电力对电采暖应进行全面的科学论证要点

1、电力对电采暖应进行全面的科学论证近年来一些报刊极力宣传电采暖，有的学术会议上也有文章推荐电采暖，并附 有分析比较表，论述电采暖经济合理。有的地方电力部门出台用电采暖的优惠 政策，有的城市制订规划要 发展 多少万平米电采暖，以改善环境质量等。世 界上任何事物都要一分为二来进行分析，要分析就应进行比较全面的论证，我们对电采暖也要进行全面的深入分析论证。一、电是否真的多了改革开放以来，特别是国家实行集资办电和多家办电的政策以后，电力工业发展很快，从19 78年至1998年的21年间装机容量以每年8.35%的速度增长，发电量以每年8.35%的速度增长， 使我国电力工业跃居世界前列。1987年全国突破一

2、亿千瓦1995年初全国突破二亿千瓦1998年底装机27729万千瓦 居世界第二位，仅次于美国。1999年底装机29400万千瓦与1995年相比，装机平均每年递增1919万千瓦，递增率7.86%。2000年4月我国装机已突破三亿千瓦。我国已连续 13年每年投产新机组均在1000万千瓦以上。值得人们注意的是全国电力供需形势，从 1997年开始有了根本性的改变，长期 困扰我国经济 和人民正常生活的严重缺电局面已基本缓解。缓解程度在地区问 是不平衡的，有些地区出现 了电力富裕或供需基本平衡，有些地区在用电高峰 时期电力供应仍然偏紧，去年有的地区 又出现了拉闸限电。由于我国经济进行产业结构调整，产品结构

3、调整，一些工业企业用电量减少， 同时由于人民 生活水平的提高，居民生活用电和商业用电增加。由于工业用电 比重大，居民生活用电比重 小（1998年分别为71.78%?口 12.22%）导致一些地区 用电负荷增长缓慢。由于用电情况变化，致使电力工业的发电设备年利用小时逐年卜降：1994 年5233小时1995 年5121小时1996 年5033小时1997 年4765小时1998 年4501小时1999 年4350小时由于市场经济的发展，电力是商品意识的增强，在一些地区积极宣传电采暖、增加售电量是 有一定道理的，但不能理解为现在我国电力富裕了，所以要提倡 电米暖。尽管我国装机总量和发电量已跃居世界

4、第二位，但我们是人口大国，1999年全国人均装机仅 为0.237千瓦，人均年发电量979千瓦时，（1991年独联体形成 时，人均用电量5700千瓦时）上海市水平最高，人均装机为 0.651千瓦，人均 用电量3299千瓦时。中西部血区人均用电量比 全国平均水平低，其中江西、 青海、重庆比全国平均水平低一半以上。目前我国人均装机仅为世界平均水平的41.3%,人均发电量仅为世界平均水平的40.3%。我国人均装机只相当加拿大的 5.8%,美国的7.5%,澳大利亚的 9.5%。我国人均发电量只相当加 拿大的5.15,美国的7%澳大利亚的10.5%另据报导电力工业经过若干年的努力奋斗，目前全国仍有3500

5、万人未用上电，因此可以说某 些地区的“电力过剩”只是暂时的现象。我国人均装机与人均发 电量仅为世界平均水平一 半。电能在终端能源消费中的比例为 11%也低于世 界平均水平的17%市场潜力没有完全挖 掘和开发，电煤消费占煤炭的比重仅 为38.6%,也比发达国家的7080%氐的多。因而不能理解为我国电多了，用不完，要推广电采暖。二、电采暖不经济的理论分析北京节能2000年第2期刊出首都师范大学物理系宋爱国先生” K HT5, 72 火KKG-*2/5R用KHT3与节能” 一文，从理论上分析了电采暖不经济的原因， 摘要如下：一提到能量，往往会想到其数量为多少J,似乎能量只有量的一面，其实不然。1kg

6、的水从20 ° C升高到30° C与从80° C升高到90° C所吸收的热量是相同 的。可是，它们分别是在低温段 （2030° C）和高温段（8090° C）吸收的，因 此，这两部分数量相等的热量质量并不同。一般讲，热量在高温段转变为有用功的能力较大，在低温段转变为有用功的能力较小，甚至完全不能转变为有用功。我们把环境下任一形式的能量在理论 上能够转变为有用功的那部分称 能量的火用；而将该能量中不能转变为有 用功的那部分称为 该能量的 火 无。因此，有：能量= 火用 火无。在一定的能量中， 火用占的比例越 大，该能量的品质越高（能质系

