葛 星，滕佳穎，王鵬鷹

（1.吉林建筑大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，長(zhǎng)春 130018；2.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，長(zhǎng)春 130018）

0 引言

為了緩解采暖期燃煤污染，我國(guó)已在北方多個(gè)地區(qū)推廣清潔供暖，其中風(fēng)電蓄熱電鍋爐供暖是近年來(lái)發(fā)展的新型供暖模式，不僅能提高北方風(fēng)能資源豐富地區(qū)消納可再生能源的特點(diǎn)，還能促進(jìn)能源的清潔化利用[1]。電采暖設(shè)備包括蓄熱式和直熱式兩類(lèi)。蓄熱式電采暖用電時(shí)段可調(diào)、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)靈活，是目前主要的電采暖形式之一[2]。

已有學(xué)者從價(jià)格機(jī)制、補(bǔ)貼政策、可再生能源消納等方面對(duì)蓄熱式電采暖系統(tǒng)進(jìn)行了研究。在價(jià)格機(jī)制方面，文獻(xiàn)[3]分析了蓄熱式電鍋爐在甘肅省清潔供暖中的應(yīng)用，電鍋爐僅在谷電時(shí)段運(yùn)行，政府補(bǔ)貼后的谷電電價(jià)僅為0.0362元/kWh，極大地提高了項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。文獻(xiàn)[4]從“回歸電力，市場(chǎng)購(gòu)電”角度出發(fā)，建立了電供暖臨界電價(jià)計(jì)算模型，通過(guò)張家口可再生能源示范區(qū)驗(yàn)證了以市場(chǎng)化交易模式開(kāi)展風(fēng)電清潔供暖實(shí)現(xiàn)多方共贏的有效性，為東北、華北、西北地區(qū)提供了典型的范例。

在補(bǔ)貼政策方面，文獻(xiàn)[5]通過(guò)分析電采暖用戶(hù)的響應(yīng)成本，提出含溫差補(bǔ)貼的價(jià)格激勵(lì)方法，從而降低電采暖成本。文獻(xiàn)[6]研究電采暖的可時(shí)移性負(fù)荷在電費(fèi)補(bǔ)貼政策、分時(shí)電價(jià)政策及實(shí)時(shí)電價(jià)政策下的激勵(lì)效應(yīng)。文獻(xiàn)[7]通過(guò)訪談及入戶(hù)調(diào)查的方式，了解北方地區(qū)清潔取暖環(huán)境補(bǔ)貼政策的實(shí)施進(jìn)展和典型地區(qū)的滿(mǎn)意度，對(duì)補(bǔ)貼政策存在的問(wèn)題及具體需求提出建設(shè)性的建議。文獻(xiàn)[8]利用穩(wěn)態(tài)傳熱法，測(cè)算35個(gè)清潔取暖試點(diǎn)城市的7種清潔取暖技術(shù)在4種情景下的運(yùn)行費(fèi)用。

