热电联产项目供热经济性分析

热电联产项目供热经济性分析

0供热、供电的成本构成合理的电价和热价格有助于促进工业生产的发展。合理热价的衡量标准为:首先,热用户能支付得起,且热价比单独建锅炉房供热价格低;其次,生产经营者能回收供热成本并有合理的利润回报。利润高低在价格一定的情况下取决于总成本的大小。因此影响供热、供电价格的最大因素是总成本。总成本包括燃料费、水费、材料费、工资福利、折旧费、修理费、财务费用与其它费用。根据成本与产量的关系,又可将其分为可变成本与固定成本2部分,可变成本随产量的多少而变化,固定成本与产量的多少无关,是一固定值。作为供热与供电成本的主要方面与主导因素,其可变成本以燃料费用为主,固定成本受热电项目投资大小的影响很大。热、电价格是否合理,成本有没有降低的可能,都需要对供热、供电的单位成本进行分析,其涉及到热电2种产品的成本分摊。成本分摊的比值应有合理的物理意义,并能反映成本构成的主要方面与主导因素的影响。文中对成本的分摊机制进行了研究,提出电、热成本分摊的合理方法,并通过案例分析证明了分摊法的合理性。1在研究热和电成本效益之间的分工比1.1用热量法来分析研究热电成本的分摊应基于热电联产节能的原理,并贯彻比较标准一致、客观、公正、全面的原则。通过分析比较,采用热量法来分析研究最合理。这是因为热电联产的优越性是与热电分产相比较而体现出来的,单独的供热蒸汽循环,不是做功的蒸汽动力循环,热用户需要的是满足热交换温度要求的热量,而不是做功能力;电和热是2种产品,作为产品有商品交换的价值;厂家卖出去的是热量(以t或GJ来计量),而不是1.2供热、供电标准煤耗率的计算热电联产的优越性是与凝汽式电厂供电、集中锅炉房供热的分产方式相比较而体现出来的,为使比较标准一致,热电厂供热厂用电所消耗的标准煤耗量应计算在供热标准煤耗率上。这样也有利于热电厂供电标准煤耗率的降低。热电分产的供热厂用电是外部有价交换;热电联产是热电厂内部燃料成本分摊。仅供热厂用电一项,热电联产将使热价降低约2元/GJ,甚至更多。(1)综合造船厂的能耗式中,e为厂用电量,kW·h;P为发电量,kW·h。(2)制热厂的能耗式中,ε(3)工厂的能耗f(4)标准b能源效率式中,HR为热耗,kJ/(kW·h);D(5)标准供电效率b(6)标准热耗率b1.3机膨胀、凝汽循环供热系统供热机组可看成是背压式机组和凝汽式机组的叠加,因此到汽轮机中的蒸汽也可分成2股做功的汽流,一股是蒸汽进汽轮机膨胀做功到抽汽口,再向外部供热的抽汽供热做功循环;另一股是蒸汽进汽轮机膨胀做功到凝汽器的凝汽做功循环(主循环)。所以汽轮机组的进汽量与发电量,都可看成是凝汽式发电机组的进汽量、发电量与背压式汽轮发电机组的进汽量和发电量的相应叠加。应用循环函数法分析计算(1)汽轮机进汽多耗系数a式中,a(2)汽轮机凝汽减少系数k式中,W1.4热电联产发电节能技术由于电厂的锅炉效率高,不仅远远高于分散供热的锅炉效率,而且也高于集中供热的锅炉效率。因此供热的节煤量是很大的,一般要超过供电的节煤量,但这一节煤量没有留在电厂,而是反映在热价的成本计算中,回报给了社会。热电联产发电节能反映在电厂发电标准煤耗率的降低上。热电联产的节能是减少了冷源损失和利用了给水泵的废热。节能标准煤耗量的计算式如下:式中,B1.5热、电、热分段比来分摊固定成本与财务设供热成本分摊比值为β式中,B对中小型供热机组,由于汽轮机容量不大,进汽参数不高,发电无优势,因此固定成本与财务费用也应用此同一分摊比来分摊。对于大型的两用机组,由于汽轮机容量大,进汽参数很高,发电有优势,具有竞争力。如果也按上述同一分摊比来分摊固定成本与财务费用,则将使热价过高,热用户难以负担,也欠公正。因此对于两用机组推荐采用如下2种办法来分摊供热固定成本与财务费用。(1)按电厂内纯供热投资所占比重式中,A(2)按平均供热抽汽量计算出减少的发电量与额定发电量的比值作为供热成本的分摊比值,也是客观、合理的。2对供暖成本效益的分析与研究2.1供热成本分摊计算C12-4.9/0.98型供热机组在中国应用很广,对于小型热电企业有一定代表性。该厂有2台C12-4.9/0.98型机组、1台B3-3.4/0.98型机组,2001年供热量达1530403.834GJ(522186.68t),年供电量105.9174GW·h,热电比为401%,电厂热效率为50.5%。供热量比较大,而发电年利用小时数较低。