7、数越高，能质系数=火用/能量）；反之，则 能量的品质越低（能质系数越低）。例如：电能、机械能从理论上讲，有能量值 =火 用，即其能量完全变为有用功，因 止匕，这类能量称为高级能量；又如,自然环境中与海水、空气等相互交换的能量，有能量值=火无，这类能量称为低级能量；而介于它们二者之间的能量 则有：能量值=火用 火无， 如 化学能、热能、内能和流体能量等。有了火用 的概念，热力学第一定律可以表述为“在任何能量的转换过程中,火 用 和火无 的总和保持不变”。热力学第二定律也可以表述为“高品位 能总是能够自发地转变为低品位能 ，而低品位能不可能自发地转变为高品位能。！建立了能量的质量观-火用、火无 和

8、能质系数后，再来讨论它们对节能的 影响。如电热取暖，设环境温度0° C,为保持室温为20° C,需要单位时间用电炉向 室内供热Q,则 电能完全转换为热量，其能量效率？=100%单从数量上看，电 能完全转化为数量，已无节 能潜力可挖，但若从能量质的方面来分析，电能的 能质系数等于1（高级能量），而热量Q的能 质系数（1-T 0/1； T 0为环境温度, T为室温）仅为0.068,即供能与用能的能质相差0.932 。也就是说，电能通过 电炉转换为热量后，其绝大部分（占93.2%）电KHT0 72火KKG-*2/5 2用KHT要退化为没有任何作功能力的 火。这是能量使 用上的极大

9、浪费。这种 浪费不是数量上，而能质使用上的浪费-将高质能用在低质能用户上 。这种大 材小用情况，若仅就数量分析往往是令人的满意的。但若从质的方面考虑，则 十分不合理。类似的浪费现象还有用高压蒸气供低压动力使用以及用高温水与 低温水兑成温水 使用等等。这些都属于数量上匹配，而质量上不匹配的情况。1998年全国电力工业6000千瓦及以上电厂热效率仅为 33.08%,也可以理解为 用很大代价换来 的高品位电能，仅作为低品位热能使用，实在得不偿失。东南大学钟史明教授在采用电热锅炉供热的商榷一文中也从理论上分析了 用电热锅炉供热不合理的论述。钟教授提出：我国全国平均供电效率 30%经过变、输、配电损失1

10、0%t到了用 户处，电锅炉 尽管电能转变为热能效率较高，达 97%其电锅炉采暖，一次能 源利用率仅为：30 X 90 X 97=26,1926而常规的供热机组实现热电联产的一次能源利用率为：背压机组80L抽凝机组451如采用燃气-蒸气联合循环热电联产，具一次能源利用率8®,所以用电锅炉供热，其一次 能源利用率只有热电联产供热的一半以下，是不节能 的。再从火用效率来分析，电锅炉采暖的 火用效率在供热侧 糊，用户侧 0.8与。因为用电采暖是“能质不匹配”，大材小用 ，实属浪费。另清华大学热能工程系付林的博士论文-“热电（冷）联产系统电力调峰运行研究” 中，给出各类采暖系统能耗的比较，各采

11、暖系统单位热量一次能耗的比较从上图也可看出电锅炉采暖是一次能耗最高的一种。因而绝不能说电锅炉采暖 可节能。三、电采暖的工程技术经济分析电采暖有一些优点，但运行费用高低也是不能不考虑的大问题。谁都知道坐小 卧车比挤公共 汽 车舒服，但老百姓还要买月票、坐公共汽车，上下班“打的” 是少数，个人开小车上班则是 更少。根据财政部、建设部等七部委财予(2000)361号：“关于建议转发城镇供热收费制度改革的指导意见的请示：“今后供热收费体制将改革为：逐步实行暗补改明补和按热量计量收费。由职工所在单位对职工按工资的一定比例发放，取暖补贴并计入工资。总之以前的“包烧制”将成为历史，任何供热方式今后要由住房职

12、工承担供暖费用。因而 各种供热 方式的基建费与运行费最终要由老百姓承受，不算经济帐是不行的。1 .中国建设报的报导中国建设报于2000年11月29日刊出文章介绍住宅采暖各类供热方式的年 运行费。列出的11种采暖方式中的蓄热式电锅炉最贵，情况如下表：2 .北京市煤气热力设计院的资料北京市煤气热力设计院段浩仪、黄维林、张晓松高级工程师曾于1999年发表北京市电采暖方式研究文中介绍：华北电力集团公司枣林前街宿舍 2万平米，电采暖，据用户自己统计年运行费 每平米25元。北京供电局变电管理处办公楼，7000平米电采暖，年运行费为46.9元/平米, 北京供电局下属城区供电局办公大楼 16000平米，按峰谷