為緩解燃煤污染，利用風(fēng)力、光伏等可再生能源發(fā)電配合蓄熱電鍋爐供暖，一方面可以有效減少環(huán)境污染，另一方面能夠緩解棄風(fēng)棄光等資源浪費(fèi)的問(wèn)題。所以，在可再生能源消納方面，文獻(xiàn)[2]通過(guò)對(duì)蓄熱式電采暖與光伏交互所形成的“光伏+電采暖”互動(dòng)運(yùn)行模式的分析，提出互動(dòng)模式下光伏安裝容量和電采暖蓄熱容量的最優(yōu)聯(lián)合配置方法，使光伏和蓄熱體全壽命周期運(yùn)營(yíng)成本最小。文獻(xiàn)[9]采用CPLEX軟件研究了風(fēng)電場(chǎng)棄風(fēng)與蓄熱式電鍋爐的匹配效果，為合理利用棄風(fēng)電量、降低供暖運(yùn)行成本提供了參考。文獻(xiàn)[10]從供給側(cè)和需求側(cè)兩端出發(fā)，對(duì)風(fēng)火打捆跨區(qū)域供給電采暖的工作原理進(jìn)行了闡釋?zhuān)⒃u(píng)估其經(jīng)濟(jì)性，為解決我國(guó)大規(guī)模棄風(fēng)問(wèn)題和“煤改電”項(xiàng)目推廣難題提供了理論基礎(chǔ)。文獻(xiàn)[11]構(gòu)建了以全系統(tǒng)總能耗最低為優(yōu)化目標(biāo)的聯(lián)合優(yōu)化模型，利用遺傳算法進(jìn)行求解，從電源側(cè)和電網(wǎng)側(cè)的角度來(lái)分析系統(tǒng)的風(fēng)能消納水平和調(diào)峰能力。文獻(xiàn)[12]構(gòu)建了發(fā)電側(cè)與蓄熱式電采暖（Regenerative Electric Heating，REH）側(cè)的聯(lián)合優(yōu)化模型，對(duì)不同角度的效益進(jìn)行量化分析，REH的應(yīng)用增加了綜合效益，使風(fēng)電消納與REH的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)雙贏。文獻(xiàn)[13]通過(guò)建立電力市場(chǎng)背景下REH系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估模型，分析了棄風(fēng)電價(jià)對(duì)其經(jīng)濟(jì)性的影響，同時(shí)以某清潔供暖示范工程為例，分析計(jì)算在兩種模式（低谷時(shí)段全功率運(yùn)行模式和風(fēng)電場(chǎng)棄風(fēng)時(shí)段啟動(dòng)運(yùn)行模式）下的REH系統(tǒng)的消納棄風(fēng)電量和經(jīng)濟(jì)性評(píng)估。文獻(xiàn)[14]建立了風(fēng)電-蓄熱式電鍋爐-儲(chǔ)能系統(tǒng)的源-荷-儲(chǔ)模型，對(duì)比分析了蓄熱式電鍋爐在額定功率下運(yùn)行和跟蹤風(fēng)電棄風(fēng)運(yùn)行兩種方式下的消納風(fēng)電棄風(fēng)量，提高了風(fēng)電利用率和電網(wǎng)效益，降低了環(huán)境的污染。文獻(xiàn)[15]基于電鍋爐與儲(chǔ)能消納棄風(fēng)存在的問(wèn)題，將二者結(jié)合討論，建立了包含風(fēng)電的電鍋爐-儲(chǔ)能聯(lián)合系統(tǒng)，并提出電鍋爐和儲(chǔ)能消納棄風(fēng)的控制策略，最后利用DIgSILENT/PowerFactory仿真軟件，對(duì)比分析了加入電鍋爐-儲(chǔ)能聯(lián)合系統(tǒng)前后棄風(fēng)消納情況。結(jié)果表明，配置電鍋爐-儲(chǔ)能系統(tǒng)后，能有效提高電網(wǎng)消納棄風(fēng)的能力。

以上研究成果都具有一定的局限性，即試圖利用REH系統(tǒng)替代現(xiàn)有的燃煤集中供熱系統(tǒng)，過(guò)于依賴(lài)補(bǔ)貼政策的支持。無(wú)論是利用電鍋爐系統(tǒng)替代現(xiàn)有的燃煤集中供熱系統(tǒng)，還是切斷用戶(hù)與供熱管網(wǎng)的聯(lián)系進(jìn)行分散替代，都會(huì)造成一定的重復(fù)建設(shè)和資源浪費(fèi)。REH系統(tǒng)應(yīng)重點(diǎn)用于替代低效率、高污染的小鍋爐，其收益僅來(lái)自于各地制定的供熱收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。然而，目前我國(guó)各地區(qū)供暖收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是依據(jù)燃煤集中供熱系統(tǒng)制定的，在現(xiàn)有的能源價(jià)格體系下，電采暖系統(tǒng)的推廣必然需要電價(jià)政策和補(bǔ)貼政策的持續(xù)支撐，其經(jīng)濟(jì)收益較低。

