我國冬季供暖問題研究

我國冬季供暖問題研究

0典型案例選取中國冬季寒冷地區(qū)與14個?。ㄖ陛犑校┲g，包括約34億平方米的住房和約1億人的人口。該區(qū)域冬季潮濕陰冷,室外溫度低于5℃時,人們的不舒適感要比同樣室外溫度的嚴寒、寒冷地區(qū)大按氣候條件,我國需要集中供暖的區(qū)域可分為極寒地區(qū)、寒冷地區(qū)及供暖過渡區(qū),針對這三個區(qū)域,本文分別選擇了沈陽、石家莊和武漢三個省會城市作為典型案例進行經(jīng)濟性分析為使分析案例具有可比性,文中假定按2×300MW供熱機組,供熱負荷650MW/h(2×500t/h供暖抽汽量),高溫熱水供暖,熱源和熱網(wǎng)投資按照定額選取,煤價和電價按照地域典型價格選取。供熱煤耗與機組抽汽參數(shù)、供熱介質(zhì)、供回水溫度、保溫材質(zhì)及保溫厚度有關,一般在38~40kg/GJ,各地區(qū)差異較小,為簡化計算本文按40kg/GJ計取。1典型地區(qū)的集中供暖分析1.1供暖價格定權極寒地區(qū)以沈陽為例,沈陽位于中國東北地區(qū)南部,遼寧省中部,以平原為主,屬溫帶半濕潤大陸性氣候,全年氣溫在-29℃~36℃之間,平均氣溫8.3℃,全年降水量500毫米,全年無霜期183天。受季風影響,降水集中,溫差較大,四季分明。日平均溫度小于等于5℃天數(shù)為152天,日平均溫度小于等于5℃期間內(nèi)的平均溫度為-5.7℃。目前沈陽市城區(qū)主要以集中供暖為主,集中供暖熱源為熱電廠和區(qū)域供熱鍋爐。根據(jù)沈陽市物價局下發(fā)的沈價[2008]92號文件“關于調(diào)整供暖價格的通知”的規(guī)定,居民住宅供暖價格統(tǒng)一調(diào)整到每平方米建筑面積28元;其中沒有單位報銷供暖費的居民用戶按25.3元/平方米交費,差額部分由政府財政每月與供熱企業(yè)結(jié)算1.2夏季和夏季平均溫度寒冷地區(qū)以石家莊為例,石家莊市地處華北中部,屬于暖溫帶大陸性季風氣候。太陽輻射的季節(jié)性變化顯著,四季分明,寒暑懸殊,雨量集中于夏秋季節(jié)。干濕期明顯,夏冬季長,春秋季短,夏季經(jīng)常達到34℃。春季長約55天,夏季長約105天,秋季長約60天,冬季長約145天。日平均溫度小于等于5℃天數(shù)為117天,日平均溫度小于等于5℃期間內(nèi)的平均溫度為-0.2℃。截至2012年石家莊市區(qū)供暖面積達9406萬平米,集中供熱面積為9195萬平方米,占需供熱總面積的97.76%。其中華電河北分公司5286萬平米,東方熱電集團公司2675萬平米,自備鍋爐1234萬平米,采取地源熱泵、污水源熱泵、燃氣壁掛爐、電熱地暖等方式供暖211萬平米,占供熱總面積的2.24%。目前石家莊市居民供熱的取暖價格標準為22元/平方米。1.3武漢供暖的基本情況供暖過渡區(qū)以武漢為例,武漢地處長江中游地區(qū),屬北亞熱帶季風性濕潤氣候,有雨量充沛、日照充足、夏季酷熱、冬季寒冷的特點。一般年均氣溫15.8℃~17.5℃,一年中,1月平均氣溫最低,0.4℃;7、8月平均氣溫最高,28.7℃。夏季極長達135天,夏天普遍高于37℃,極端最高氣溫44.5℃。年無霜期240天,年日照總時數(shù)2000小時。日平均溫度小于等于5℃天數(shù)為67天,日平均溫度小于等于5℃期間內(nèi)的平均溫度為3.7℃。目前武漢市供暖的方式基本可分兩種,一種是集中供暖,另一種是分散供暖。集中供暖的地區(qū)主要是武昌片區(qū)以及關山片區(qū),供暖面積600萬平方米,覆蓋5萬戶居民,熱源是武昌熱電公司、青山熱電公司。其余大部為分散供暖,供暖形式主要為入戶空調(diào)和電取暖。據(jù)武漢市物價局規(guī)定,集中供暖的收費價格將實現(xiàn)按面積收費和按表計量收費兩種方式。其中按面積收費標準為25.5元/平方米,按表計量收費標準為0.33元/千瓦時。2典型地區(qū)的集中供暖經(jīng)濟分析2.1集中供暖經(jīng)濟性本文重點通過熱價測算,對比三類典型地區(qū)集中供暖經(jīng)濟性差異。為便于分析,本文根據(jù)各地區(qū)特點由機務專業(yè)人員選定了300MW供熱機組集中供暖情況下的各地區(qū)技術經(jīng)濟指標2.2設計參數(shù)選取熱價測算邊界條件首先基于表1中數(shù)據(jù),若沒有提供資料的均采用《火電工程限額設計參考造價指標(2012年水平)》(以下簡稱“限額”)中的參數(shù)。對于主要邊界條件說明如下。2.2.1供熱面積及改造覆蓋率三個典型地區(qū)的主要投資參數(shù)如表2所示。熱源投資均選用了限額中2×300MW國產(chǎn)亞臨界供熱機組的投資。廠外熱網(wǎng)投資由廠外熱網(wǎng)單位投資乘以相應供暖面積得到,廠外熱網(wǎng)單位投資選用了建設部發(fā)布的《市政工程投資估算指標》之集中供熱熱力網(wǎng)工程分冊(HGZ47-108-2007)的數(shù)據(jù),供暖面積源自表1。