我国冬季供暖问题研究

我国冬季供暖问题研究

0典型案例选取中国冬季寒冷地区与14个省（直辖市）之间，包括约34亿平方米的住房和约1亿人的人口。该区域冬季潮湿阴冷,室外温度低于5℃时,人们的不舒适感要比同样室外温度的严寒、寒冷地区大按气候条件,我国需要集中供暖的区域可分为极寒地区、寒冷地区及供暖过渡区,针对这三个区域,本文分别选择了沈阳、石家庄和武汉三个省会城市作为典型案例进行经济性分析为使分析案例具有可比性,文中假定按2×300MW供热机组,供热负荷650MW/h(2×500t/h供暖抽汽量),高温热水供暖,热源和热网投资按照定额选取,煤价和电价按照地域典型价格选取。供热煤耗与机组抽汽参数、供热介质、供回水温度、保温材质及保温厚度有关,一般在38~40kg/GJ,各地区差异较小,为简化计算本文按40kg/GJ计取。1典型地区的集中供暖分析1.1供暖价格定权极寒地区以沈阳为例,沈阳位于中国东北地区南部,辽宁省中部,以平原为主,属温带半湿润大陆性气候,全年气温在-29℃~36℃之间,平均气温8.3℃,全年降水量500毫米,全年无霜期183天。受季风影响,降水集中,温差较大,四季分明。日平均温度小于等于5℃天数为152天,日平均温度小于等于5℃期间内的平均温度为-5.7℃。目前沈阳市城区主要以集中供暖为主,集中供暖热源为热电厂和区域供热锅炉。根据沈阳市物价局下发的沈价[2008]92号文件“关于调整供暖价格的通知”的规定,居民住宅供暖价格统一调整到每平方米建筑面积28元;其中没有单位报销供暖费的居民用户按25.3元/平方米交费,差额部分由政府财政每月与供热企业结算1.2夏季和夏季平均温度寒冷地区以石家庄为例,石家庄市地处华北中部,属于暖温带大陆性季风气候。太阳辐射的季节性变化显著,四季分明,寒暑悬殊,雨量集中于夏秋季节。干湿期明显,夏冬季长,春秋季短,夏季经常达到34℃。春季长约55天,夏季长约105天,秋季长约60天,冬季长约145天。日平均温度小于等于5℃天数为117天,日平均温度小于等于5℃期间内的平均温度为-0.2℃。截至2012年石家庄市区供暖面积达9406万平米,集中供热面积为9195万平方米,占需供热总面积的97.76%。其中华电河北分公司5286万平米,东方热电集团公司2675万平米,自备锅炉1234万平米,采取地源热泵、污水源热泵、燃气壁挂炉、电热地暖等方式供暖211万平米,占供热总面积的2.24%。目前石家庄市居民供热的取暖价格标准为22元/平方米。1.3武汉供暖的基本情况供暖过渡区以武汉为例,武汉地处长江中游地区,属北亚热带季风性湿润气候,有雨量充沛、日照充足、夏季酷热、冬季寒冷的特点。一般年均气温15.8℃~17.5℃,一年中,1月平均气温最低,0.4℃;7、8月平均气温最高,28.7℃。夏季极长达135天,夏天普遍高于37℃,极端最高气温44.5℃。年无霜期240天,年日照总时数2000小时。日平均温度小于等于5℃天数为67天,日平均温度小于等于5℃期间内的平均温度为3.7℃。目前武汉市供暖的方式基本可分两种,一种是集中供暖,另一种是分散供暖。集中供暖的地区主要是武昌片区以及关山片区,供暖面积600万平方米,覆盖5万户居民,热源是武昌热电公司、青山热电公司。其余大部为分散供暖,供暖形式主要为入户空调和电取暖。据武汉市物价局规定,集中供暖的收费价格将实现按面积收费和按表计量收费两种方式。其中按面积收费标准为25.5元/平方米,按表计量收费标准为0.33元/千瓦时。2典型地区的集中供暖经济分析2.1集中供暖经济性本文重点通过热价测算,对比三类典型地区集中供暖经济性差异。为便于分析,本文根据各地区特点由机务专业人员选定了300MW供热机组集中供暖情况下的各地区技术经济指标2.2设计参数选取热价测算边界条件首先基于表1中数据,若没有提供资料的均采用《火电工程限额设计参考造价指标(2012年水平)》(以下简称“限额”)中的参数。对于主要边界条件说明如下。2.2.1供热面积及改造覆盖率三个典型地区的主要投资参数如表2所示。热源投资均选用了限额中2×300MW国产亚临界供热机组的投资。