本文借鑒工程經(jīng)濟(jì)學(xué)中的增量收益與增量成本的概念，從增量替代的角度推廣REH系統(tǒng)。利用REH系統(tǒng)進(jìn)行清潔供暖改造，本質(zhì)上是一種增量投資行為。因?yàn)橹挥蝎@得增量收益，才有可能在不依賴(lài)補(bǔ)貼的情況下，保證項(xiàng)目的順利推進(jìn)和可持續(xù)發(fā)展。首先利用Design Builder軟件對(duì)建筑建模，獲得不同工況下用戶(hù)的逐時(shí)采暖熱負(fù)荷曲線；然后根據(jù)曲線確定裝機(jī)方案；最后通過(guò)經(jīng)濟(jì)分析，確定合理的蓄熱式電鍋爐系統(tǒng)推廣模式。

1 研究對(duì)象及方法

以吉林省長(zhǎng)春市為例，《長(zhǎng)春市城市供熱管理辦法》規(guī)定的供暖溫度為18℃，而別墅、高檔小區(qū)、商場(chǎng)和部分寫(xiě)字樓為了達(dá)到更舒適的取暖溫度，往往自建小型燃煤或燃?xì)忮仩t[16]。此類(lèi)鍋爐燃燒效率較低，污染物排放量較高，可以被電清潔采暖系統(tǒng)替代。同時(shí)，此類(lèi)用戶(hù)的價(jià)格承受能力高，可以在不依賴(lài)補(bǔ)貼或較少依賴(lài)補(bǔ)貼的情況下，實(shí)現(xiàn)電采暖項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。針對(duì)此類(lèi)用戶(hù)，開(kāi)展基于增量替代的REH系統(tǒng)推廣模式研究，將更好地促進(jìn)電清潔供暖的發(fā)展。

增量替代是指在可以相互替代的產(chǎn)品之間，在既定收入水平下，增加一種產(chǎn)品消費(fèi)對(duì)另一種產(chǎn)品的消費(fèi)替代。本文以18℃的基礎(chǔ)負(fù)荷數(shù)據(jù)作為基量，20℃與22℃采暖負(fù)荷相對(duì)于基礎(chǔ)負(fù)荷為增量，然后根據(jù)“增量=現(xiàn)期量-基期量”來(lái)進(jìn)行計(jì)算研究。以長(zhǎng)春市某別墅為研究對(duì)象，該建筑有效采暖面積為163 m2，利用Design Builder進(jìn)行建筑仿真設(shè)計(jì)，得到建筑仿真模型見(jiàn)圖1。以長(zhǎng)春市的供熱溫度18℃作為基礎(chǔ)溫度對(duì)該建筑進(jìn)行建筑能耗模擬，得到圖2的建筑總熱負(fù)荷。從圖2可以看出，本建筑供暖需求主要集中在10月1日至第二年的5月1日，1月1日的采暖負(fù)荷為一年中最高點(diǎn)，為最大供暖熱負(fù)荷。

圖1 建筑仿真模型Fig.1 Building simulation model

圖2 建筑總熱負(fù)荷Fig.2 Building total heating load

別墅傳統(tǒng)供暖模式與電鍋爐供暖模式見(jiàn)圖3。在傳統(tǒng)模式下，別墅用戶(hù)未接入集中供熱管網(wǎng)，冬季采暖負(fù)荷全部由自建的燃?xì)獗趻鞝t供應(yīng)。在電鍋爐供暖模式下，將18℃采暖負(fù)荷定義為基礎(chǔ)負(fù)荷，由集中供熱管網(wǎng)供給，滿(mǎn)足基本的采暖需求；將超過(guò)18℃的部分定義為滿(mǎn)足舒適性需求的增量負(fù)荷，由REH系統(tǒng)供給，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)分散燃?xì)獗趻鞝t的增量替代，真正達(dá)到節(jié)能減排目的。

