朱志劼，趙 峰，謝岳生，張成義，范雪飛

(上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，上海 閔行 200240)

0 引言

燃?xì)廨啓C(jī)分布式能源系統(tǒng)是天然氣分布式能源系統(tǒng)的主要形式之一，是利用天然氣為燃料，以燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)設(shè)備為核心，建立在能量梯級利用基礎(chǔ)上，將供熱、制冷及發(fā)電過程有機(jī)結(jié)合，并在負(fù)荷中心就近實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)的總能系統(tǒng)。

國家電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃中提出，“十三五”期間有序發(fā)展天然氣發(fā)電，大力推進(jìn)分布式氣電建設(shè)，實(shí)施電能替代，優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)[1]。天然氣發(fā)展“十三五”規(guī)劃提出，2020年天然氣發(fā)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)到1.1億 kW以上,占發(fā)電總裝機(jī)比例超過5%[2]。近一兩年來，隨著電力體制改革、天然氣價(jià)格調(diào)整，天然氣分布式能源市場復(fù)蘇，很多地區(qū)規(guī)劃要求“十三五”期間，鼓勵(lì)發(fā)展天然氣分布式能源等高效利用項(xiàng)目，支持發(fā)展帶穩(wěn)定熱負(fù)荷的天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，在具備條件的城市、工業(yè)園區(qū)、大型公共服務(wù)設(shè)施發(fā)展天然氣分布式能源項(xiàng)目。更多能源企業(yè)涉足天然氣分布式能源，紛紛布局項(xiàng)目。

在項(xiàng)目開發(fā)過程中，根據(jù)項(xiàng)目冷、熱、電負(fù)荷的實(shí)際需求，選擇合適的主設(shè)備配置，提高能源利用率，并確保項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)可行，成為項(xiàng)目方案研究中的重要環(huán)節(jié)。

綜上，從業(yè)主開展燃?xì)廨啓C(jī)分布式能源項(xiàng)目規(guī)劃和前期方案研究需求出發(fā)，本文自主開發(fā)國內(nèi)首套燃?xì)廨啓C(jī)分布式能源系統(tǒng)主設(shè)備選型軟件，其能夠快速進(jìn)行主設(shè)備選型、性能計(jì)算及技經(jīng)分析，實(shí)現(xiàn)主設(shè)備選型工作的軟件智能化替代。

1 軟件開發(fā)思路

1.1 開發(fā)需求

從國內(nèi)燃?xì)廨啓C(jī)分布式能源項(xiàng)目開發(fā)的現(xiàn)狀看，在項(xiàng)目開發(fā)過程中存在以下問題：

1) 在項(xiàng)目開發(fā)前期，急需確定項(xiàng)目初步方案，并判斷項(xiàng)目投資經(jīng)濟(jì)性，以爭取項(xiàng)目。而大多數(shù)單位原業(yè)務(wù)以煤電、水電等為主，對燃?xì)廨啓C(jī)分布式系統(tǒng)配置、設(shè)備選型等積累不多，無法獨(dú)立開展前期方案研究。

2) 在項(xiàng)目可研階段，通?？裳袌?bào)告給出的燃機(jī)選型范圍有限，而燃?xì)廨啓C(jī)型號及機(jī)組配置方式眾多，需要進(jìn)行多機(jī)型、多方案比選，并與可研方案進(jìn)行對比校核；以及通過改變敏感性參數(shù)，快速得出不同方案，為投資決策及爭取合理政策提供參考。

3) 主設(shè)備選型與冷熱電負(fù)荷、燃?xì)廨啓C(jī)及聯(lián)合循環(huán)等設(shè)備性能匹配密切相關(guān)，需要對能源利用、經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行綜合分析，專業(yè)性強(qiáng)，亟需專業(yè)工具的支持。

