摘要:通过燃气分布式实际案例,从项目前期建设应关注的主要技术经济指标入手,提出项目建设的主要经济性指标计算方法和依据,以期为工程项目决策阶段提供重要参考依据。
关键词:燃气工程;燃气分布;锅炉;燃气轮机
引言:文章基于燃气分布式能源站具体项目规模,结合其项目特点,分析了燃气分布式能源在建设过程中应重点关注的经济评价指标及计算方法,进而指导项目建设的前期工作,为项目的下一步实施提供决策依据。
一、燃气分布式能源发展前景
(一)总体发展形势
目前我国分布式能源系统的应用仍处于初级阶段,与国外存在着一定的差距。国内的一些科研单位、高校、大型企业,如中科院、清华大学、发电集团、电网公司、燃气集团等已经开展了这方面的研究,并已有工程项目投产运行。另外,我国还开始了分布式能源的模型研究、分布式能源并网系统研究、储能产品的开发等。由于我国目前有关分布式能源的法规和并网运行规程还不完善,再加上资源、电价、可用设备、经济、技术和电力市场化等方面存在一定制约,分布式能源的进展并不理想。尽管如此,分布式能源以其独特的优点和良好的社会效益,越来越受到政府和企业的青睐。
(二)燃气分布式能源发展面临的问题
首先,政策和体制问题。当前,与三联供分布式能源发电项目相关的政策和法规不完善以及体制的不健全阻碍了三联供项目的发展;其次,气源供应。在我国,许多有可能适用燃气三联供的区域,管网密度不够,压力等级不匹配及供气能力不足,造成接入困难,使用受限,费用增加。最后,市场因素。发展燃气三联供系统,在市场和供需方面主要存在系统集成、设备供应、运行管理以及投资收益的问题。燃气三联供系统集成了燃气、机械、电力、暖通、控制等能源转换、回收、存储的技术和设备,在开发、建设和使用中,需要面对许多的影响因素并能有效地把握,目前国内这样专业化的系统集成公司较少,而且水平参差不齐。设备方面,燃气内燃机和大中型燃气轮机在功率、效率、排放和可靠性上与国外有一定差距,微型燃气轮机国内也没有商业化,其技术还需改进和提高。在运行管理方面,国内缺少专业的运营公司,也没有形成有效的服务能力。燃气三联供系统的前期投入比常规燃煤发电方式高,后期收益受到多种因素影响,差异较大。天然气价格偏高,燃料价格将影响到项目的经济性及投资回收期。
(三)最新发展形势
国家能源局2010年4月下发了《国家能源局关于对〈发展天然气分布式能源的指导意见〉征求意见的函》,提出到2011年拟建设1000个天然气分布式能源项目。国家能源局对《分布式发电管理办法》正广泛征求意见,预计将于近期出台,通过资金补贴、多余电力向电网出售、赋予投资方电网设施产权等措施大力刺激分布式能源发展,这将标志着我国分布式能源的发展进入一个新的阶段。国家电网公司在对分布式电源接入电网相关技术进行研究的基础上,制定和发布了分布式电源接入电网技术规定,作为国家标准已上报国家能源局。国网能源研究院于2010年6月完成《我国分布式能源政策法规问题》,其后又完成了《分布式能源与电网协调发展研究》,提出了分布式能源与电网的关系、对电网的影响和发展中存在的问题以及原因分析等,这都将对分布式能源系统上网起到积极作用。2011年10月9日,国家发展改革委、财政部、住房城乡建设部和国家能源局联合发布了《关于发展天然气分布式能源的指导意见》,在加强规划指导和健全财税扶持政策、完善并网及上网运行管理体系等方面做了指示,这对分布式能源的发展具有里程碑意义。
二、燃气分布式能源系统及规模
某燃气分布式能源站系统及建设规模为:首先,能源站拟建3台8MW级燃气轮机机组;其次,配3台15t/h余热锅炉;最后,配2台5MW溴化锂制冷机组。项目建成后能源站系统主要设计指标如表1所示。
表1燃气分布式能源站主要设计指标表:
根据上述机组配置方案,计算该项目主要技术指标如表2所示。
表2燃气分布式技术指标汇总表:
三、燃气分布式经济评价指标
(一)能源综合利用率
年平均能源综合利用率是分布式能源项目的主要控制指标,《燃气冷热电三联供工程技术规程》(CJJ145—2010)中提出,联供系统的年平均能源综合利用率应大于70%。
(二)动态分析指标
资本金利润率是指项目生产运营期内,一个正常生产年份或年平均所得税后利润与资本金的比值。该比值是一种反映投资者投入CCHP系统的资本金获利能力的标准性指标;盈亏平衡分析是通过盈亏平衡点(BEP)分析项目成本与收益的平衡关系的一种方法,分析的目的就是找出盈亏平衡点(BEP),判断投资方案对不确定因素变化的承受能力,为决策提供依据[1]。
四、经济评价边界条件
(一)计算期
项目计算期为21年。本项目建设投资资金来源中资本金所占比例为总投资的35%。售电价(含税)按685元/MW•h计算;供汽(含税)价按330元/t计算;天然气(含税)价按3.23元/Nm3计算。
(二)经济评价结果及分析
经过实际计算,第一,项目能源综合利用率为83.0%,该指标高于2011年四部委发布的《关于发展天然气分布式能源的指导意见》关于天然气分布式综合能源利用效率大于70%的要求;第二,项目热(冷)电比为161.9%,高于《关于发展热电联产的规定》热电比大于100%的要求,充分说明了该燃气分布式能源系统的优越性和燃气资源利用的高效性;第三,燃气分布式单位装机投资成本与同等规模燃煤热电机组相比较小(一般燃煤热电联产机组单位装机投资成本为12000~15000元),这与燃气轮机本身发电效率相关度较高(燃气分布式能源机组发电效率为35%~45%)有关;第四,从项目的动态分析指标看,燃气分布式能源资本金利润率为11.75%,大于行业基准收益率8%,同时,项目财务净现值为193万元,即FNPV>0,说明项目获利能力较强,在企业财务的收益上是可以接受的;第五,根据项目盈亏平衡分析,其计算结果为62.9%,盈亏平衡点较小,说明项目财务承受能力较强[2]。
结论
通过文章分析,首先,燃气分布式能源项目综合能源利用率和热电比是影响能源利用系统经济性的主要指标,应满足国家相关文件及标准要求;其次,燃气分布式能源不同于传统的能源投资项目,仅从能源利用效果和单位装机投资成本上进行比较,不能完全反映项目的经济性和合理性;最后,燃气分布式能源项目节能减排效果非常明显,在项目经济评价时也应考虑该部分的效果对项目的影响,对项目效益作出更加完整的评价[3]。
参考文献:
[1]张晓晖,陈钟颀.热电冷联产系统的能耗特性[J].中国电机工程学报,2017,27(05):93-98.
论文作者:赵勇兵,葛腾
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/15
标签:分布式论文; 能源论文; 燃气论文; 项目论文; 系统论文; 电网论文; 燃气轮机论文; 《基层建设》2018年第34期论文;