圖3 供暖模式Fig.3 Heating supply mode

長(zhǎng)春地區(qū)全年8760 h的室外干球溫度曲線見(jiàn)圖4。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的集中供暖天數(shù)是以建筑所在地室外日平均溫度≤5℃為限值來(lái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的，長(zhǎng)春地區(qū)規(guī)定的采暖季為每年的10月20日至第二年4月6日，共167 d[17]。從圖4的數(shù)據(jù)及實(shí)地調(diào)研可知，在4月6日至5月1日和10月1日至10月20日這兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)，日平均溫度介于5～18℃，如果不對(duì)建筑物供暖，會(huì)影響居住的舒適性。

圖4 室外干球溫度曲線Fig.4 Outside dry-bulb temperature curve

別墅用戶(hù)為了滿(mǎn)足自身舒適性的需求，選擇傳統(tǒng)模式下的燃?xì)獗趻鞝t進(jìn)行供暖。為了確定合理的REH系統(tǒng)運(yùn)行及推廣模式，建立表1中的5種工況進(jìn)行研究。工況1是嚴(yán)格遵照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的集中供暖模式；工況2和工況3與圖3中右側(cè)的電鍋爐供暖模式相匹配，為擬推廣的REH模式；工況4與圖3中左側(cè)的傳統(tǒng)模式相匹配；工況5是研究人員采用的利用REH完全替代集中供熱的運(yùn)行模式。

表1 5種研究工況Tab.1 Five research conditions

2 不同工況下建筑熱負(fù)荷仿真分析及裝機(jī)方案的確定方法

2.1 不同工況下建筑熱負(fù)荷仿真分析

利用Design Builder軟件對(duì)5種工況進(jìn)行建模仿真得到不同條件下的室內(nèi)逐時(shí)采暖熱負(fù)荷曲線見(jiàn)圖5—圖7。隨著采暖時(shí)間的延長(zhǎng)和室內(nèi)采暖溫度的提高，年總采暖負(fù)荷由工況1的16.41 MWh增加到工況2的19.05 MWh和工況3、4、5的21.89 MWh。雖然工況3、4、5的3種供暖模式不同，但其室內(nèi)采暖溫度需求一致，因此對(duì)于同一建筑，其采暖熱負(fù)荷相同。工況2相比于工況1，年總供暖負(fù)荷增加了2.64 MWh；工況3與工況1相比，年總供暖負(fù)荷增加了5.48 MWh。根據(jù)表1中的供暖模式，工況2和工況3與工況1相比，增量部分的熱負(fù)荷全部由蓄熱式電鍋爐供給，基礎(chǔ)熱負(fù)荷與工況1一致，由集中供熱管網(wǎng)供應(yīng)。

圖5 工況1室內(nèi)逐時(shí)采暖熱負(fù)荷曲線Fig.5 Internal hourly heating load of operating mode 1

圖6 工況2室內(nèi)逐時(shí)采暖熱負(fù)荷曲線Fig.6 Internal hourly heating load of operating mode 2

圖7 工況3—工況5室內(nèi)逐時(shí)采暖熱負(fù)荷曲線Fig.7 Internal hourly heating load from operating mode 3 to operating mode 5

2.2 不同工況下裝機(jī)方案的確定方法

2.2.1 工況2和工況3的裝機(jī)方案

工況2和工況3的供暖方式相同，以工況2為例，說(shuō)明REH與集中供熱管網(wǎng)同時(shí)供熱情況下裝機(jī)方案的確定方法。

REH所供給的多為增量熱負(fù)荷要求，為保證供暖可靠性，電鍋爐的容量需滿(mǎn)足需求最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的熱負(fù)荷。根據(jù)公式（1），確定最大增量供暖熱負(fù)荷所對(duì)應(yīng)的日期。