4) 國內(nèi)對天然氣分布式能源系統(tǒng)開展了一系列研究，如何提高天然氣分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行效能，提高經(jīng)濟(jì)性，一直是國內(nèi)天然氣分布式能源系統(tǒng)研究的重點(diǎn)。從研究分析工具上看，主要采用了Energyplus、Dest、EADES等負(fù)荷模擬軟件，有Fortran、VB、VC++等程序編輯軟件及Matlab軟件[3]。國內(nèi)尚未有滿足上述需求的燃?xì)廨啓C(jī)分布式系統(tǒng)選型軟件。

本文根據(jù)長期從事燃?xì)廨啓C(jī)及聯(lián)合循環(huán)關(guān)鍵技術(shù)研究及工程應(yīng)用積累的經(jīng)驗(yàn)，國內(nèi)外率先自主開發(fā)完成了燃?xì)廨啓C(jī)分布式系統(tǒng)選型優(yōu)化軟件，可快速完成初步方案設(shè)計(jì)、主設(shè)備選型、系統(tǒng)熱力性能計(jì)算分析、投資估算及經(jīng)濟(jì)分析，為項(xiàng)目前期規(guī)劃、方案預(yù)判及投資決策提供技術(shù)支撐。

1.2 技術(shù)途徑

項(xiàng)目技術(shù)方案是決定項(xiàng)目投資、經(jīng)濟(jì)效益的決定性因素之一。如圖1所示，天然氣分布式能源項(xiàng)目方案研究主要包括6項(xiàng)關(guān)鍵步驟，本軟件的開發(fā)是在已確定的設(shè)計(jì)負(fù)荷基礎(chǔ)上，開展主設(shè)備選型、余熱設(shè)備選型、調(diào)峰設(shè)備選型、系統(tǒng)熱力計(jì)算及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。

圖1 天然氣分布式能源項(xiàng)目方案研究的關(guān)鍵步驟Fig.1 Key steps in research of natural gas distributed energy project scheme

基于燃?xì)廨啓C(jī)的燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的典型工作流程為：燃料在燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室中燃燒,產(chǎn)生的高溫燃?xì)怛?qū)動(dòng)透平帶動(dòng)發(fā)電機(jī)對外做功發(fā)電；燃?xì)廨啓C(jī)排煙進(jìn)入余熱鍋爐換熱,給水通過余熱鍋爐換熱器產(chǎn)生高壓高溫蒸汽進(jìn)入蒸汽輪機(jī)做功；而進(jìn)一步降低溫度的排煙可進(jìn)入到煙氣型溴化鋰機(jī)組進(jìn)行制冷[4]。

主設(shè)備選型是根據(jù)負(fù)荷需求，確定燃?xì)廨啓C(jī)的功率等級及型號范圍、余熱鍋爐及汽輪機(jī)的型式、容量和主要參數(shù)等。通過選型，從負(fù)荷匹配、系統(tǒng)性能角度給出符合項(xiàng)目技術(shù)要求的若干方案，并通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析進(jìn)行篩選和擇優(yōu)。技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析結(jié)果還將反饋給設(shè)備選型，并對原有方案的配置和性能進(jìn)行深度優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)方案效益的最大化。

1.3 設(shè)備選型原則

軟件中的設(shè)備選型主要遵循以下原則：

1) 依據(jù)“以熱定電、熱電平衡” 的原則，根據(jù)冷、熱負(fù)荷的特性和大小選擇合適的裝機(jī)方案，以取得較好的綜合效益[5]。

2) 主要設(shè)備的型式及容量的選擇，應(yīng)能適應(yīng)一定冷熱負(fù)荷變化的能力，并選擇成熟、先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品。

3) 系統(tǒng)性能參數(shù)方面，天然氣分布式能源的年平均能源綜合利用率必須大于70%[6]。工業(yè)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目優(yōu)先采用背壓熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組。采暖型聯(lián)合循環(huán)項(xiàng)目供熱期熱電比不低于60%，供工業(yè)用汽聯(lián)合循環(huán)項(xiàng)目全年熱電比不低于40%[7]。

