分布式供能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)收益分析中冷熱價(jià)的確定

摘 要

摘要：分布式供能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)收益包括冷、熱、電，提出采用兩種定價(jià)方法確定冷價(jià)、熱價(jià)結(jié)合工程實(shí)例，對這兩種定價(jià)方法進(jìn)行了比較。關(guān)鍵詞：分布式供能系統(tǒng)；經(jīng)濟(jì)收益；冷價(jià)；熱價(jià)Determin
摘要：分布式供能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)收益包括冷、熱、電，提出采用兩種定價(jià)方法確定冷價(jià)、熱價(jià)結(jié)合工程實(shí)例，對這兩種定價(jià)方法進(jìn)行了比較。
關(guān)鍵詞：分布式供能系統(tǒng)；經(jīng)濟(jì)收益；冷價(jià)；熱價(jià)
Determination of Cold Price and Heat Price in Analysis of Economic Benefit from Distributed Energy Supply System
ZHANG Dan
Abstract：The economic benefit from distributed energy supply system consists of cooling，heating and power generation Two pricing methods are proposed to determine cold price and heat price. The comparison between the both methods is made with an engineering example.
Key words：distributed energy supply system；economic benefit；cold price；heat price
   分布式供能系統(tǒng)被列入十一五重點(diǎn)發(fā)展的前沿技術(shù)，近年來我國出臺(tái)了許多相關(guān)的政策鼓勵(lì)其發(fā)展。如何給具體建筑配置分布式供能系統(tǒng)，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)是節(jié)能行業(yè)所關(guān)心的。本文介紹分布式供能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益分析中冷熱價(jià)的確定方法，以便計(jì)算分布式供能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。
1 分布式供能系統(tǒng)
   ① 系統(tǒng)流程[1]
分布式供能系統(tǒng)通常由發(fā)電機(jī)組、溴化鋰吸收式冷水機(jī)組和換熱設(shè)備組成。這里研究的分布式供能系統(tǒng)以天然氣為主要燃料，在用戶側(cè)安裝燃?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)組，利用燃料高品位能量進(jìn)行發(fā)電，產(chǎn)生的電力滿足用戶的電力需求，并通過余熱回收利用設(shè)備回收發(fā)電產(chǎn)生的煙氣熱量，向用戶供冷、供熱。分布式供能系統(tǒng)流程見圖1。
 
   ② 經(jīng)濟(jì)收益組成[2]
   分布式供能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)收益包括供冷、供熱、發(fā)電的收益。供冷收益=供冷量×冷價(jià)，供熱收益=供熱量×熱價(jià)，發(fā)電收益=供電量×電價(jià)。由于多數(shù)地區(qū)電價(jià)相對固定，因此分布式系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)收益主要取決于冷價(jià)、熱價(jià)。
2 冷熱價(jià)的定價(jià)方法
   ① 方法1
   方法1是將分布式供能系統(tǒng)作為一個(gè)孤立系統(tǒng)考慮，分布式供能系統(tǒng)的產(chǎn)品有冷、熱、電。其中電的價(jià)格已知，通過與電價(jià)的類比可以得出冷價(jià)、熱價(jià)。在以下分析中分布式供能系統(tǒng)的發(fā)電量以MJ為單位。
   分布式供能系統(tǒng)發(fā)電量Qp的計(jì)算式為：
    Qp=VQfηp    (1)
式中Qp——分布式供能系統(tǒng)的發(fā)電量，MJ
    V——天然氣消耗量，m3
    Qf——天然氣的低熱值，MJ/m3
    ηp——發(fā)電效率
   分布式供能系統(tǒng)供冷量Qc的計(jì)算式為：
    Qc=VQfICOP(ηs-ηp)    (2)
式中Qc——分布式供能系統(tǒng)供冷量，MJ
    ICOP——分布式供能系統(tǒng)中制冷設(shè)備的制冷性能系數(shù)
    ηs——綜合效率
   分布式供能系統(tǒng)供熱量Qh的計(jì)算式為：
    Qh=VQfηh(ηs-ηp)    (3)
式中Qh——分布式供能系統(tǒng)供熱量，MJ
    ηh——供熱效率
方法1冷價(jià)pc,1的計(jì)算式為：
 