式中：Hm,d為日最大增量供暖熱負(fù)荷，kWh；Hd,2為工況2中日供暖熱負(fù)荷，kWh；Hd,1為工況1中日供暖熱負(fù)荷，kWh。

根據(jù)公式（1），可在室內(nèi)逐時(shí)熱負(fù)荷曲線中找到對(duì)應(yīng)日期。在確定了日最大增量供暖熱負(fù)荷和對(duì)應(yīng)日期后，根據(jù)公式（2）確定電鍋爐的裝機(jī)規(guī)模，并根據(jù)公式（3）確定蓄熱水箱的有效容積。長(zhǎng)春市的谷段低價(jià)電供暖時(shí)段為21：00至次日07：00，共10 h。

式中：Ec為電鍋爐的裝機(jī)規(guī)模，kWh；Hh,10為最大增量供暖熱負(fù)荷所在日的谷電時(shí)段逐時(shí)采暖負(fù)荷，kWh；Hh,14為最大增量供暖熱負(fù)荷所在日的非谷電時(shí)段逐時(shí)采暖負(fù)荷，kWh；10為谷電時(shí)段持續(xù)時(shí)長(zhǎng)，h。

式中：Vw為蓄熱水箱的有效容積，m3；4.2為水的比熱容，kJ/（kg·℃）；10為供暖的供回水溫差，℃；3.6為kWh與kJ的轉(zhuǎn)換系數(shù)。

2.2.2 工況4的裝機(jī)方案

工況4中，燃?xì)獗趻鞝t獨(dú)立運(yùn)行，負(fù)擔(dān)全部的熱負(fù)荷。由于燃?xì)鈨r(jià)格不會(huì)隨著使用時(shí)間的不同而變化，因此鍋爐系統(tǒng)不配備蓄熱水箱。為保證供暖可靠性，燃?xì)忮仩t需要滿(mǎn)足任意時(shí)刻的采暖要求。因此，燃?xì)忮仩t的裝機(jī)規(guī)模確定方法見(jiàn)公式（4）。

式中：Gc為燃?xì)忮仩t的裝機(jī)規(guī)模，kW；Hh,8760為全年逐時(shí)采暖熱負(fù)荷，kW。

2.2.3 工況5的裝機(jī)方案

工況5中，REH系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，負(fù)擔(dān)全部的熱負(fù)荷。為保證供暖可靠性，電鍋爐的容量需要滿(mǎn)足需求最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的熱負(fù)荷。根據(jù)公式（5），確定最大供暖熱負(fù)荷所對(duì)應(yīng)的日期。

式中：Hd,5為工況5中日供暖熱負(fù)荷，kWh。根據(jù)公式（5）的計(jì)算結(jié)果，即可在室內(nèi)逐時(shí)熱負(fù)荷曲線中找到對(duì)應(yīng)的日期。在確定了日最大供暖熱負(fù)荷和對(duì)應(yīng)的日期后，根據(jù)公式（2）確定電鍋爐的裝機(jī)規(guī)模，最后根據(jù)公式（3）確定蓄熱水箱的有效容積。

2.2.4 各工況下的裝機(jī)方案

將各工況的室內(nèi)逐時(shí)采暖熱負(fù)荷數(shù)據(jù)代入公式（1）—（5）后，計(jì)算可得不同工況下的裝機(jī)方案初投資和年運(yùn)行費(fèi)用，見(jiàn)表2。工況2和工況3日最大增量供暖熱負(fù)荷所對(duì)應(yīng)的日期為10月21日，別墅用戶(hù)為了保證居住的舒適性，依然有較高的采暖要求。工況5中最大供暖熱負(fù)荷所對(duì)應(yīng)的日期為1月1日，對(duì)比圖4室外干球溫度曲線可知，1月1日的日平均溫度為全年最低，為保證供暖可靠性，電鍋爐的容量需要滿(mǎn)足需求最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的熱負(fù)荷。