4) 綜合考慮能源銷售價(jià)格、天然氣價(jià)格等因素，按照技術(shù)經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)原則確定優(yōu)選方案。

2 軟件功能與主要界面

2.1 軟件功能

軟件包括三大功能：

1) 主設(shè)備選型。開展天然氣分布式能源系統(tǒng)主設(shè)備選型，給出燃機(jī)選型結(jié)果和余熱鍋爐、汽輪機(jī)的型式及選型參數(shù)，給出系統(tǒng)初步方案。

2) 熱力性能計(jì)算。根據(jù)用戶對熱負(fù)荷、冷負(fù)荷等不同能源需求進(jìn)行系統(tǒng)性能計(jì)算，給出熱力系統(tǒng)詳細(xì)參數(shù)及熱平衡圖。

3) 技經(jīng)分析。開展天然氣分布式能源項(xiàng)目投資估算及經(jīng)濟(jì)分析，從系統(tǒng)性能及經(jīng)濟(jì)性角度給出推薦方案，初步確定項(xiàng)目的投資規(guī)模。完成性能計(jì)算及技經(jīng)分析后，可自動(dòng)生成分析報(bào)告，便于用戶進(jìn)行項(xiàng)目決策及申報(bào)。

2.2 軟件流程設(shè)計(jì)

采用流程化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，流程設(shè)計(jì)如圖2所示，主要包括參數(shù)輸入、數(shù)據(jù)庫及功能模塊計(jì)算、輸出結(jié)果3個(gè)部分。

2.2.1 性能計(jì)算輸入?yún)?shù)

性能輸入?yún)?shù)如圖3所示，包括機(jī)組配置參數(shù)、熱負(fù)荷參數(shù)、冷負(fù)荷參數(shù)、天然氣參數(shù)和機(jī)組運(yùn)行工況參數(shù)等。

機(jī)組配置參數(shù)輸入主要包括抽凝機(jī)組套數(shù)及背壓機(jī)組套數(shù)，用戶根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際建設(shè)需求填寫，需要為整數(shù)，可進(jìn)行純抽凝或抽凝+背壓機(jī)組組合計(jì)算。

熱負(fù)荷參數(shù)分為工業(yè)用汽、采暖用汽、生活熱水3種類型?？紤]了兩股工業(yè)用汽，每股蒸汽輸入?yún)?shù)為流量(平均負(fù)荷流量及最大負(fù)荷流量)、壓力和溫度；采暖用汽輸入?yún)?shù)為蒸汽流量、壓力和溫度；生活熱水輸入?yún)?shù)為熱水流量、供水溫度和回水溫度。

冷負(fù)荷輸入?yún)?shù)包括溴化鋰制冷量、溴化鋰蒸汽壓力和電制冷比例，其中溴化鋰蒸汽壓力通過下拉框進(jìn)行選擇，包括0.4、0.6、0.8 MPa 3種典型壓力等級。

天然氣參數(shù)輸入采取下拉框的方式進(jìn)行選擇，目前軟件內(nèi)置了西氣東輸、大鵬LNG、川氣、東海天然氣、印尼東周LNG 5種典型的天然氣成分參數(shù)，通過軟件內(nèi)置的程序?qū)μ烊粴鈪?shù)(如低位發(fā)熱量、密度等)進(jìn)行計(jì)算。

機(jī)組運(yùn)行工況期包括供暖期、制冷期和非供暖非制冷期，每個(gè)工況期的輸入?yún)?shù)為環(huán)境溫度和年運(yùn)行小時(shí)數(shù)。根據(jù)不同時(shí)期(供暖期、制冷期和非供暖非制冷期)的環(huán)境溫度，修正燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組功率、效率、燃料消耗量、排煙溫度和流量等。根據(jù)不同時(shí)期(供暖期、制冷期和非供暖非制冷期)的運(yùn)行小時(shí)計(jì)算對應(yīng)時(shí)期的冷、熱、電產(chǎn)量和燃料消耗量等。

2.2.2 技經(jīng)分析輸入?yún)?shù)

