王富平 燕琳 陳方兵
(1.中國石油西南油氣田公司天然氣經(jīng)濟(jì)研究所,四川 成都 610051;2.中國石油西部管道公司,新疆 烏魯木齊 830000;3.中國石油西南油氣田公司采氣工程研究院,四川 德陽 618300)
城市天然氣供暖的利用價(jià)值評(píng)估及建議
王富平1燕琳2陳方兵3
(1.中國石油西南油氣田公司天然氣經(jīng)濟(jì)研究所,四川 成都 610051;2.中國石油西部管道公司,新疆 烏魯木齊 830000;3.中國石油西南油氣田公司采氣工程研究院,四川 德陽 618300)
近年來,北方很多城市為有效治理大氣污染,都在大力推進(jìn)城市供暖煤改氣。針對(duì)天然氣供暖市場發(fā)展中存在的價(jià)格問題,以烏魯木齊市為例,在建立考慮節(jié)能效率影響的熱力企業(yè)價(jià)格承受力計(jì)算模型和考慮環(huán)境效益的天然氣供暖的利用價(jià)值評(píng)估模型的基礎(chǔ)上,對(duì)天然氣供暖的利用價(jià)值和熱力企業(yè)的承受力進(jìn)行了分析,認(rèn)為天然氣供暖的環(huán)境價(jià)值高,對(duì)環(huán)境治理貢獻(xiàn)突出,但現(xiàn)行價(jià)格未能體現(xiàn)天然氣供暖利用價(jià)值,同時(shí)也認(rèn)為提升熱力企業(yè)的天然氣價(jià)格承受力是理順天然氣供暖產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格水平、確保天然氣供暖市場健康發(fā)展的關(guān)鍵,建議建立氣熱價(jià)格聯(lián)動(dòng)機(jī)制,適當(dāng)提高終端熱價(jià)水平;積極推進(jìn)建筑節(jié)能改造,提高能源利用效率。
天然氣供暖 熱量價(jià)值 環(huán)境價(jià)值 價(jià)格承受力
為治理大氣污染,目前國內(nèi)很多地方紛紛出臺(tái)城市氣化規(guī)劃,對(duì)供暖鍋爐實(shí)施煤改氣已成為防治大氣污染的重要方式。烏魯木齊市全面推進(jìn)藍(lán)天工程,大力實(shí)施供暖鍋爐煤改氣,大氣污染控制效果顯著,成為了全國煤改氣工程的標(biāo)桿,但在快速發(fā)展中也逐漸顯現(xiàn)了一些問題。在各地政府的推動(dòng)下,天然氣供暖在城市供暖中將扮演著越來越重要的角色,有必要結(jié)合烏魯木齊市天然氣供暖發(fā)展中存在的問題,通過對(duì)天然氣供暖利用價(jià)值的全面評(píng)估,增強(qiáng)天然氣供暖的利用價(jià)值認(rèn)識(shí),理順天然氣供暖價(jià)格,促進(jìn)城市天然氣供暖市場的健康發(fā)展。
1.1 發(fā)展現(xiàn)狀
1)主城區(qū)已實(shí)現(xiàn)以天然氣為主的清潔能源100%供暖。2013年,新增燃?xì)夤崦娣e5 000× 104m2,烏魯木齊市供熱能源結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了從燃煤供熱到燃?xì)夤岬娜孓D(zhuǎn)變。主城區(qū)(天山區(qū)、沙依巴克區(qū)、新市區(qū)、水磨溝區(qū))范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)以天然氣為主的清潔能源100%供暖。
2)天然氣供暖主要采取燃?xì)忮仩t集中供暖的方式。烏魯木齊市在煤改氣改造中,主要以燃?xì)忮仩t替代燃煤鍋爐和燃煤熱電廠,2012年和2013年,分別安裝燃?xì)忮仩t710臺(tái)、250臺(tái),集中供暖面積約1.67×108m2。
3)天然氣供暖實(shí)行低價(jià)政策。終端熱力價(jià)格執(zhí)行22元/m2的標(biāo)準(zhǔn)。購氣價(jià)格方面,終端銷售的供暖用氣價(jià)格執(zhí)行居民用氣價(jià)格1.37元/m3。
4)政府對(duì)天然氣供暖提供財(cái)政補(bǔ)貼等優(yōu)惠政策。在燃?xì)忮仩t投資改造方面,對(duì)實(shí)施“煤改氣”的大型燃煤集中供熱鍋爐房,每蒸噸享受12萬元的設(shè)備改造補(bǔ)貼,并對(duì)固定資產(chǎn)投資進(jìn)行補(bǔ)貼,固定資產(chǎn)投資補(bǔ)貼總額原則上按不超過工程建設(shè)總投資的50%。對(duì)實(shí)施集中“煤改氣”的居民自供暖燃煤小鍋爐,由政府負(fù)責(zé)實(shí)施改造。在燃?xì)夤徇\(yùn)行方面,政府對(duì)2012年和2013年天然氣供熱企業(yè)的供暖用氣按氣價(jià)的一定比例進(jìn)行補(bǔ)貼。