根据式(10)计算,得热成本分摊比例为0.55,则电成本分摊比例为0.45。以此比值进行成本分摊计算,其结果见表1。如果可变成本仍按热、电比值0.55:0.45分摊,而固定成本与财务费用按式(11)分摊,则计算得出的热、电分摊比值为0.2:0.8,其计算分析结果见表2。从表1可看出,热、电单位成本构成比例比较协调,说明用热、电消耗燃料比值作为单一分摊比来分摊热、电成本,对小型供热机组是合理的;热、电成本中的燃料成本约占40%,固定成本及财务费用略高于可变成本,具有一定代表性,说明中小型热电机组要降低造价,精简人员,提高设备年利用小时数。从表2可看出,如果采用2种分摊比,对可变成本采取燃料消耗比分摊,而对固定成本及财务费用采取投资所占比例分摊,则得出热、电相应的单位成本构成比例严重失调。供热的燃料成本比例超过60%,而供电的燃料成本还不到30%,是不合理的。实践证明,对于中小型供热机组一般不宜采用该种分摊方式。如果电厂的发电利用小时数相对很高,而售热量相对很小或电价可上调,而热价上调困难,此时应用2种分摊比进行分摊,不失为一种实事求是的选择,也为一厂多热价提供了依据。2.2煤量的1/3分配成本计算采用国产200MW凝汽式汽轮发电机组,在中、低压缸连通管上打孔抽汽供采暖热负荷的方式已在中国北方多个大城市应用,效果很好,有代表性。华北地区某装有该类机组的电厂供热,经物价局批准热价为15元/GJ。根据式(9)计算,供热每GJ可节约标准煤22.5kg。这一节煤量通常是体现在电厂供电标准煤耗率的降低上。如果把这一好处硬性地计算在供热方面,基于表3的计算结果得供热利润为4.9元/GJ,该利润较高,而发电无任何利润,不够公平,也影响了供电的积极性。如果将减少冷凝损失而得到节约标准煤量的1/3分配到供热上,其成本计算结果见表4,基于表4计算出电厂在供热上的利润只有0.22元/GJ。但电厂仍留有4.11元/GJ的节能潜力在供电方面。电厂供出1GJ热少发的电量为39.2kW·h,若每kW·h电利润0.1元,则减少的发电利润是3.92元。4.11元大于3.92元,其有微利可图。如果不将减少冷凝损失而节约标准煤量的1/3分配到供热方面,则供热成本都会超过15元/GJ,热价将随之抬高。将减少冷凝损失节约标准煤耗的1/3,即7.5kg/GJ,按当地当时煤价折合人民币,有利于热价下降约2元/GJ。选择分配比例为1/3的理由如下:(1)虽然供热发电节能,有供热的外因,才有节能的结果,但主要还是内因。如果锅炉新蒸汽减温减压供热,就没有这种节能结果。这种节能是电厂在起主导作用,而且电厂增大了运行风险,将该节能量的2/3用于电厂发电部分十分必要。(2)电厂计算的供热标准煤耗量为39.07kg/GJ,其中锅炉效率为0.90,管道效率0.98,热网效率0.99,取值较高,是合理的。减去7.5kg/GJ因节能降低的煤耗量,实际计算标准煤耗为31.57kg/GJ。而1GJ热不考虑任何损耗,也需34.12kg标准煤耗。31.57kg/GJ小于34.12kg/GJ。供热方面得到的好处十分明显。(3)从测试供热、供电利润结果看,比较平衡协调。利益均衡,双方都可接受。从表4还可看出,燃料费约占70%,这对同类电厂有一定参考价值。燃料费9.485元/GJ,是考虑了厂用电及汽水损失等后得出的,但折合标准煤耗仅34.616kg/GJ,与无损耗能量交换的理想标准煤耗量34.12kg/GJ很接近,所以大型两用机组供采暖是十分经济的。3供热成本分析(1)热价和电价是一对矛盾的统一体,而且有互补作用,热与电其中一个价格可以订高,则另一个可相应降低。(2)热电成本是相互关联的,成本分可变成本、固定成本与财务费用。可变成本以燃料成本为主;固定成本和财务费用与热电项目的投资关系最密切。热电成本分摊应抓住主要方面,分摊比值应有合理的物理含义,并能反映成本构成的主要方面与主导因素的影响。经研究得出,只有采用循环函数法的热量法分析才能反映热电联产节能的实质,而其它方法均不能做到这一点。根据热电联产的节能原理,贯彻与热电分产比较标准一致、客观公正的原则,采用循环函数法计算热、电可变成本的分摊比值是方便、合理的。对于供采暖热负荷的两用机组(包括循环水供热机组),将其供热发电节煤量的1/3效益补贴在供热方面,有利于降低供热成本,推动集中供热。(3)供热分摊比的选取,应使供热的利润空间和供电的利润空间相接近;对于中、小型