技經(jīng)分析輸入包括建設(shè)投資參數(shù)、生產(chǎn)成本參數(shù)、生產(chǎn)經(jīng)營參數(shù)等，如圖4所示。

圖4 技經(jīng)參數(shù)輸入界面Fig.4 Techno-economic analysis parameter input interface

建設(shè)投資輸入?yún)?shù)包括建設(shè)場地征用及清理費(fèi)、天然氣管網(wǎng)投資、廠外熱網(wǎng)投資、自籌資金比例、工程建設(shè)周期、銀行貸款利率等。同時(shí)針對上海、長沙、青島、邯鄲等地已經(jīng)出臺(tái)的相關(guān)天然氣分布式能源的補(bǔ)貼政策，增加設(shè)備費(fèi)補(bǔ)貼及限額、容量電價(jià)補(bǔ)貼等優(yōu)惠政策因素。

生產(chǎn)成本參數(shù)包括成本基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及原料成本價(jià)格等。其中成本基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括還款年限、折舊年限、流動(dòng)資金貸款利率、定員人數(shù)以及平均工資等；原料成本價(jià)格包括到廠燃?xì)鈨r(jià)格以及水費(fèi)等。

生產(chǎn)經(jīng)營輸入?yún)?shù)包括售熱售冷價(jià)格參數(shù)、峰谷平電價(jià)參數(shù)、營業(yè)稅金及附加、熱負(fù)荷逐年達(dá)產(chǎn)率。軟件采用等本付息還款方式和平均年限折舊方式計(jì)算。除用戶需要輸入的30多個(gè)技經(jīng)參數(shù)外，軟件內(nèi)置了用戶輸入難度較大且需要一定專業(yè)背景的20多個(gè)默認(rèn)技經(jīng)參數(shù)，如材料費(fèi)率、保險(xiǎn)費(fèi)率、其他費(fèi)率等。

2.2.3 數(shù)據(jù)庫及功能算法模塊

分布式發(fā)電燃?xì)廨啓C(jī)制造企業(yè)主要以美國通用電氣、德國西門子、日本三菱日立、日本川崎重工和美國索拉透平等為主，均形成了系列化產(chǎn)品，產(chǎn)品功率等級涵蓋1～100 MW。軟件內(nèi)置國內(nèi)外10家公司近60種典型燃?xì)廨啓C(jī)參數(shù)及燃?xì)廨啓C(jī)性能修正模塊，可根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際環(huán)境參數(shù)對方案熱力性能計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正。在系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化與匹配模塊中，建立了系統(tǒng)冷熱負(fù)荷與燃?xì)廨啓C(jī)、余熱鍋爐、抽凝機(jī)組、背壓機(jī)組、溴化鋰機(jī)組、天然氣鍋爐等設(shè)備的性能匹配計(jì)算程序，可針對用戶負(fù)荷需求完成燃?xì)廨啓C(jī)選型熱力計(jì)算及聯(lián)合循環(huán)、制冷制熱等設(shè)備的參數(shù)匹配，給出滿足負(fù)荷要求的熱力系統(tǒng)初步方案。

與大功率聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組相比，天然氣分布式發(fā)電機(jī)組容量較小、參數(shù)較低，余熱鍋爐一般采用單壓或雙壓、無補(bǔ)燃、無再熱。余熱鍋爐的主蒸汽參數(shù)與汽輪機(jī)的參數(shù)相匹配，主汽溫度取決于燃?xì)廨啓C(jī)的排煙溫度和熱端溫差值，主蒸汽壓力多采用中壓參數(shù)或次高壓參數(shù)。根據(jù)項(xiàng)目需要，余熱鍋爐的尾部可設(shè)置煙氣熱水換熱器制取熱水，同時(shí)降低排煙溫度，提高熱效率。