1.2 存在的問題
在烏魯木齊市大力推進(jìn)供暖鍋爐煤改氣階段,
國家發(fā)改委于2013年6月對(duì)天然氣價(jià)格進(jìn)了調(diào)整,按照相關(guān)規(guī)定,烏魯木齊天然氣鍋爐集中供暖用氣將執(zhí)行非居民氣價(jià)格,特別是2013年新增的集中供暖用氣還將執(zhí)行增量氣的價(jià)格標(biāo)準(zhǔn)。政府未對(duì)供暖用氣的終端價(jià)格未調(diào)整,仍執(zhí)行居民用氣價(jià)格1.37元/m3,這也導(dǎo)致了燃?xì)夤緦?duì)供暖用氣按非居民價(jià)格甚至是增量氣價(jià)格買入,按居民氣價(jià)賣出。如果增加的天然氣成本向下游傳導(dǎo),原本在政府補(bǔ)貼下還能基本維持正常運(yùn)行的熱力企業(yè)也難以承擔(dān)。如何理順天然氣價(jià)格,已成為天然氣供暖市場健康發(fā)展的瓶頸問題。
2.1 供暖用天然氣利用價(jià)值計(jì)算方法
供暖用天然氣利用價(jià)值(EgL)為其熱量價(jià)值(Egr)和環(huán)境價(jià)值(Egh)的總和[1-3]。
1)熱量價(jià)值
在城市供暖領(lǐng)域,天然氣的主要替代能源是煤炭,在測算供暖用天然氣熱量價(jià)值時(shí),按照單位有效熱值等價(jià)的原則,結(jié)合供暖用煤價(jià)格水平,通過測算使用煤獲取相同熱量效果需付出的經(jīng)濟(jì)代價(jià)來確定供暖用天然氣熱量價(jià)值。計(jì)算公式如下:
式中:Kg為天然氣的熱值,MJ/103m3;ηg為天然氣使用的熱效率;Pm為供暖用煤的最低價(jià)格,元/t;Km為供暖用煤的熱值,MJ/t;ηm為供暖用煤的使用熱效率。
2)環(huán)境價(jià)值
供暖天然氣的環(huán)境價(jià)值是指天然氣替代煤炭供暖減少的排污物防治成本。采暖用天然氣的環(huán)境價(jià)值的測算主要是根據(jù)天然氣和煤炭燃燒時(shí)的主要包括SO2、NOx、CO2、CO、粉塵等排污物的量和對(duì)應(yīng)的環(huán)境成本進(jìn)行測算,計(jì)算公式如下:
式中:qmn為1 kg煤炭燃燒產(chǎn)生的各排放物的量,kg;qgn為1 m3天然氣燃?xì)猱a(chǎn)生的各排放物的量,kg;pn為各排放物的環(huán)境成本,元/kg。
根據(jù)文獻(xiàn)[4]和相關(guān)研究,煤炭和天然氣燃燒的各類排放物排放量如表1所示。
表1 煤炭和天然氣各類排放物量比對(duì)表kg
各排放物的環(huán)境成本可參考文獻(xiàn)[4]中計(jì)算的污染物環(huán)境價(jià)值(表2)進(jìn)行測算。
表2 燃燒排放物環(huán)境成本標(biāo)準(zhǔn)表
綜上,考慮環(huán)境效益的供暖用天然氣的利用價(jià)值計(jì)算公式可表示為:
2.2 價(jià)值評(píng)估
按照烏魯木齊市供暖用煤價(jià)格200元/t測算,取煤炭和天然氣的熱值分別為21 MJ/t、36 MJ/103m3,熱效率分別為35%和65%,供暖天然氣的熱量價(jià)值為0.64元/m3;根據(jù)煤炭和天然氣燃燒排放的各種排放物量以及各類排放物環(huán)境成本,煤炭燃燒后的環(huán)境成本約為630元/t,天然氣的環(huán)境成本約為81元/103m3。按等熱值測算,若考慮熱效率影響,天然氣替代煤炭產(chǎn)生的環(huán)境價(jià)值為1.92元/m3,因此,天然氣采暖的利用價(jià)值為2.54元/m3。
天然氣供暖主要是由熱力企業(yè)利用天然氣燃燒產(chǎn)生的熱量為城市居民供暖。熱力企業(yè)的天然氣價(jià)格承受力大小主要受城市供暖價(jià)格、供暖單耗、企業(yè)運(yùn)行管理成本和其他燃料成本等影響。根據(jù)均衡價(jià)值理論,熱力企業(yè)的天然氣價(jià)格承受力根據(jù)天然氣利用的產(chǎn)出產(chǎn)品和投入的生產(chǎn)要素成本,采用“凈回值”方法計(jì)算[2],計(jì)算公式如下:式中:a(s、r)為供暖區(qū)域內(nèi)的節(jié)能系數(shù),s為不同建筑的節(jié)能效率,r為各類建筑的占比,為熱力銷售價(jià)
