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【原创】珠海横琴岛燃气多联供能源站项目 供热价格计算方法研究

发布日期:2019-07-17 作者:常胜、郑敬波 来源:中国工程咨询

珠海横琴岛燃气多联供能源站项目

供热价格计算方法研究

 

常  胜  国家电投集团广东电力有限公司 首席专家

郑敬波  利来国际官网 总经理

 
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摘要:燃气多联供能源站项目作为重要的基础配套设施,主要产出为公共产品及服务。通过从能源等价的观点出发,结合市政基础设施投资及价格关系,并以上网电价为基准,提出采用功率损耗法计算热价的方法,价格能被市场和用户所接受,简单易行,结果合理。

 

关键词:多联供  热价  能源等价

 

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一、 前言

珠海横琴岛燃气多联供能源站项目作为横琴新区重要的基础配套设施,是横琴新区开发初期四大重点建设项目之一。能源站向横琴新区提供电力,同时提供区域集中供冷、供热、热水等产品和服务,实现能源清洁利用和梯级利用的目标。电热冷多联供的最大特点就是将一次能源的利用率达到最大限度。电热冷多联供的一次能源利用率可达75%以上,比单一发电高约40%。燃气-蒸汽联合循环热效率可达49%。通过区域性多联供,使一次能源得到梯级利用。

 

多联供项目是节约能源、改善环境的一项重大措施,其优越性已被越来越多的人所认识。合理地制定热价是多联供项目发展的关键所在。对于多联供项目,由于供出的电能和热能在形式上不同,计价方式不同,因此其热经济性指标的制定比火力发电厂、供热锅炉房要复杂和困难得多。供热成本的核定及热价制定的依据一直是困扰电厂、热用户、地方政府行政管理部门的一个突出问题。热价制定过高用户难以承受,不利于市政公用事业的深化改革和产品的普遍使用,形成对多联供项目的生产负荷冲击和横琴新区的招商,热价过低电厂运营难以为继,也不利于能源的节约。本文以我国价格管理政策为基础,从能源等价的观点出发,结合市政基础设施投资及价格关系,并以上网电价为基准,提出一种热价的计算方法和确定机制。

 

02
二、 热价计算方法

 

目前国内外对热电联产计算热价主要方法有三类:一是热电联产效益归电法,如热量法;二是热电联产效益归热法,如实际焓降法;三是热电联产效益折衷分配法,如能量等价法等。这几种方法各有一定的合理性,但也都有一定的局限性。

 

热量法是国家能源利来国际官网所规定的计算热电联产的供热煤耗及成本的方法,是在热力学第一定律的基础上,从能量数量利用的观点来分配总耗热量,从而计算热价。由于热量法没有反映热、电两种产品的质量差异和不同参数供热蒸汽的质量差别,制定的热价也不尽合理,会造成供热供冷端居民承受的价格过高。对于供热供冷企业来说将因价格关系导致无市场竞争力,从而影响供热供冷量,达不到热电联产指标反而影响电厂机组利用小时。

 

实际焓降法是按汽轮机供热抽汽的实际焓降不足与进汽的总实际焓降的比例来分配总耗热量,从而计算热价。它考虑了热化供热蒸汽在汽轮机中做功不足对热能质量的影响,采用高质高价、低质低价的分摊方法。但这增加了电厂的发电成本,挫伤了多联供发电的积极性。

 

功率损耗法,即能量等价法,是计算因供热减少的发电量。即,在热电厂蒸汽参数及流量不变的情况下,由于供热而减少了发电量,那么这部分少发电量的价值就是供热应负担的成本,即经济学中的机会成本。是处在热量法和实际焓降法之间的一种折衷的方法,它将热电联产带来的净效益合理地分配给热电双方。是本项目一个切合实际的计算方法。

 

由于目前我国对发电上网按国家发展改革委《上网电价管理暂行办法》及其他相关工程投资管理和政策为依据测算本项目合理上网电价,按《城市供热价格管理暂行办法》确定热价。电价执行国家定价,热价执行政府指导价。在确定热价时,企业也应关注产品定价的政策不同对整体经济效益的影响。下面主要采用热量法和功率损耗法计算热价、比较分析。