厂外热网投资由厂外热网单位投资乘以相应供暖面积得到,厂外热网单位投资选用了建设部发布的《市政工程投资估算指标》之集中供热热力网工程分册(HGZ47-108-2007)的数据,供暖面积源自表1。建筑保温改造投资根据综合单价、供暖面积及改造覆盖面三项参数得到,其中建筑保温综合单价50元/平方米是由30元/平方米的3mm聚氨酯保温板与20元/平方米的施工费组成;建筑保温改造覆盖面根据三地区的现状分别取定,其中考虑到沈阳地区和石家庄地区基本都已有建筑保温,按无需改造处理。武汉地区建筑节能标准较北方地区低,现状大多数建筑不满足集中采暖的要求,本文按70%的供暖区域需要改造进行测算。由表2得到沈阳、石家庄、武汉三地区的集中供热静态总投资分别为319763万元、32091万元、366740万元。其中武汉地区投资中含44625万元的建筑保温改造投资。此外,根据限额中关于建设期间可抵扣增值税指标,即300MW燃煤机组比例约为静态投资(不含建筑保温改造)的7.5%,测算得到三个地区可抵扣增值税分别为23982万元、24069万元、24159万元。2.2.2供热煤耗、用电率、供热率三个典型地区的主要生产成本参数如表3所示。不含税标煤价参考近期当地市场煤价取定。年均供电煤耗与表1相同,为机务专业人员考虑不同地区温度差异后得出的经验值。年均供热煤耗、发电厂用电率、供热厂用电率表1取定。定员数中包含了200名厂外热网员工。2.2.3税电价的选取三个典型地区的主要收入参数如表4所示。含税电价为当前各地区的标杆上网电价。年发电量和年供热量均由热机专业提供,其中年发电量数值对应机组年利用小时5500小时。2.3计算热价的合理性2.3.1基本方案测算根据上述边界条件,采用电力规划设计总院最新发布的经济评价软件(火力发电工程经济评价导则DL/T5435-2009),设定投资各方内部收益率为8%,按照等额本金的偿贷方式,测算得到的含税热价如表5所示,并把该条件下测算的方案定义为基本方案。可以看到在基本方案下,沈阳、石家庄、武汉三地区的含税热价分别为48.18元/GJ、58.89元/GJ、78.45元/GJ,盈亏平衡点分别为72.21%、72.84%、73.88%,在投资各方内部收益率为10%的情况下的含税热价分别为52.49元/GJ、64.32.元/GJ、89.36元/GJ。三个地区的电价依次上升,投资依次增加、供热量依次降低、煤价依次上升,这些因素综合影响导致三个地区的热价依次上升。2.3.2各因素敏感度的比较为了定量的分析各热价影响因素的大小及作用效果,对影响热价的主要不确定因素做了敏感性分析,结果如表6、表7所示。由此可以看到,对于三地区不确定因素的敏感度,由大到小依次为电价、煤价、投资、发电量、供热量。三地区各因素的敏感度排序相同,值得注意的是武汉地区对于电价和煤价的敏感度相比沈阳地区和石家庄地区更大,通过提高电价和降低煤价能更有效地降低热价,从而在经济上有助于南方地区实现供暖。从影响方向来看,与热价同方向变化的因素是煤价和投资,与热价反方向变化的因素是电价、发电量和供热量。2.3.3热价测算结果为进一步横向对比热价差异,三地区不含税煤价统一按平均值750元/t取定,热价测算结果如表8所示。可以看到,在其他参数不变、煤价调整为相同值的情况下,三个地区热价差异较小。2.4对具体地区的影响分析前述经济分析是建立在一系列假定边界条件的基础上,这没有考虑三类典型地区热源、热网投资的差别,也没有考虑气象条件、厂用电、供热煤耗等对各地区电厂效率的影响。但通过敏感性分析可知上述假定条件对成本、热价影响很小,为简化分析,可以认为上述假定边界条件选取合理。此外,热价测算中没有考虑供热补助,因此测算热价与实际热价存在一定差异。3电价与强化热价分析本文对沈阳、石家庄、武汉三个国内典型地区的供热经济性进行了比较。在投资各方内部收益率8%情况下,测算结果表明,三地区的含税热价分别为48.18元/GJ、58.89元/GJ、78.45元/GJ,从北向南三地区热价显著升高,表明以武汉地区为代表的冬冷夏热地区当前集中供暖成本很高;三地区不含税标煤价统一为750元/t时,含税热价分别为56.93元/GJ