式中pc,1——采用方法1得到的冷價(jià)，元/MJ
   pp——電價(jià)，元/MJ
方法1熱價(jià)ph,1的計(jì)算式為：
 
式中ph,1——采用方法1得到的熱價(jià)，元/MJ
   ② 方法2
   方法2并不是將分布式供能系統(tǒng)作為一個(gè)孤立系統(tǒng)考慮，而是通過分布式供能系統(tǒng)與其他供能系統(tǒng)比較得出單位制冷、制熱量節(jié)省的能耗費(fèi)用，進(jìn)而確定分布式供能系統(tǒng)的冷熱價(jià)。因此，分布式供能系統(tǒng)的冷熱價(jià)隨與其比較的供能系統(tǒng)的不同而不同。這里以電空調(diào)+燃?xì)忮仩t作為對比供能系統(tǒng)，設(shè)定對比供能系統(tǒng)與分布式供能系統(tǒng)生產(chǎn)相同的冷量、熱量，分布式供能系統(tǒng)制冷、制熱利用煙氣余熱，而對比供能系統(tǒng)需要消耗常規(guī)能源。因此，通過計(jì)算對比供能系統(tǒng)單位供冷、供熱量的能耗費(fèi)用，即可以得到分布式供能系統(tǒng)的冷熱價(jià)。
對比供能系統(tǒng)單位供冷量能耗費(fèi)用fc的計(jì)算式為：
 
式中fc——對比供能系統(tǒng)單位供冷量能耗費(fèi)用，元/MJ
    Ec——對比供能系統(tǒng)單位供冷量消耗的能量，MJ/MJ
    I′COP——對比供能系統(tǒng)中制冷設(shè)備的制冷性能系數(shù)
對比供能系統(tǒng)單位供熱量能耗費(fèi)用fh的計(jì)算式為：
 
式中fh——對比供能系統(tǒng)單位供熱量能耗費(fèi)用，元/MJ
    pf——天然氣價(jià)格，元/m3
    Eh——對比供能系統(tǒng)單位供熱量消耗的能量，MJ/MJ
    由此得到方法2冷熱價(jià)pc,2、ph,2的計(jì)算式為：
    pc,2=fc    (8)
    ph,2=fh    (9)
式中pc,2——采用方法2得到的冷價(jià)，元/MJ
    ph,2——采用方法2得到的熱價(jià)，元/MJ
3 定價(jià)方法的比較
    某分布式供能系統(tǒng)配置為：1臺(tái)裝機(jī)容量為200kW的微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組，1臺(tái)制冷能力為233kW的煙氣型雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)，1臺(tái)換熱能力為230kW的煙氣-水換熱器。發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率為0.33、綜合效率為0.73，制冷機(jī)的制冷性能系數(shù)為1.3，換熱器的換熱效率為0.9。電價(jià)為0.9元/(kW·h)。
   按方法1進(jìn)行計(jì)算，得到pc,1=0.159元/MJ、ph,1=0.229元/MJ。按方法2進(jìn)行計(jì)算[3]，設(shè)定電空調(diào)制冷性能系數(shù)為4.0，燃?xì)忮仩t的熱效率為0.9。電價(jià)為0.9元/ (kW·h)，天然氣價(jià)格為3.4元/m3，天然氣低熱值為35.5MJ/m3。按方法2計(jì)算得到，pc,2=0.063元/MJ、ph,2=0.106元/MJ。按方法1計(jì)算得出的冷熱價(jià)比方法2高。
    方法1根據(jù)電價(jià)計(jì)算出分布式供能系統(tǒng)的冷熱價(jià)，只要分布式供能系統(tǒng)配置確定，就可計(jì)算出冷熱價(jià)。方法1比較簡便，具有通用性，但是采用該方法計(jì)算出的經(jīng)濟(jì)效益并不是很真實(shí)。因此，方法1更適用于方案的初步選擇，可以很簡便地對多種分布式供能系統(tǒng)的配置方案進(jìn)行比較，推選出最優(yōu)方案。
    相比之下，方法2通過將分布式供能系統(tǒng)與其他供能系統(tǒng)比較得出單位制冷、制熱量節(jié)省的能耗費(fèi)用，進(jìn)而確定分布式供能系統(tǒng)的冷熱價(jià)，更加貼合實(shí)際。方法2適用于方案的具體經(jīng)濟(jì)效益分析，使得經(jīng)濟(jì)分析結(jié)果更加可靠和合理。該方法中所比較的供能系統(tǒng)可由業(yè)主指定，或者由方案設(shè)計(jì)者根據(jù)實(shí)際用能情況選擇。
4 結(jié)語
    經(jīng)濟(jì)性分析在分布式供能系統(tǒng)評價(jià)分析中占據(jù)重要地位，對系統(tǒng)投資回收期有很大影響。分布式供能系統(tǒng)冷熱價(jià)的定價(jià)方法各有優(yōu)勢，但適用的場所不同，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況和不同階段選擇合適的定價(jià)方法。
參考文獻(xiàn)：
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(本文作者：張丹 上海航天能源有限公司 上海 201201)