根據(jù)熱負(fù)荷特征，選用抽凝式或背壓式汽輪機(jī)。如果蒸汽負(fù)荷穩(wěn)定、單一，選用背壓式汽輪機(jī)；既有工業(yè)蒸汽負(fù)荷，又有采暖蒸汽負(fù)荷時(shí)，根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)選用雙抽冷凝式汽輪機(jī)或抽汽背壓式；具有部分持續(xù)穩(wěn)定熱負(fù)荷和部分變化波動(dòng)熱負(fù)荷的熱電廠，應(yīng)選用背壓式汽輪機(jī)或抽背式承擔(dān)基本穩(wěn)定的負(fù)荷，再設(shè)置抽凝式汽輪機(jī)承擔(dān)其余變化波動(dòng)的負(fù)荷[8-9]。當(dāng)采用抽凝汽機(jī)時(shí)，抽汽的壓力、溫度根據(jù)供汽參數(shù)及汽機(jī)熱力性能計(jì)算確定，抽汽流量需和燃機(jī)機(jī)型進(jìn)行匹配，判斷是否滿足相應(yīng)燃機(jī)的供熱能力。

天然氣分布式能源系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益主要取決于項(xiàng)目的初始投資、營運(yùn)成本、燃料成本、年利用小時(shí)數(shù)、熱電比、熱效率、上網(wǎng)電價(jià)、供熱價(jià)格等因素[10]。軟件技經(jīng)分析模塊根據(jù)熱力系統(tǒng)方案及技經(jīng)輸入?yún)?shù)，計(jì)算出每個(gè)方案的投資造價(jià)及收益。內(nèi)置燃?xì)廨啓C(jī)的基礎(chǔ)參數(shù)和價(jià)格，余熱鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、其他輔助設(shè)備等設(shè)備價(jià)格參考同類規(guī)模的工程合同價(jià)格，并集成了技經(jīng)分析所需的全部表格及計(jì)算公式，滿足用戶多方案投資估算(主設(shè)備投資、電站投資)、盈利分析(投資收益率、回收期)以及敏感性分析(氣、電、熱等價(jià)格波動(dòng)影響)等需求，并根據(jù)資本金內(nèi)部收益率等技經(jīng)指標(biāo)確定優(yōu)選方案。

2.2.4 性能計(jì)算輸出結(jié)果

圖5 性能計(jì)算結(jié)果輸出界面Fig.5 Performance calculation results output interface

圖5為性能計(jì)算結(jié)果輸出界面，符合性能參數(shù)輸入條件的所有初選方案計(jì)算結(jié)果匯總列表顯示于頁面上方，給出聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)方案，包括燃?xì)廨啓C(jī)的具體型號及聯(lián)合循環(huán)熱力性能參數(shù)等。

可依據(jù)聯(lián)合循環(huán)方案向余熱鍋爐、汽輪機(jī)等設(shè)備廠家進(jìn)行選型。配套通過選中的特定方案，如圖5中紅色高亮顯示的燃機(jī)型號方案，在頁面左下方顯示抽凝機(jī)組參數(shù)，頁面右下方顯示選中方案的背壓機(jī)組配置參數(shù)。

初選方案主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)表中紅色高亮顯示的燃機(jī)型號方案為選中特定方案，用戶如果要查看其他燃機(jī)型號所對應(yīng)的系統(tǒng)方案，只需點(diǎn)擊初選方案主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)表中相應(yīng)的燃機(jī)型號即可。點(diǎn)擊抽凝機(jī)組或背壓機(jī)組方案各工況主要參數(shù)表中不同的工況時(shí)期(制冷期、供暖期、非制冷非供暖期)，可查看對應(yīng)的系統(tǒng)熱平衡圖，如圖6所示。

2.2.5 技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算輸出結(jié)果

圖7為技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算輸出頁面，其中符合性能參數(shù)輸入條件的各個(gè)初選方案主要財(cái)務(wù)指標(biāo)均列于表中，包括內(nèi)部收益率、項(xiàng)目總投資等。

