上海市節(jié)能減排中心 牛 剛 朱寅康 劉潔凈

天然氣分布式供能系統(tǒng)是以天然氣為燃料，按照能源梯級利用的原則，采用高品位能源發(fā)電、低品位能源供熱或制冷的能源供應(yīng)系統(tǒng)。與傳統(tǒng)集中式供能方式相比，天然氣分布式供能系統(tǒng)具有能效高、清潔環(huán)保、削峰填谷等優(yōu)點。當(dāng)前，部分發(fā)達國家將建設(shè)區(qū)域天然氣分布式供能系統(tǒng)作為保障用戶能源安全、強化環(huán)境保護、應(yīng)對氣候變化的重要措施，我國也將天然氣分布式供能系統(tǒng)作為能源供應(yīng)方式變革的重要措施之一，出臺了系列政策予以支持和推動發(fā)展。

上海市分布式供能系統(tǒng)在國內(nèi)起步較早，發(fā)展水平總體處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，現(xiàn)已建成30多個項目，其中包括多個區(qū)域天然氣分布式供能系統(tǒng)。經(jīng)過近兩年實踐，上海市區(qū)域天然氣分布式供能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和重點領(lǐng)域取得了突破性進展。從2014年開始部分區(qū)域天然氣分布式供能系統(tǒng)將陸續(xù)建成投產(chǎn)，按照現(xiàn)行《電力法》等規(guī)定，該類項目所發(fā)電力必須自用或上網(wǎng)，不能直接向區(qū)域其他用戶供應(yīng)，但上網(wǎng)電價標準卻遲遲沒有明確，上海市電力公司目前暫按照燃煤電廠的脫硫標桿電價執(zhí)行，大大影響了該類項目的經(jīng)濟效益。

結(jié)合目前上海市已建和擬建的部分區(qū)域式天然氣分布式供能項目的投資和運行費用，確定其中屬于供電工程的投資和運行費用，進而確定項目的供電成本，為相關(guān)政府部門確定上網(wǎng)電價提供參考。

1 供電工程固定資產(chǎn)投資

典型天然氣分布式供能系統(tǒng)發(fā)電工程涉及的設(shè)備主要有原動機（本文以內(nèi)燃機為研究對象），燃氣供應(yīng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)等。

1.1 設(shè)備購置費

（1）發(fā)電機組投資

上海市現(xiàn)有的5個區(qū)域式天然氣分布式供能項目內(nèi)燃機裝機容量及設(shè)備購置費用如表1所示，全市分布式供能系統(tǒng)發(fā)電機組單位容量投資參照該5個項目發(fā)電機組購置費的平均值（399.5萬元/MW）計?。?00萬元/MW）。

表1 內(nèi)燃機組設(shè)備購置費

（2）控制系統(tǒng)投資

據(jù)調(diào)研，上海市區(qū)域天然氣分布式供能項目的控制系統(tǒng)造價一般在200～500萬元/套，發(fā)電工程按照50%左右的比例分攤，則發(fā)電工程控制系統(tǒng)投資按照15萬元/MW計取。

綜上所述，發(fā)電工程單位裝機設(shè)備購置費約505萬元/MW，詳見表2。

（3）燃氣和電力配套系統(tǒng)設(shè)備投資

據(jù)調(diào)研，上海市區(qū)域式天然氣分布式供能項目燃氣調(diào)壓站的初始投資在200～600萬元之間，中位值約為300萬元；電氣系統(tǒng)的初始投資在500～1500萬元，中位值約為700萬元。發(fā)電工程投資分攤比例按80%，參照上述投資造價情況，發(fā)電工程的燃氣供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)備投資按25萬元/MW計取、電氣系統(tǒng)設(shè)備投資按55萬元/MW計取。

表2 單位裝機設(shè)備購置費

1.2 設(shè)備安裝費

設(shè)備安裝費一般為設(shè)備購置費的10%～15%，本文按照12%計取，則發(fā)電工程單位裝機的設(shè)備安裝費為60.6萬元/MW

1.3 建筑工程費

根據(jù)全市目前分布式供能項目用地的基本情況，按照60萬元/MW計取。

1.4 其他費用

設(shè)備安裝費和其他費用（設(shè)計咨詢費、系統(tǒng)調(diào)試費、工程管理費等）均根據(jù)設(shè)備總價或直接費用（設(shè)備總價+設(shè)備安裝費+基礎(chǔ)建設(shè)費）按比例計算，各項工程費用構(gòu)成比例如表3所示。