13、电价计算，仅电费为3 5.8元/平米。建国饭店，31500平米，仅电费平均20元/平米。建行西单分理处3000平米的办公楼，仅电费折合17.7元/平米。该文提出电采暖几种方式的运行成本比较情况见下表。提请大家注意：该表蓄热式电热锅炉 采暖，使用峰谷电价，运行成本仍高达 52.29元/平米。电采暖运行成本估算单位：元/平方米 电米暖3 .中国国际工程咨询公司的资料中国国际工程咨询公司受北京市发展计划委员会委托于2000年12月提出的北京城市采暖供 热方式研究(讨论稿)在不同采暖方式运行成本估算中，也是蓄热式电热锅炉米暖最贵，高 达73.97兀/平米。不同采暖方式运行成本估算K HT5SS4 .中

14、国建筑科学研究院空调所的资料北京节能2000年第5期，刊出中国建筑科学研究院空调所几位研究人员合 写的文章：“水蓄热电锅炉作为中小型空调系统热源的应用。”其中以 1万平 米的北京地区采暖120天的建 筑为条件对燃油、燃气和电锅炉对比，情况如下：表中“运行费用”是否仅为电费？不祥。如表所见，全用低谷电时，一次性投资较大而运行费最低，实际要用部分谷电 部分平电运行 费要提高较多。5 .北京节能技术服务中心的资料为北京某单位供热12000平米建筑面积的原锅炉房内（原有4t/h锅炉），改造为 蓄热式电锅炉 采暖，因而省去土建费用较多。按峰谷电价做三个方案比较。按北京电网规定：高峰时段；811时1823

15、时非峰谷时段：1118时 78时低谷时段：237时方案设定：（根据供暖时段选择设备；方案一（谷平电；高峰时段用蓄热水箱内热水供暖、保温。非峰谷时段电锅炉给蓄热水箱蓄热，蓄热水箱热水供暖。低谷时段的电热锅炉给蓄热水箱蓄热，用蓄热水箱低温水供应用户保温。用600KWA热锅炉，1X201 3蓄热水箱。方案二（全谷电）高峰时段，非峰谷时段用蓄热水箱内的热水供暖、保温。低谷时段电热锅炉给 蓄热水箱蓄热 并且用蓄热水箱低温水供应用户保温。用 1500KW用热锅炉， IX 200m 3蓄热水箱。方案三（50%谷平电高峰时段用蓄热水箱内的热水供暖、保温。非峰谷时段50%勺时间用蓄热水箱内的热水供暖，另50%勺

16、时间用电热锅炉供暖。低谷时段对蓄热水箱蓄热，用蓄热水箱内的低温水供应用户保温。2 X 600KWA热锅炉，1X1 50nl 3蓄热水箱。方案技术，经济比较一览表如下：工程推荐方案一。6 .北京机械工程学会动工工程分会的资料张宗誉高工在“北京市电锅炉供暖的现状与分析”的学术报告中，介绍了以下 两个工程用电 采暖的情况：大唐公司新建2万平米宿舍楼，用地板辐射采暖，由于按节能设计规范设计， 热负荷取值 较小按52W牛米，运行一个采暖季电费成本为18元/平米，估算 运行成本为30元/平米。基建 投资含土建共1300万元折650元/平米。户外高 压线有3公里，且双路进线，若不优惠的话，仅这部分投资就要5

17、00600万元，因而若不优惠，则基建投资和运行费还将提高很多。东西六条锅炉房，原为两台1.4兆瓦燃煤锅炉，供7500平米宿舍采暖。由于是 旧平房，热损 失大，选用两台450KW&锅炉，两台30立米蓄热器，全利用夜 间低谷电，有全蓄热系统。计 算仅电费19元/平米.季，估算运行成本32元/ 平米.季基建投资546元/平米。四、几点不成熟的看法从以上几个工程实例分析可知：1 .电采暖不论用何方式，每个采暖季的运行费在 3074元/平米，也可理解居 住100平米建筑 面积宿舍的职工，每年将支付 30007400元采暖费。目前北 京市规定供暖价格；热力供暖价格：供应旅游饭店、饭馆、使馆、出租公

18、寓的价格（每采暖季、每建筑平方米）为30元，其他供应对象为20元。锅炉供暖价格：燃煤锅炉供暖价格：供应旅游饭店、出租公寓的价格为28元，其他供应对象为18元（没有二 次热交换的16元）。燃油（柴油）、燃气（天然气、煤气）锅炉供暖价格供应居民的价格为 28元，其他 供应对象为35元。用电采暖的基建费高，是所有资料的一致的看法，运行费也较常规采暖高。推广电采暖一定要考虑老百姓的承受能力。2 .电锅炉采暖一定要装蓄热器。这也是目前电力系统积极宣传推广电锅炉，可 以消峰填谷有 利于电网经济运行的最重要理由。但据中国电力报2001年1月4日在“电锅炉挤占市场不 言休” 一文中指导：“目前全国应用电锅炉近

