谷民安, 陈世杰, 武新芳

(1.新奥能源服务(上海)有限公司, 上海 200433; 2.上海电力学院, 上海 200090)

随着社会生活水平的逐步提高,人们越来越追求高品质生活,城市集中供热行业迅猛发展。目前,传统的城市集中供热主要是由燃煤电厂热电联产系统供热,消耗的能源以煤为主。这也是北方地区冬季雾霾的主因之一。近年来,随着供热技术的不断发展,很多地区开始调整能源结构,产生多种供热方式,以满足不同类型的建筑和地区的需要。

1 城市供热产业现状

在供热领域,可选择的供热能源包括:天然气、电能、热泵、地热能、燃油等[1-2]。据新华社中国经济信息社发布的《京津冀及周边地区清洁供暖发展报告》显示,通过实施煤炭消费减量替代等措施,北京清洁能源供热的比例已提高到了88%,中心城区已实现了供热锅炉无煤化;天津、河北、河南等省市也都因地制宜,利用“煤改电”“煤改气”、洁净型煤利用、地热能等多种形式全面推进城乡居民供热清洁化[3-4]。

2014年,中国城市集中供热蒸汽供热总量为5.56×108GJ,同比增长4.46%,热水供热总量达2.765×109GJ,同比增长3.78%。2015年,中国城市集中供热蒸汽供热总量约为5.8×108GJ,热水供热总量约为2.89×109GJ,同比增长4.52%。

目前,城市集中供热行业主要集中在北方传统采暖地区,南北供热的分界线是秦岭-陇海线,此线以南地区一律不集中供热[5]。截止目前城市集中供热面积总量达90多亿m2,城市集中供热行业缺口大,原有的供热管网供热能力不足,需要通过新技术升级改造。我国城市供热行业需求的地区差异如图1所示。

图1 我国城市供热行业需求的地区差异

在非采暖区域,比如长江中下游流域冬季湿冷,具有强烈的供热诉求。随着厄尔尼诺现象变化,我国南北分界线逐渐南移,冬天长江流域(上海、重庆、湖北、湖南、江西、四川等地)的气温已经达到-8～10 ℃,远低于北方城市集中供热时的室内温度(16～18 ℃);而且南方雨水多、湿度大,人体热反应度比北方要高,南方供热需求仍呈不断上升趋势,潜力十分巨大。

2 城市集中供热补贴政策

目前我国没有明确的采暖补贴政策,有些地方的补贴是当地政府自行制定的。现行的地方补贴政策主要包括3个部分。

(1) 配套费补贴 为支持供热企业建设基础设施,地方政府根据当地供热能源的利用比例,对供热企业给予供热配套费补贴。表1为8个城市供热配套费及供热费用的收取标准。

表1 8个城市供热配套费以及供热费用标准

(2) 设备补贴 以青岛为例,鼓励海水源、污水源、土壤源、空气源热泵和其他电供热项目建设谷电储能设施,由财政资金给予补贴,最高补贴额不超过1 000万元;燃煤锅炉改造为燃气锅炉,可享受每吨燃煤锅炉补贴10万元。

(3) 运行补贴 以青岛为例,对新建燃气锅炉集中供热项目的居住建筑部分、天然气分布式能源供热项目,按核定天然气用量给予补贴。燃气集中供热项目居住建筑部分每立方用气补贴1.92元。

3 不同供热方式的经济性比较

本文主要对目前常用的燃煤锅炉供热、燃油锅炉供热以及燃气锅炉供热进行对比,从供热系统初投资、项目运行费用两方面分析不同供热方式的经济性。

3.1 初投资分析

通常,初期投资包括设备费用、基建费用、安装费用3个主要组成部分[6]。与燃气和燃油锅炉相比,燃煤锅炉涉及到储煤、除尘等因素,占地面积大、费用高,因此将锅炉房的初期投资折算成单位采暖面积所耗费用。参考《城市供热热源工程投资估算指标》[7]中的数据,3种供热方式的单位面积所耗费用分别为:燃煤锅炉房为59.2元/m2;燃气锅炉房为58.3元/m2;燃油锅炉房为59.2元/m2。

