也影響了供電的積極性。如果將減少冷凝損失而得到節(jié)約標準煤量的1/3分配到供熱上,其成本計算結果見表4,基于表4計算出電廠在供熱上的利潤只有0.22元/GJ。但電廠仍留有4.11元/GJ的節(jié)能潛力在供電方面。電廠供出1GJ熱少發(fā)的電量為39.2kW·h,若每kW·h電利潤0.1元,則減少的發(fā)電利潤是3.92元。4.11元大于3.92元,其有微利可圖。如果不將減少冷凝損失而節(jié)約標準煤量的1/3分配到供熱方面,則供熱成本都會超過15元/GJ,熱價將隨之抬高。將減少冷凝損失節(jié)約標準煤耗的1/3,即7.5kg/GJ,按當地當時煤價折合人民幣,有利于熱價下降約2元/GJ。選擇分配比例為1/3的理由如下:(1)雖然供熱發(fā)電節(jié)能,有供熱的外因,才有節(jié)能的結果,但主要還是內因。如果鍋爐新蒸汽減溫減壓供熱,就沒有這種節(jié)能結果。這種節(jié)能是電廠在起主導作用,而且電廠增大了運行風險,將該節(jié)能量的2/3用于電廠發(fā)電部分十分必要。(2)電廠計算的供熱標準煤耗量為39.07kg/GJ,其中鍋爐效率為0.90,管道效率0.98,熱網效率0.99,取值較高,是合理的。減去7.5kg/GJ因節(jié)能降低的煤耗量,實際計算標準煤耗為31.57kg/GJ。而1GJ熱不考慮任何損耗,也需34.12kg標準煤耗。31.57kg/GJ小于34.12kg/GJ。供熱方面得到的好處十分明顯。(3)從測試供熱、供電利潤結果看,比較平衡協(xié)調。利益均衡,雙方都可接受。從表4還可看出,燃料費約占70%,這對同類電廠有一定參考價值。燃料費9.485元/GJ,是考慮了廠用電及汽水損失等后得出的,但折合標準煤耗僅34.616kg/GJ,與無損耗能量交換的理想標準煤耗量34.12kg/GJ很接近,所以大型兩用機組供采暖是十分經濟的。3供熱成本分析(1)熱價和電價是一對矛盾的統(tǒng)一體,而且有互補作用,熱與電其中一個價格可以訂高,則另一個可相應降低。(2)熱電成本是相互關聯的,成本分可變成本、固定成本與財務費用。可變成本以燃料成本為主;固定成本和財務費用與熱電項目的投資關系最密切。熱電成本分攤應抓住主要方面,分攤比值應有合理的物理含義,并能反映成本構成的主要方面與主導因素的影響。經研究得出,只有采用循環(huán)函數法的熱量法分析才能反映熱電聯產節(jié)能的實質,而其它方法均不能做到這一點。根據熱電聯產的節(jié)能原理,貫徹與熱電分產比較標準一致、客觀公正的原則,采用循環(huán)函數法計算熱、電可變成本的分攤比值是方便、合理的。對于供采暖熱負荷的兩用機組(包括循環(huán)水供熱機組),將其供熱發(fā)電節(jié)煤量的1/3效益補貼在供熱方面,有利于降低供熱成本,推動集中供熱。(3)供熱分攤比的選取,應使供熱的利潤空間和供電的利潤空間相接近;對于中、小型