多重價格因素影響下的燃氣分布式能源

0分布式能源供應系統能源分布系統是指安裝在用戶附近，以承擔能源消耗，并分布在能源消耗系統中的用戶冷、熱、電能源。當前已運行和正在建設中的分布式能源供應系統,多采用天然氣作為燃料,因此本文僅針對以天然氣為燃料的分布式能源系統。《燃氣冷熱電三聯供工程技術規程》1分布式供能發電某燃氣分布式能源與傳統集中供能的對比如圖1所示,可知在滿足同樣冷、熱、電需求的情況下,分布式供能所需的燃料是傳統供能方式的85.23%。主要原因在于,分布式供能可以直接向用戶供電,減少了電網傳輸損失;充分利用發電后的余熱制取所需冷、熱能,實現能源的梯級利用,提高能源利用率。分布式供能方式可顯著提高燃料的利用率,實現能源梯級利用的科學用能,是當前最具發展潛力的供能方式。2要價格因素參照現有分布式能源項目的可行性研究報告,可知影響燃氣分布式能源系統的主要價格因素有:總投資、燃氣價格、供電價格、供冷價格、供熱價格,另外設備年運行小時數等也會對項目的經濟性產生較大影響,本文不做分析。A項目為某地區域式燃氣分布式能源項目,在此以A項目為例,對以上因素進行逐一分析。2.1單位容量和機組容量對敏感系數的影響A項目電價對總投資的敏感度系數為0.24左右對比樓宇式分布式能源項目,主機設備隨著機組容量減小,單位容量投資增大,總投資的敏感度系數會相應提高。控制總投資是樓宇分布式能源項目需要更多關注的內容。2.2氣體價格對電價的燃氣價格敏感度系數在0.83左右2.3電力價格A項目供電價格為0.594元/kWh。參照同類項目的供電價格在0.5~0.9元/kWh2.4供冷價格的確定A項目的供冷平均價格為0.7831元/kWh,參考大多數項目的供冷價格在75~90元/GJ(合0.27~0.324元/kWh)2.5元/gta項目熱價敏感性分析A項目的供熱價格為60元/GJ(合0.216元kWh),相比同類其它項目的70~85元/GJA項目熱價敏感性分析來看,隨著發電量增加,熱價迅速降低,這是由機組的發電收益增加,熱價具有較強的競爭力。隨著氣價上漲,熱價呈顯著地上漲趨勢。3燃氣價格的主導作用會更加凸顯燃氣分布式能源適用對象主要包括酒店、機場、大學、工業園區等能源利用大戶,在東部沿海和中西部的大城市,這樣的用戶均比較集中。雖然當前大多燃氣分布式能源的典型項目均坐落于東南沿海發達地區,但隨著項目的不斷完善和推廣,燃氣價格的主導作用會愈加凸顯,將打破當前燃氣分布式能源項目的格局。2013年2~5月國內主要省份平均燃氣價格如圖6所示,由圖可知,燃氣價格在全國各地差異較大,浙江、廣西、廣東的工業管道燃氣價格達到了4~5元/Nm在此價格分布圖基礎上可分析燃氣分布式能源發展,當前大力發展分布式能源項目的廣東、廣西、上海等地,在燃氣價格方面均處于劣勢,相比而言,東南沿海的江蘇、福建、京津冀地區,有較好的燃氣價格優勢,將會迎來分布式能源的較快發展。隨著西部大開發的深入,東南沿海的加工制造業西遷,西部地區的工業園等會陸續發展起來,另外大學、機場等場所也有同樣的冷熱電需求,該地區的燃氣分布式能源有更大的發展潛力。4峰谷電價差的影響燃氣分布式能源供應的主要能源形式有冷、熱、電,而電是用戶最重要的用能,現有的空調、制冷設備,均可方便地利用電能產生用戶所需的冷熱,用戶生產生活均離不開電能,因此市場電價對燃氣分布式能源的適用性分析至關重要。以某市2009年公布的銷售普通工業電價為例,階梯電價見表1。普通工業的尖峰電價高達1.3元/kWh以上,谷電價格與居民峰電價格相當,在0.55元/kWh左右。雖然燃氣分布式能源的發電價格較高,為0.5~0.9元/kWh,由于直供用電企業,且可以將余熱直接供應當地企業,因此燃氣分布式能源針對該省份的工業用戶,仍然具有較好的價格適用性。在此定義峰谷電價差,即用戶購電峰谷電價與燃氣分布式能源售電價格的差值。當取燃氣發電供電價格0.594元/kWh,則針對該省尖峰時段的峰谷電價差0.721元/kWh,此時段用戶可以收獲較大的收益;針對低谷時段,峰谷電價差為-0.041元/kWh,即燃氣發電成本比購電成本高。燃氣分布式能源系統需考慮余熱利用產生的經濟效益。取熱電比為1∶1,售熱價格0.216元/kWh,將受熱與售電合并作為出售收入,則補償后的峰谷電價差0.175元/kWh。當部分余熱用于制冷時,由于單位制冷量與熱量基本持平(吸收式制冷機的COP為0.7~1.4),冷價較熱價高,可獲得更高的峰谷電價差。此時運行燃氣分布式能源,仍比直接從市場購電、冷、熱,有較好的經濟性,但此時獲得收益微薄。當售電價格偏高,如達到分析的幾個案例中的最高值0.9元/kWh,則峰谷電價差在谷電時段,即便考慮熱價補償,仍小于0,購買市電和所需冷、熱,會有更好的經濟性。因此根據峰谷電價差分時曲線,合理安排分布式能源的運行,是實現分布式能源在峰谷電價環境下得到良好應用的重要保障。參照峰谷電價差,優化機組運行,當峰谷電價差大于0時,可開啟分布式能源系統,用戶可獲得收益,當峰谷電價差小于0時,應關閉分布式能源系統。峰谷電價差越大,則用戶從分布式能源供能系統獲得的收益越大。5燃氣價格分布市場供冷價格仍處于不規范狀態,按照市場化運作規律,供冷價格宜定在0.3元/kWh左右,供熱價格參照現有供熱計量收費標準,不應高于60元/GJ(合0.216元/kWh)。燃氣