朱婧 ,潘方圓 ,王靜 ,任川山
(1. 國網(wǎng)(北京)綜合能源規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司,北京100052;2. 中國中建設(shè)計集團(tuán)有限公司,北京100037;3. 中國建筑設(shè)計咨詢有限公司,北京100120)
近年來,隨著國內(nèi)可再生能源利用的爆發(fā)式增長,能源供應(yīng)與需求曲線錯配,導(dǎo)致棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象頻發(fā)。為解決可再生能源消納、清潔供暖需求及供熱煤改氣導(dǎo)致的冬季氣荒問題,電供熱技術(shù)在多個電能豐沛、環(huán)保壓力突出區(qū)域獲得較多應(yīng)用,相應(yīng)的在民用建筑中采用電供熱的需求開始顯現(xiàn)。
電供暖項目可選用的技術(shù)路線較多。為保證其可實施性,應(yīng)針對項目所采用的技術(shù)方式進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較分析,經(jīng)測算后,結(jié)合項目自身特點(diǎn),選擇最為合適的技術(shù)路線。不同地區(qū)針對電供熱均有相應(yīng)的條文及限制規(guī)定,不可一概而論。同時各地區(qū)氣候條件存在差異,而且電價不同,供暖期不同,均會導(dǎo)致項目投資回收期變化。決策人員應(yīng)依據(jù)項目實際情況,測算可行性,落實工程采用電供暖方案所享有的政策支持,根據(jù)投資規(guī)模,融資難度,最終選擇合適的技術(shù)路線和商業(yè)模式。本文對京津冀及山東地區(qū)的電供暖技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析。
單位供暖面積內(nèi)采暖全年耗熱量采用式(1)計算[1]:
式中,C1為修正系數(shù),取 0.0864;n 為實際供暖天數(shù),d;Qh為單位供暖面積熱指標(biāo),kW/m2,居住建筑取45W/m2,公共建筑取65W/㎡;ti為室內(nèi)計算溫度,℃;ta為采暖期室外平均溫度,℃;toh為采暖室外計算溫度,℃;C2為節(jié)能率,當(dāng)用戶采暖系統(tǒng)采用分室控制、分戶計量后,全年耗熱量比集中連續(xù)供熱時減少,節(jié)能率取75%。取值及計算結(jié)果如表1 所示。
表1 取值及計算結(jié)果
全蓄熱和半蓄熱在不同電價下,單位供暖面積電供暖費(fèi)用計算如下:
式中,Qha為單位供暖面積內(nèi)采暖全年耗熱量,GJ/m2;n1為平電價;n2為谷電價;h1為尖峰電時長;h2為高峰電時長;h3為平電時長。
半蓄熱,蓄存尖、峰時段熱量,蓄熱量68.75%,平電直供,依據(jù)供熱時長,計算得出鍋爐裝機(jī)量、換熱設(shè)備容量可降低25%。
單位供暖面積電供暖費(fèi)用計算結(jié)果如表2 所示。
表2 單位供暖面積電供暖費(fèi)用計算結(jié)果
投資回收期=建設(shè)成本(1+折舊率)-供暖集資費(fèi)/電供暖年節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用
其中:建設(shè)成本如表2 所示;年折舊率=(1-5%)/20×100%=4.75%(預(yù)計使用壽命取20 年,預(yù)計凈殘值率取5%);供暖集資費(fèi)、接口非依據(jù)各地政策通知,取0;電供暖年節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用=市政供暖價格-電供暖費(fèi)用,北京市政供暖價格居住建筑取 24 元/m2,公共建筑取 42 元/m2,電供暖費(fèi)用如表 3 所示。此外,不同區(qū)域市政供暖價格有差異,因此,采用谷電價格[元/(kW·h)]與市政供暖價格[元/(年·m2)]的價格比作為比較基準(zhǔn),結(jié)果更具參考性。
表3 建設(shè)成本
投資回收期(年)計算結(jié)果(北京)如表4 所示。
各地區(qū)執(zhí)行峰谷電價、供暖天數(shù)、冬季采暖室外計算溫度均有不同,結(jié)合現(xiàn)行谷電價格整理計算結(jié)果如表5 所示。
表4 投資回收期計算結(jié)果(北京)
表5 京津冀地區(qū)電供暖與市政供暖費(fèi)用比較
綜上,通過設(shè)計估算,采用電供熱方式,受制于能源利用效率的問題,單從運(yùn)行費(fèi)用角度來講,是無法與熱泵、冷熱電聯(lián)供相比較的。但是隨著我國可再生能源占比的進(jìn)一步提高,以及對環(huán)境保護(hù)要求的日益嚴(yán)苛。電供熱模式作為熱電聯(lián)產(chǎn)、市政供熱無法充分覆蓋區(qū)域的補(bǔ)充部分,是具備可行性的。在獲得優(yōu)惠電價的前提下,其運(yùn)行費(fèi)用并未大幅度超過市政供熱收費(fèi)。同時,此類項目,通常由業(yè)主或?qū)I(yè)能源公司運(yùn)行管理,通過運(yùn)行管理挖掘潛力,提高節(jié)能效果,將進(jìn)一步降低運(yùn)行費(fèi)用。