表2 各工況下的裝機(jī)方案、初投資和年運(yùn)行費(fèi)用Tab.2 Installation scheme,initial investment and annual operating cost of different operating modes

根據(jù)吉林省物價(jià)局《關(guān)于進(jìn)一步明確我省清潔供暖價(jià)格政策有關(guān)問(wèn)題的通知》（吉省價(jià)格[2018]33號(hào)），電采暖的谷電時(shí)段由8 h延長(zhǎng)至10 h，谷電電價(jià)為0.28065元/kWh。需要指出的是，此電價(jià)為扣除國(guó)家規(guī)定的政府性基金及附加后的補(bǔ)貼電價(jià)[18]。無(wú)補(bǔ)貼情況下分戶(hù)式電采暖價(jià)格執(zhí)行居民峰谷分時(shí)電價(jià)，谷時(shí)電價(jià)為0.329元/kWh。長(zhǎng)春市居民天然氣價(jià)格為2.94元/m3，燃?xì)庑″仩t的效率取90%。長(zhǎng)春市居民集中供暖價(jià)格為27元/m2。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研，考慮變壓器增容費(fèi)用后的電鍋爐系統(tǒng)的綜合造價(jià)約為1000元/kW；燃?xì)忮仩t供熱系統(tǒng)的綜合造價(jià)約為850元/kW。

3 關(guān)于增量替代的推廣模式分析

3.1 經(jīng)濟(jì)效益分析

工況1代表集中供熱管網(wǎng)，此部分投資由集中供熱企業(yè)承擔(dān)，因此不計(jì)入工況1的初投資。在工況1模式下，別墅建筑用戶(hù)僅支付集中供暖費(fèi)用4614.3元/年，供熱管網(wǎng)只承擔(dān)符合國(guó)家規(guī)定的基礎(chǔ)熱負(fù)荷。

在工況2和工況3模式中，別墅建筑的熱負(fù)荷由REH系統(tǒng)和集中供熱管網(wǎng)共同保障，其中代表舒適性的增量熱負(fù)荷由電鍋爐供給。在工況2中，為了維持室內(nèi)20℃的采暖溫度及更長(zhǎng)的采暖時(shí)間，與工況1相比，需要投入4000元的增量投資用于建設(shè)REH系統(tǒng)，并支付至少741.04元/年的增量運(yùn)行成本。工況3與工況1相比，為了維持室內(nèi)22℃的采暖溫度及更長(zhǎng)的采暖時(shí)間，需要投入的增量投資為5670元，增量運(yùn)行成本至少為1536.72元/年。

工況4為目前長(zhǎng)春市別墅用戶(hù)所采用的采暖模式，即利用自建的燃?xì)獗趻鞝t替代集中供熱管網(wǎng)。由表2中的數(shù)據(jù)可知，在工況4模式下，為了維持室內(nèi)22℃的采暖溫度及更長(zhǎng)的采暖時(shí)間，初投資及年運(yùn)行費(fèi)用均顯著高于工況3。工況4的經(jīng)濟(jì)效益與工況3相比較低。因此，利用工況3的REH系統(tǒng)和集中供熱管網(wǎng)同時(shí)供熱的運(yùn)行模式，將會(huì)有效降低投資和運(yùn)行費(fèi)用，不浪費(fèi)現(xiàn)有已經(jīng)建成的市政熱網(wǎng)資源，并減少分散式燃?xì)獗趻鞝t燃燒排放的大氣污染物，實(shí)現(xiàn)利用REH系統(tǒng)進(jìn)行增量替代的目的。

