李敏

（國網(wǎng)睢寧供電公司，江蘇睢寧221200）

電鍋爐的經(jīng)濟效益分析與應用前景

李敏

（國網(wǎng)睢寧供電公司，江蘇睢寧221200）

據(jù)各地市質(zhì)監(jiān)局統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2015年底全省在冊燃煤鍋爐共計12 921臺，合計36 428蒸噸，每蒸噸對應用電負荷700 kW。根據(jù)大氣污染防治行動計劃要求，2017年完成所有燃煤鍋爐淘汰或改造成清潔能源鍋爐。在冊燃煤鍋爐中6 377臺計劃直接淘汰，計劃進行鍋爐脫硫、除塵等環(huán)保改造的3 960臺，具備電鍋爐改造條件的2 584臺。江蘇睢寧縣供電公司推廣電力需求側(cè)管理技術(shù)，對實施電鍋爐的用戶給予電量獎勵。

1 電鍋爐經(jīng)濟性分析

1.1 設備投資對比

由于用戶使用電鍋爐引起的用戶增容改造賈用不可預測，故以下測算只計及鍋爐本體改造賈用，如表1所示。

表1 電鍋爐與天然氣一次性投資比較

由表1可知，大工業(yè)蓄熱式電鍋爐價格是天然氣鍋爐的10.5倍，價差明顯，非工業(yè)普通工業(yè)、農(nóng)村區(qū)域蓄熱式電鍋爐價格超過天然氣價格2倍，服務居民電鍋爐價格是天然氣鍋爐的3倍，一次性投資均高于天然氣鍋爐。

1.2 運行費用對比

目前非居民用天然氣平均單價為3～3.3元∕m3，按照提供熱量相等原則，換算成臨界電度電價為0.33～0.363元∕kWh，電鍋爐與天燃氣運行成本如表2所示。

表2 電鍋爐與天然氣鍋爐運行成本比較

1.3 電鍋爐經(jīng)濟性分析

從目前的電價水平來看，只有電鍋爐的低谷電價才具備與天然氣相比的條件，同時，從技術(shù)上來看，蓄熱式電鍋爐基本能夠滿足省內(nèi)所有鍋爐使用條件。因此，分析基于電鍋爐與天然氣鍋爐比較。為確保電鍋爐具備一定經(jīng)濟性，設定分析條件為3年內(nèi)收回電鍋爐與天然氣鍋爐一次性投資差額部分，同時對天然氣鍋爐保持一定的運行成本優(yōu)勢，具體如表3所示。

表3 電鍋爐經(jīng)濟性

1.4 總結(jié)

服務于居民的電鍋爐運行價格較天然氣優(yōu)勢較大，3年內(nèi)可收回投資差額部分，同時與天然氣邊際成本相比，還能保持0.046元∕kWh的運行成本優(yōu)勢，具備經(jīng)濟性和競爭優(yōu)勢。

非工業(yè)普通工業(yè)及農(nóng)村區(qū)域電鍋爐在3年回收投資差額的情況下低谷電價需下降0.0701元∕kWh，如谷價降低0.1元∕kWh，分別還具有0.0299、0.0289元∕kWh的運行成本優(yōu)勢，具備推廣經(jīng)濟優(yōu)勢。

大工業(yè)電鍋爐運行成本高于天然氣鍋爐0.09元∕kWh，一次性成本投資約是天然氣鍋爐的10倍左右，按照3年收回設備投資成本計算，用電成本需下降0.278 5元∕kWh。

2 蓄熱式電鍋爐應用

蓄熱式電鍋爐，是在電網(wǎng)低谷時段進行加熱，利用用電低谷時段將電能轉(zhuǎn)換為熱能儲存起來，在用電高峰期釋放，減少高峰用電量，能夠達到節(jié)約用電成本，節(jié)能降耗的效果。以睢寧縣人民醫(yī)院電鍋爐替代燃煤鍋爐為例，分析其經(jīng)濟運行效益。

2.1 采暖系統(tǒng)方案

人民醫(yī)院采暖系統(tǒng)采用蓄熱式電制熱熱源：系統(tǒng)設置空氣源熱泵和蓄熱電鍋爐兩種熱源，空氣源熱泵和蓄熱電鍋爐并聯(lián)組成采暖熱源，外科樓、內(nèi)科樓將原有的采暖熱水供回水總管接到蓄熱緩沖水箱，與電制熱熱源相連；辦公樓新增一套采暖水泵和供回水管路，連接改造后的空調(diào)末端設備。