表3 其他費用

另外考慮降噪和接入費用100萬元/MW（屬于其他費用），則發(fā)電工程單位裝機其他費用為167.3萬元/MW。

1.5 建設(shè)期利息

根據(jù)上述測算，分布式供能項目發(fā)電工程靜態(tài)投資為793萬元/MW，資金籌措方案按資本金20%，銀行貸款80%考慮，建設(shè)期兩年，第一年貸款比例為50%，第二年為50%，貸款利率為6.55%，則單位裝機建設(shè)期利息為42萬元/MW。

1.6 固定資產(chǎn)投資匯總

綜上，發(fā)電工程的單位裝機固定投資成本為835萬元/MW，詳見表4所示。

表4 發(fā)電工程單位裝機固定資產(chǎn)投資匯總表

2 供電工程運營成本測算

發(fā)電工程日常運營成本主要包括：燃氣費用、工資福利、生產(chǎn)費用（折舊費、修理費、材料費及其他費用）、土地費用和財務(wù)費用，具體取值標準如表5所示。

為方便計算，假定發(fā)電工程的裝機容量為1MW，發(fā)電氣耗為固定值取0.2m3/kWh，廠用電率為3%，設(shè)年利用小時數(shù)為χhr，經(jīng)營期為20年，則每年的運行費用如下：

燃氣費用（不含稅）元=年發(fā)電量·發(fā)電氣耗·燃氣價格=1000·χ·0.2·（2.72/1.13）元/m3=481.4χ

工資福利（萬元）=0.5萬元/MW·1MW·18萬元/（人年）=9。

表5 供電工程運營成本取值說明

生產(chǎn)費用=折舊費用+修理費+材料費+其他費用

其中：折舊費用（萬元）=793·95%/15=47.6

內(nèi)燃機修理費（元）=1000·χ·0.06元/=60x

其他修理費（萬元）=固定資產(chǎn)原值·2%=793萬元·2%=15.9

材料費和其他費用（元）=1000·χ·0.015元+1000·χ·0.018=33χ

保險費用（萬元）=835·0.25%=2.1萬元

土地費用=2.5萬元

財務(wù)費用=15.3萬元

圖1 供電成本隨年利用小時變化曲線

則區(qū)域天然氣分布式供能項目的年運營總費用為上述各項之和

f（χ）=92.4+0.05744χ（萬元）

供電成本（元）y（χ）=f（χ）/（1-廠用電率）/（1M·χ）=952.6 χ-1+0.5922

供電成本隨年發(fā)電利用小時數(shù)的變化曲線如圖1所示，從曲線來看，年利用小時數(shù)小于3000h，供電成本隨年利用小時數(shù)變化較大，年利用小時數(shù)大于3000h，供電成本隨年利用小時數(shù)的變化較小。

年利用小時數(shù)分別選取2000、3000、4000、5000、6000小時進行測算，供電成本測算結(jié)果如表6所示。

表6 全市區(qū)域天然氣分布式供能項目供電成本測算

5 結(jié)論與建議

經(jīng)測算，在項目年利用小時數(shù)不滿2000h時，項目的供電成本均高于1元/kWh，在現(xiàn)有扶持政策的前提下，考慮項目合理的收益（資本金內(nèi)部收益率為8%）和依法繳納的稅金，上網(wǎng)電價將達到1.05元/千瓦時以上，即使項目年利用小時數(shù)達到5000h，項目的上網(wǎng)電價也要達到0.9元/kWh。

當(dāng)然，目前區(qū)域式天然氣分布式供能系統(tǒng)尚處于示范應(yīng)用期，其關(guān)鍵設(shè)備為進口居多，項目投資和運行費用較高，隨著行業(yè)的發(fā)展和國內(nèi)技術(shù)水平的進步，供電（發(fā)電）成本將會有所下降。建議根據(jù)區(qū)域供能項目的利用小時數(shù)及其供電成本，給予項目階段性臨時電價，并根據(jù)項目運行情況合理調(diào)整，以推進天然氣分布式供能行業(yè)的發(fā)展。