格,元/(m2·采暖季);Q為非節(jié)能建筑每平方米一個(gè)采暖季的耗氣量,m2/(m2·采暖季);P2為熱力企業(yè)供單位面積一個(gè)采暖季的水電等其他能源成本,元/(m2·采暖季);P3為熱力企業(yè)供單位面積一個(gè)采暖季的投資運(yùn)行成本,元/(m2·采暖季);F為熱力企業(yè)天然氣價(jià)格承受力,元/m2。
以烏魯木齊市某供熱企業(yè)為例計(jì)算熱力企業(yè)天然氣價(jià)格承受力。相關(guān)參數(shù)如下:熱力銷售價(jià)格為22元/(采暖季·m2),非節(jié)能建筑的天然氣采暖用氣量為18 m2/(季·m2),水費(fèi)、電費(fèi)和投資運(yùn)營費(fèi)等成本約5元/(采暖季·m2),節(jié)能60%的建筑占總供暖面積的30%,購氣價(jià)格為1.37元/m3。根據(jù)以上參數(shù),測算得:
從式(6)可知,該熱力企業(yè)的天然氣價(jià)格承受力較低,僅為1.07元/m3,比購氣價(jià)格低0.3元/m3。同時(shí),也可以看出,熱力企業(yè)的天然氣價(jià)格承受力隨終端熱力價(jià)格的提升而增大,如圖1所示。當(dāng)熱力銷售價(jià)格要漲至26.7元/(m2·采暖季)時(shí),熱力企業(yè)就能承受目前的氣價(jià)水平。隨供暖建筑節(jié)能效率的提高而增大,如圖2所示。若供暖區(qū)域內(nèi)建筑節(jié)能系數(shù)降至0.5時(shí),熱力企業(yè)的天然氣價(jià)格承受力增至1.89元/m3,增幅達(dá)76%。
圖1 不同熱力銷售價(jià)格下的熱力企業(yè)氣價(jià)承受力圖
圖2 不同節(jié)能系數(shù)下的熱力企業(yè)氣價(jià)承受力圖
1)天然氣供暖的環(huán)境價(jià)值高,節(jié)約環(huán)境治理成本多。天然氣采暖對(duì)治理大氣污染貢獻(xiàn)突出,按環(huán)境價(jià)值1.92元/m3測算,烏魯木齊市2013年煤改氣新增燃?xì)夤┡娣e5 000×104m3,相當(dāng)于節(jié)約了環(huán)境治理成本17.28億元/采暖季。
2)供暖天然氣價(jià)格未能體現(xiàn)利用價(jià)值,但高于熱力企業(yè)承受力。雖然天然氣供暖環(huán)境價(jià)值高,節(jié)省了大量環(huán)境治理成本,但現(xiàn)行采暖用氣價(jià)格未能真實(shí)反映出天然氣供暖的利用價(jià)值,烏魯木齊市的現(xiàn)行價(jià)格水平僅為利用價(jià)值的54%左右。同時(shí)在現(xiàn)行價(jià)格體系下,熱力企業(yè)的天然氣價(jià)格承受力低于供暖用氣價(jià)格。因此,要確保熱力企業(yè)的平穩(wěn)運(yùn)行,推動(dòng)天然氣供暖市場的健康發(fā)展,需要提升熱力企業(yè)的天然氣價(jià)格承受力。
3)建議建立價(jià)格聯(lián)動(dòng)機(jī)制,適當(dāng)提高終端熱價(jià)水平。建立氣價(jià)—熱價(jià)的聯(lián)動(dòng)機(jī)制,終端熱力價(jià)格和天然氣銷售價(jià)格與天然氣門站價(jià)格作同步、同向聯(lián)動(dòng)調(diào),及時(shí)疏導(dǎo)天然氣價(jià)格波動(dòng)帶來的成本變化。為了避免因價(jià)格聯(lián)動(dòng)導(dǎo)致終端熱價(jià)變化幅度過大,可先建立基于政府補(bǔ)貼的價(jià)格聯(lián)動(dòng)機(jī)制,對(duì)熱價(jià)未能調(diào)整到位的部分進(jìn)行政府補(bǔ)貼,再逐步過渡到氣價(jià)-熱價(jià)的聯(lián)動(dòng)機(jī)制。
4)建議積極推進(jìn)建筑節(jié)能改造,提高能源利用效率。建筑節(jié)能對(duì)供暖用氣影響較大,提高節(jié)能建筑比例以及提高建筑節(jié)能率,將減少供暖用氣量,同時(shí)也可以降低熱力企業(yè)運(yùn)行成本,有助于提高熱力企業(yè)天然氣價(jià)格承受能力。
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(編輯:周娟)
B
2095-1132(2014)06-0058-03
10.3969/j.issn.2095-1132.2014.06.018
修訂回稿日期:2014-10-25
王富平(1982-),工程師,從事天然氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì)管理研究。E-mail:wangfup@petrochina.com.cn。