在圖7中點(diǎn)擊不同方案的燃機(jī)型號(超鏈接高亮顯示)，即可查看對應(yīng)的選定系統(tǒng)方案詳細(xì)的技經(jīng)分析情況，包括建設(shè)投資估算表、總資金計(jì)劃和資金籌措表、建設(shè)投資構(gòu)成分析表、還款一覽表、成本費(fèi)用計(jì)算表、財(cái)務(wù)指標(biāo)一覽表、敏感性經(jīng)濟(jì)分析表等11張技經(jīng)分析詳細(xì)表。

圖6 選定方案不同工況時(shí)期系統(tǒng)熱平衡圖Fig.6 System heat balance diagram in different working conditions

圖7 技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算輸出頁面Fig.7 Techno-economic analysis results output interface

2.2.6 推薦結(jié)果輸出

軟件通過推薦結(jié)果按鈕，將彈出推薦結(jié)果顯示窗口；從所有符合要求的系統(tǒng)方案中選取內(nèi)部收益率最高的進(jìn)行推薦輸出，并給出其相應(yīng)方案燃?xì)廨啓C(jī)型號及主要性能參數(shù)、余熱鍋爐與汽輪機(jī)主要型式及選型參數(shù)。

完成技經(jīng)計(jì)算后，點(diǎn)擊相關(guān)按鈕自動(dòng)生成主設(shè)備選型分析報(bào)告。內(nèi)容包括項(xiàng)目概況、系統(tǒng)方案比較、推薦方案系統(tǒng)性能及主設(shè)備參數(shù)、推薦方案投資估算及財(cái)務(wù)評價(jià)、結(jié)論等，如圖8所示。

圖8 軟件生成報(bào)告目錄頁面Fig.8 Directory page of report generated by software

3 應(yīng)用實(shí)例

3.1 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目為新建燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組，擬采用2套抽凝機(jī)組，可研報(bào)告給出的邊界條件如下：

1) 性能計(jì)算參數(shù)。

設(shè)計(jì)熱負(fù)荷：平均100 t/h，年利用小時(shí)數(shù)為4 000 h。

供汽參數(shù)：1.3 MPa，220 ℃，50 t/h。

熱水參數(shù)：50 t/h，60 ℃/90 ℃。

機(jī)組性能保證工況：22 ℃，1.1 kPa，79%濕度。

燃料成分：甲烷92.02%，乙烷4.28%，丙烷2.39%，正丁烷0.53%，異丁烷0.53%，氮?dú)?.24%，異戊烷0.01%；天然氣熱值36.55 MJ/m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))。

2) 技經(jīng)計(jì)算參數(shù)。

技經(jīng)計(jì)算參數(shù)如表1所示。

表1 案例技術(shù)經(jīng)濟(jì)輸入?yún)?shù)Table 1 Case technical and economic input parameters

注： 電價(jià)1、電價(jià)2是可研報(bào)告分別按資本金內(nèi)部收益率8%和10%測算的結(jié)果。

3.2 軟件計(jì)算結(jié)果

根據(jù)軟件熱力性能計(jì)算，給出了4個(gè)方案，按照年平均熱效率從大到小依次排序如下：

1) 方案1。燃機(jī)型號為Siemens SGT-800，年耗氣量為11 338.12萬 m3，年發(fā)電量為470.42 GW·h，年供熱量為114.43萬 GJ，年平均熱效率為81.37%，年平均熱電比為0.76。

2) 方案2。燃機(jī)型號為GE 6F.01，年耗氣量為11 698.04萬 m3，年發(fā)電量為492.83 GW·h，年供熱量為114.43萬 GJ，年平均熱效率為81%，年平均熱電比為0.73。

3) 方案3。燃機(jī)型號為GE 6B.03，年耗氣量為11 111.8萬 m3，年發(fā)電量為423.66 GW·h，年供熱量為114.43萬 GJ，年平均熱效率為78.35%，年平均熱電比為0.85。