19、一 万台，约100万千瓦，其中蓄热式电锅炉仅 占10%£右”。也就是推广电锅炉 可削峰填谷的本意未达到，只是增加了电力负荷，供电局 营业 部增加了销售 电量。3 .根据技术经济分析，就是装蓄热器的工程，也要进一步分析，如何利用峰谷 电价差，合理选择设备。全用低谷电，对电力系统有好处可真正起到削峰填谷 作用，但基建投资增加很 多，因蓄热器和电锅炉投资增大很多。根据北京节能 技术服务中心的工程分析，以用谷电为 主，用部分非峰时段的电才是最经济合 理的方案。对于大量的未装蓄热器的电锅炉采暖工程，1823时是用电高峰，也是采暖用 热的高峰对电 力系统不仅不能削峰填谷，反而增加尖峰负荷，实则自

20、讨苦吃。4 .推广电采暖要进行全面的分析论证目前一些宣传电采暖的资料，在进行技术经济分析时，强调用电方便舒适的多， 真正算经济 帐的少。少数资料也做方案比较，但是仅计算一个建筑和一个单位 内部用电采暖的基建费和 运行费。电源建设和输、变电费用均未计算。目前 电力系统为推广电采暖取消了增容费和电贴，但这属于政策性的问题，今天你不花钱，但是国家要出钱，省是省不掉的。5 .对北京市大力推广电采暖的看法根据北京城市采暖方式研究介绍北京发展采暖的情况如下:北京用电采暖消耗的电量，如按发电设备年利用小时5000计算，则2005年仅供电采暖就需新建电厂装机36.6万千瓦，按5000元/千瓦基建投资计，则需1

21、8.3亿元。上述资料同时介绍：”由于北京地区电源不足，需要由区外送入大量电力，但 目前西电东送 的通道不足，抗严重干扰的能力较差，存在着不安全的隐患，市 区变电站站点少，互相支持 的能力不足，配电网改造和建设跟不上，用户用电 还受到一定制约。”这意味着上述问题的解决，还需投入大量的资金。上述资料同时指出：2005年北京需要外来电力的比重为 66% 2010年将增加至 69.4%大量外来电力将为北京供电的安全性，构成较大的威胁。山西、内蒙到北京的500KW®压输电线将有200100公里，两侧的升压、降压 变电站，北京 市内的220KV变电站和配电线路又是一大笔可观的投资。据介绍 北京建

22、一个220KW及电站平均 造价需1亿元，而西大望路变电站则需 4.6亿元 （半地下、地下三层、地上三层，占地 7769平 米，总建筑面积21201平米）。 配电系统也是一笔很大的投资。北京到2005年投入1750万平米电采暖的电源建设和输、变配电建设所需资金粗算将需25亿元，需终要反映到老百姓头上，不考虑是不行的。6 .国家目前的政策仍是节约用电国家经济贸易委员会、国家发展计划委员会于 2000年12月29日发文：国经贸 资源2000 12 56号”关于印发节约用力管理办法的通知”。文件主要精神是再次重中节约用电。其中第 9条：用电负荷在500千瓦及以上 或年用量在300万 千瓦时及以上的用户

23、应当按照企业设备电能平衡通则 （GB/T3484）规定，委托具有检测技 术条件的单位每二至四年进行一次电平衡测 试，并据此制订切实可行的节约用电措施。用电采暖，用电负荷多数是在 500千瓦以上，因而都应制订节约用电措施，而 不是电卖不出 去尽量多用。五、电蓄热锅炉采暖优点与不足优点1 .没有燃煤产物，没有污染不产生噪音，属于所在地区的“ 0”排放。2 .大量使用低谷电，可解决电网削峰填谷，提高电力系统经济的效益。（不装蓄热器则达不到此目的。；3 .自动化的水平高，负荷调节范围大，运行操作灵活简单，值班人员只需要监 视司炉可穿白 大褂，车间内养金鱼。4 .运行安全可靠。不足1 .运行成本比常规采

24、暖方式要贵，基建投资比常规热电联产供热高，是用高代价换取环保效益。2 .蓄热器所需体积大，占用建筑面积大，老锅炉房改造要考虑是否能容下。3 .供热温度随时可升高或降低，故中间要用非峰谷时间段来加热，以保供热质 量。4 .电采暖是在一定条件下的“大材小用” “高质低用”，绝无节能效益而言。六、电蓄热锅炉的适用条件1 .天然气管网或城市供热管网在近期达不到的地方而环保又不允许烧煤的地方。2 .水电丰富的地区而常规能源又很缺乏的地区。有的中小水电站还有弃水现象， 故应发展电米暖。3 .大中城市、旅游城市、为环境效益，防止烟煤型污染禁用燃煤而热电联产又 达不 到的地区可用。例如北京为申办奥运改善环保，在规划市区面积仅占全市 总面积的6%却集 中了 50%勺人口、80%勺建筑、60%勺工业产值及70%勺能源 消耗，因而环保问题成为奥运的重 点问题。在老城区搞些电采