3.2 运行费用分析

供热运行费用主要包含能源费用(燃料、水、电等)、设备折旧费、设备维修费、财务费用、工资及其他费用[8]。本文将所有费用全部折算成单位采暖面积所耗费用。

3.2.1 计算原则

折算过程中的计算原则如下:建筑物耗热量指标取24 W/m2;采暖时间为120天;燃煤锅炉的耗电量为5 kWh/m2,燃气锅炉为1.5 kWh/m2,燃油锅炉为2.0 kWh/m2;耗水量为75 kg/m2。燃料热值为标煤29.3 mJ/kg,天然气36 mJ/m3,重油41.858 mJ/kg。燃料价格为标煤600元/t,天然气2元/m3,重油2 000元/t。水费为3.5元/t,电费为0.62元/kWh。

3.2.2 燃料费计算

燃料耗量与燃料的热值、锅炉的效率、建筑耗热指标,以及管网的运行效率息息相关。3种供热方式的各项参数如表2所示。

表2 3种供热方式的参数

3.2.3 运行费用计算

将燃料费用、耗水费用、耗电费用、折旧费用、维修费用、工资及其他费用全部计入运行成本,结果如表3所示。

表3 3种供热形式的运行费用比较(元·m-2)

近年来,标煤价格不断上涨,燃煤锅炉成本逐渐提升,但运行费用仍比燃气锅炉和燃油锅炉低。重油的价格最近较低,因此燃油锅炉的供热运行成本比燃气锅炉略低。“打赢蓝天保卫战”是2018年中国煤控项目工作的重点,实现煤的清洁利用、逐步提高清洁能源比例是有效途径。目前来说,清洁能源供热仍以天然气为主,政府相关扶持政策相继出台,令天然气集中供热具备竞争力,燃气企业与供热企业实现双赢。我国与俄罗斯、美国等国家签订天然气长期协议,未来会提供大量天然气资源,天然气价格将有可能持续下跌,天然气供热将会持续发展。

4 天然气城市集中供热适用性场合分析

天然气城市集中供热占地面积小,排放污染少,但运行成本比热电联产要高[7]。为此,开展天然气城市供热业务必须考察当地的集中供热水平(即热化率)以及当地热价等。通过调研当地的供热规划、热力公司的经营模式和经营状况,来寻找业务机会。通过查找相关技术文献以及供热公司提供的实际运行数据,根据以上3种供热方式的经济性分析,判断出以下场合可适当开展天然气城市集中供热业务。

(1) 当地热化率低,以分散燃煤小锅炉房供热为主,当地政府有迫切实施集中供热的意愿,可以在各类政策上大幅让步,如供热配套费、税收、土地等。供热配套费标准为,居民≥40元/m2,非居民≥80元/m2。

(2) 当地负责城市集中供热的热力公司经营不善,体制性亏损,管理指标高于下列数据时:全年管理成本>2元/m2,每月每平米煤耗>5.5 kg,或每月每平米天然气消耗>2.3 m3,每月每平米水耗>12.5 kg,水泵电耗>0.64 kWh/m2,即可认为管理水平较差。若政府有意愿转让,则可考虑介入当地热力市场。

(3) 考虑设备折旧及维修保养费用,在以煤为主要燃料时,每月不低于5.5元/m2;以燃气为燃料时,每月不低于6.5元/m2。

(4) 热电厂采购热价不高于40元/GJ。

5 结 语

近年来,城市集中供热行业获得了迅速发展;该行业也在深化改革力度,加快市场化进程。民营企业以及外资企业等多种经济成分进入供热市场,使得市场的竞争日益激烈。2017年农村市场全面开启,京津冀及周边地区“2+26”城市重点推进“煤改气”以及可再生能源供热工作,提高清洁供热水平。本文分析了不同供热方式的经济效益,进而判断出开展天然气城市集中供热的适用条件,为今后开展供热业务提供借鉴。