建筑保溫改造投資根據(jù)綜合單價、供暖面積及改造覆蓋面三項參數(shù)得到,其中建筑保溫綜合單價50元/平方米是由30元/平方米的3mm聚氨酯保溫板與20元/平方米的施工費組成;建筑保溫改造覆蓋面根據(jù)三地區(qū)的現(xiàn)狀分別取定,其中考慮到沈陽地區(qū)和石家莊地區(qū)基本都已有建筑保溫,按無需改造處理。武漢地區(qū)建筑節(jié)能標準較北方地區(qū)低,現(xiàn)狀大多數(shù)建筑不滿足集中采暖的要求,本文按70%的供暖區(qū)域需要改造進行測算。由表2得到沈陽、石家莊、武漢三地區(qū)的集中供熱靜態(tài)總投資分別為319763萬元、32091萬元、366740萬元。其中武漢地區(qū)投資中含44625萬元的建筑保溫改造投資。此外,根據(jù)限額中關于建設期間可抵扣增值稅指標,即300MW燃煤機組比例約為靜態(tài)投資(不含建筑保溫改造)的7.5%,測算得到三個地區(qū)可抵扣增值稅分別為23982萬元、24069萬元、24159萬元。2.2.2供熱煤耗、用電率、供熱率三個典型地區(qū)的主要生產(chǎn)成本參數(shù)如表3所示。不含稅標煤價參考近期當?shù)厥袌雒簝r取定。年均供電煤耗與表1相同,為機務專業(yè)人員考慮不同地區(qū)溫度差異后得出的經(jīng)驗值。年均供熱煤耗、發(fā)電廠用電率、供熱廠用電率表1取定。定員數(shù)中包含了200名廠外熱網(wǎng)員工。2.2.3稅電價的選取三個典型地區(qū)的主要收入?yún)?shù)如表4所示。含稅電價為當前各地區(qū)的標桿上網(wǎng)電價。年發(fā)電量和年供熱量均由熱機專業(yè)提供,其中年發(fā)電量數(shù)值對應機組年利用小時5500小時。2.3計算熱價的合理性2.3.1基本方案測算根據(jù)上述邊界條件,采用電力規(guī)劃設計總院最新發(fā)布的經(jīng)濟評價軟件(火力發(fā)電工程經(jīng)濟評價導則DL/T5435-2009),設定投資各方內(nèi)部收益率為8%,按照等額本金的償貸方式,測算得到的含稅熱價如表5所示,并把該條件下測算的方案定義為基本方案?？梢钥吹皆诨痉桨赶?沈陽、石家莊、武漢三地區(qū)的含稅熱價分別為48.18元/GJ、58.89元/GJ、78.45元/GJ,盈虧平衡點分別為72.21%、72.84%、73.88%,在投資各方內(nèi)部收益率為10%的情況下的含稅熱價分別為52.49元/GJ、64.32.元/GJ、89.36元/GJ。三個地區(qū)的電價依次上升,投資依次增加、供熱量依次降低、煤價依次上升,這些因素綜合影響導致三個地區(qū)的熱價依次上升。2.3.2各因素敏感度的比較為了定量的分析各熱價影響因素的大小及作用效果,對影響熱價的主要不確定因素做了敏感性分析,結(jié)果如表6、表7所示。由此可以看到,對于三地區(qū)不確定因素的敏感度,由大到小依次為電價、煤價、投資、發(fā)電量、供熱量。三地區(qū)各因素的敏感度排序相同,值得注意的是武漢地區(qū)對于電價和煤價的敏感度相比沈陽地區(qū)和石家莊地區(qū)更大,通過提高電價和降低煤價能更有效地降低熱價,從而在經(jīng)濟上有助于南方地區(qū)實現(xiàn)供暖。從影響方向來看,與熱價同方向變化的因素是煤價和投資,與熱價反方向變化的因素是電價、發(fā)電量和供熱量。2.3.3熱價測算結(jié)果為進一步橫向?qū)Ρ葻醿r差異,三地區(qū)不含稅煤價統(tǒng)一按平均值750元/t取定,熱價測算結(jié)果如表8所示?？梢钥吹?在其他參數(shù)不變、煤價調(diào)整為相同值的情況下,三個地區(qū)熱價差異較小。2.4對具體地區(qū)的影響分析前述經(jīng)濟分析是建立在一系列假定邊界條件的基礎上,這沒有考慮三類典型地區(qū)熱源、熱網(wǎng)投資的差別,也沒有考慮氣象條件、廠用電、供熱煤耗等對各地區(qū)電廠效率的影響。但通過敏感性分析可知上述假定條件對成本、熱價影響很小,為簡化分析,可以認為上述假定邊界條件選取合理。此外,熱價測算中沒有考慮供熱補助,因此測算熱價與實際熱價存在一定差異。3電價與強化熱價分析本文對沈陽、石家莊、武漢三個國內(nèi)典型地區(qū)的供熱經(jīng)濟性進行了比較。在投資各方內(nèi)部收益率8%情況下,測算結(jié)果表明,三地區(qū)的含稅熱價分別為48.18元/GJ、58.89元/GJ、78.45元/GJ,從北向南三地區(qū)熱價顯著升高,表明以武漢地區(qū)為代表的冬冷夏熱地區(qū)當前集中供暖成本很高;三地區(qū)不含稅標煤價統(tǒng)一為750元/t時,含稅熱價分別為56.93元/GJ