 

03
三、 应用实例

 

1.热量法计算热价

热价=变动成本+固定成本+利润+税金

变动成本为供热耗用的天然气;固定成本以热量法为基础,以电热成本分摊比例确定。供热固定运营成本分摊比=供热用气量/发电供热总用气量×100%。按电厂初步设计,在年发电量33.38亿kWh,年均供热量约合518万GJ情况下,供热成本分摊比为3.57%[1]。投资分摊比参考国家发改委发布的《火力发电厂工程经济评价导则》等有关规定,参考电厂可研报告的分摊原则按5%计算。利润按投资收益率8%计算确定。计算结果如下:

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2.按功率损耗法计算热价

假设在所耗燃料和蒸汽流量一致的情况下,主要在保证工况抽凝100%负荷与保证工况纯凝100%负荷下进行比较,计算少发电量按上网电价折合成蒸汽成本。同时考虑前期供热量不足对工况的影响,以及增加的供热投资和人员等费用对成本的影响,综合分析给出热价。计算公式如下:

蒸汽单价=(纯凝工况发电收入-抽凝工况发电收入)/供热量

纯凝工况发电收入=纯凝工况发电量×(1-厂用电率)×上网电价

抽凝工况发电收入=抽凝工况发电量×(1-厂用电率)×上网电价-供热电耗×上网电价

 

根据电厂燃气机组保证工况纯凝100%负荷和保证工况抽凝100%负荷热平衡图进行比校核对,在纯凝工况下发电量为359.97MW/h,抽凝工况下发电量为319.16MW/h,抽气量为175t,压力1.2MPa,温度298℃,焓值3043kJ/kg[2],上网电价0.745元/kWh、厂用电率2.5%情况下,计算结果如下:

 

单位小时保证工况纯凝100%负荷下单位发电收入

纯凝发电收入=纯凝发电量×(1-厂用电率)×上网电价

                     =359.97×1000×(1-2.5%)×(0.745/1.17)

                     =223481元

 

单位小时保证工况抽凝100%负荷下单位发电收入

抽凝发电收入=抽凝发电量×(1-厂用电率)×上网电价-供热量×供热耗电系数×上网电价

                        =319.16×1000×(1-2.5%)×(0.745/1.17)- 175×3.043×5.7×(0.745/1.17)

                         =198145-1933

                        =196212元

 

热价=(纯凝发电收入-抽凝发电收入)/供热量

       =(223481-196212)/(175×3.043)

       =51.21元/GJ

 

计算结果显示,热量法计算的热价为97.02元/GJ,折合291元/吨。该价格远高于140-150元/吨煤电供热价格水平,难被用热用户认可和接受。功率损耗法计算的热价为51.21元/GJ,折合153元/吨,基本接近市场供热价格,能被市场认可。高热价同时也将影响供热量,根据机组热耗曲线图,当供热负荷较低时,机组热耗增加导致机组运行成本增加,降低多联供项目的整体效益。采用功率损耗法确定热价更具有实际意义,以此价格供热,用户承受得起,与现行市场热价差别不大,由于用热量整体增加,多联供项目整体成本降低而增加效益。

 

根据GE公司给出的9FA型燃机负荷与热耗关系曲线如图,可以看出,机组负荷率在80%,热耗增加4%;负荷率60%,热耗增加9%;负荷率40%,热耗增加20%。可见,9FA机组在62%~ 100%负荷范围运行,效率较高。

 

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04
四、 结论

 

在发电厂上网电价执行国家定价的情况下,热价的公共属性和政府指导价格约束,决定了其定价的复杂性。本文用能源等价观点并以上网电价为基准,提出一种新的确定热价的计算方法。

 

该方法计算简单,在理论上比较合理,结果也符合实际,且体现了能量梯级利用的思想。合理的价格同时也将增加区域用热量,降低多联供机组的热耗成本,形成整体经济效益最优。希望该方法能对提升多联供机组经济效益.调动各方面积极性,促进能源梯级利用和环境保护有参考价值。

原文

 
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