工況5分析了利用REH系統(tǒng)單獨(dú)供熱的情況。工況5的初投資在所有的工況中是最高的，是工況3初投資的4.7倍。同時(shí)，工況5的年運(yùn)行費(fèi)用至少是工況1的1.33倍。這一結(jié)果表明，雖然REH系統(tǒng)是一種清潔、高效的供暖手段，但是在我國(guó)目前的能源價(jià)格體系中，利用REH系統(tǒng)完全替代燃煤集中供熱系統(tǒng)將會(huì)大幅增加熱用戶(hù)的采暖成本，在經(jīng)濟(jì)上不可行。

3.2 推廣模式分析

合理確定推廣模式，需要找出可行的增量收益來(lái)源。從工程經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度分析，工況4的燃?xì)獗趻鞝t模式及工況2和工況3的電鍋爐供給模式，均是對(duì)工況1集中供熱模式的改造，其投資為增量投資，年運(yùn)行費(fèi)用為增量成本。通過(guò)以上結(jié)果可知，工況2和工況3的電鍋爐供給模式的初投資和運(yùn)行費(fèi)用均低于工況4的燃?xì)獗趻鞝t模式。由于工況3和工況4模式均是在維持室內(nèi)22℃的采暖溫度，且具有相同的采暖時(shí)長(zhǎng)，但工況3比工況4投資降低了4589.5元，運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省2050.84～2315.58元/年。別墅建筑利用REH系統(tǒng)對(duì)燃?xì)獗趻鞝t進(jìn)行增量替代，節(jié)省的增量投資和增量運(yùn)行費(fèi)用即為工況2和工況3的增量收益，見(jiàn)圖8。

圖8 推廣模式下的增量運(yùn)行費(fèi)用Fig.8 Incremental operating costs in promotion mode

同時(shí)，由表2數(shù)據(jù)可知，采用無(wú)補(bǔ)貼的分戶(hù)式電采暖谷時(shí)電價(jià)0.329元/kWh，工況2和工況3的電鍋爐供給模式的初投資和運(yùn)行費(fèi)用方面均低于工況4的燃?xì)獗趻鞝t模式。因此，從增量替代的角度看，利用REH系統(tǒng)替代分散式的燃?xì)獗趻鞝t，并與集中供熱系統(tǒng)連用，是一種符合我國(guó)國(guó)情且更經(jīng)濟(jì)合理的供暖模式。

4 結(jié)論

REH是一種有效的清潔供暖手段。本文以別墅建筑為例，提出了增量替代的方法，建立了REH系統(tǒng)與集中供熱管網(wǎng)聯(lián)合供熱模式，得出如下結(jié)論。

（1）利用Design Builder軟件模擬分析室內(nèi)逐時(shí)采暖熱負(fù)荷曲線以及室外干球溫度曲線，發(fā)現(xiàn)在4月6日至5月1日及10月1日至10月20日時(shí)間段內(nèi)，別墅用戶(hù)仍有較高的采暖需求，這部分需求可以利用REH系統(tǒng)來(lái)得到滿(mǎn)足。

（2）利用集中供熱管網(wǎng)滿(mǎn)足國(guó)家規(guī)定的采暖時(shí)段的18℃基礎(chǔ)熱負(fù)荷，利用REH系統(tǒng)對(duì)傳統(tǒng)的燃?xì)獗趻鞝t進(jìn)行增量替代并提高供暖溫度、延長(zhǎng)供暖時(shí)間，可以有效降低系統(tǒng)投資及運(yùn)行費(fèi)用。

（3）與傳統(tǒng)的燃?xì)獗趻鞝t相比，在無(wú)補(bǔ)貼的分戶(hù)式電采暖谷時(shí)電價(jià)下，REH系統(tǒng)仍有較好的經(jīng)濟(jì)收益。

（4）本文的研究適用于別墅、高檔小區(qū)、商場(chǎng)和部分寫(xiě)字樓等價(jià)格承受能力強(qiáng)、采暖要求高的熱用戶(hù)，并為無(wú)補(bǔ)貼情況下推廣REH系統(tǒng)提供了參考依據(jù)。