4) 方案4。燃機(jī)型號為MHPS H-50，年耗氣量為13 093.49萬 m3，年發(fā)電量為552.03 GW·h，年供熱量為114.43萬 GJ，年平均熱效率為77.39%，年平均熱電比為0.65。

可研報(bào)告給出的方案是SGT-800機(jī)型方案，按照在資本金內(nèi)部收益率8%條件測算，軟件計(jì)算結(jié)果顯示SGT-800機(jī)型方案在該收益率對應(yīng)的電價(jià)為680.3元/(MW·h)。在此電價(jià)水平下，上述方案的主要財(cái)務(wù)指標(biāo)按照內(nèi)部收益率從大到小依次排序如下:

1) 方案2。燃機(jī)型號為GE 6F.01，內(nèi)部收益率為9.06%，項(xiàng)目總投資為82 727萬元，單位造價(jià)為5 493.99元/kW，投資回收年限為14.54 a。

2) 方案1。燃機(jī)型號為Siemens SGT-800，內(nèi)部收益率為8%，項(xiàng)目總投資為82 015萬元，單位造價(jià)5 677.43元/kW，投資回收年限為15.96 a。

3) 方案4。燃機(jī)型號為MHPS H-50，內(nèi)部收益率為7.09%，項(xiàng)目總投資為89 930.16萬元，單位造價(jià)為5 405.17元/kW，投資回收年限為16.43 a。

4) 方案3。燃機(jī)型號為GE 6B.03，內(nèi)部收益率為4.13%，項(xiàng)目總投資為74 755.71萬元，單位造價(jià)為5 655.46元/kW，投資回收年限為18.05 a。

3.3 結(jié)果分析

由軟件分析得出，方案1、方案2能滿足項(xiàng)目的熱負(fù)荷需求，年平均熱效率達(dá)70%以上，且投資收益水平在4個(gè)方案中位于前2位，在電價(jià)680.3元/(MW·h)的情況下內(nèi)部收益率達(dá)8%及以上，因此從軟件計(jì)算結(jié)果看，推薦采用方案1或方案2，和可研報(bào)告推薦方案1的結(jié)論是一致的。

針對可研報(bào)告給出的Siemens SGT-800方案，將報(bào)告計(jì)算值和軟件計(jì)算值進(jìn)行了對比。如表2所示，軟件計(jì)算值同可研報(bào)告值相比，關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的偏差在5%以內(nèi)，按照收益率推算的電價(jià)誤差準(zhǔn)確度高，在1%以內(nèi)。

本軟件通過大量的項(xiàng)目實(shí)例計(jì)算，對軟件進(jìn)行了多次修正和優(yōu)化，已有20多家單位的80多位用戶使用，累計(jì)了完成項(xiàng)目選型30余項(xiàng)。根據(jù)用戶反饋情況，熱力性能計(jì)算準(zhǔn)確，技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算已達(dá)可研報(bào)告的深度。

表2 可研報(bào)告值和軟件計(jì)算值的對比Table 2 Comparison of feasibility report value and software calculation value

4 結(jié)論

1) 通過自主創(chuàng)新，在國內(nèi)外率先開發(fā)出燃?xì)廨啓C(jī)分布式能源系統(tǒng)主設(shè)備選型優(yōu)化軟件，適用于以燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)為核心的冷、熱、電三聯(lián)供分布式項(xiàng)目選型計(jì)算。

2) 軟件具有以下典型特點(diǎn):①使用便捷，菜單式操作，圖表化顯示，一鍵式報(bào)告打?。虎诠δ苋?，完備的燃機(jī)數(shù)據(jù)庫，完整的技經(jīng)分析功能；③決策參考，可快速完成多方案比選，為用戶投資決策、爭取合理政策等提供參考。

3) 軟件為天然氣分布式能源前期方案研究及立項(xiàng)申報(bào)提供了專業(yè)技術(shù)支撐，有利于項(xiàng)目方案比選及論證，滿足項(xiàng)目前期方案研究的需求，在諸多方案中優(yōu)選最適合的方案，提升了項(xiàng)目投資決策效率。