常規(guī)情況下，空氣源熱泵運行按需供熱；低溫時，空氣源熱泵24 h運行供暖，蓄熱電鍋爐補充谷電時段制熱，實時補充供暖系統(tǒng)不足的熱量，采暖系統(tǒng)供熱負荷圖如圖1所示。

圖1 采暖系統(tǒng)供熱負荷圖

陰影部分代表空氣源熱泵機組供應的熱量，斜線部分代表蓄熱電鍋爐補充實時熱量不足的部分，空氣源熱泵實時供應一部分，蓄能系統(tǒng)在熱負荷高峰時段補充一部分，共同保障醫(yī)院熱量的供應。

外科樓和內(nèi)科樓的現(xiàn)有采暖系統(tǒng)均為鍋爐產(chǎn)蒸汽，然后由汽-水板式換熱器加熱空調(diào)熱水供暖；蒸汽鍋爐先將常溫水加熱到高溫蒸汽，蒸汽通過板式換熱器供暖后冷凝成高溫冷凝水（75～90℃）排掉，會產(chǎn)生約15%的熱量浪賈。

采暖系統(tǒng)的熱源應該直接更換成熱水加熱裝置，而空氣源熱泵和蓄熱電鍋爐均為熱水加熱裝置，可以有效避免蒸汽供熱量的熱量浪賈。

2.2 系統(tǒng)方案合理性分析

外科樓和內(nèi)科樓的現(xiàn)有采暖系統(tǒng)均為鍋爐產(chǎn)蒸汽，然后由汽-水板式換熱器加熱空調(diào)熱水供暖；蒸汽鍋爐先將常溫水加熱到高溫蒸汽，蒸汽通過板式換熱器供暖后冷凝成高溫冷凝水（75～90℃）排掉，會產(chǎn)生約15%的熱量浪賈。

采暖系統(tǒng)的熱源應該直接更換成熱水加熱裝置，而空氣源熱泵和蓄熱電鍋爐均為熱水加熱裝置，可以有效避免蒸汽供熱量的熱量浪賈。蓄熱電鍋爐的制熱能力不會隨著環(huán)境溫度而改變，空氣源熱泵機組實時供熱量和蓄熱電鍋爐的谷電蓄熱量保持在外科樓和內(nèi)科樓的日最大需熱量34 029 kWh以上。極端低溫時，蓄熱電鍋爐同樣可以在非谷電時段部分或全部開啟電加熱部件，電制熱熱源的日供熱能力和瞬時供熱能力均可以滿足外科樓和內(nèi)科樓的總需求。初步估算，電鍋爐投運，將增加設備容量2 000 kW，年度替代電量120萬kWh。

2.3 蓄熱式電鍋爐削峰填谷的優(yōu)勢

蓄熱式電鍋爐在電網(wǎng)負荷處于低谷時工作，將蒸汽或熱水貯存起來再峰時供熱，與燃煤鍋爐、燃氣鍋爐相比有著鮮明的優(yōu)勢。根據(jù)調(diào)查，幾種電能儲存技術(shù)的轉(zhuǎn)化率：抽水蓄能和壓縮空氣儲能65%～75%、冰蓄冷80%、水蓄冷90%、電鍋爐95%。電鍋爐在解決峰谷差矛盾時轉(zhuǎn)換效率最高。

3 結(jié)束語

電鍋爐作為電能替代產(chǎn)物，取締燃煤鍋爐，與燃汽鍋爐的對比有著結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、自動化程度高和熱效率高等鮮明的特點和優(yōu)勢，對用戶、電網(wǎng)、社會都具有十分明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。人民醫(yī)院原有燃煤鍋爐容量較大，利用率低，且人工賈、保養(yǎng)賈較高。而蓄熱式電鍋爐是利用電網(wǎng)谷時段進行加熱，在電網(wǎng)高峰時段提供熱源使用，對電網(wǎng)需求側(cè)管理提供最優(yōu)的調(diào)峰方式，也對用戶來說節(jié)省開支，值得提倡和推廣。D

Theeconomicbenefits and application prospectofelectric boiler

LI Min
（State Grid Suining Power Supply Company,Suining 221200,China）

10.3969∕j.issn.1009-1831.2017.S1.022

2017-02-14