上海市節(jié)能減排中心 牛 剛 朱寅康 劉潔凈

天然氣分布式供能系統(tǒng)是以天然氣為燃料，按照能源梯級(jí)利用的原則，采用高品位能源發(fā)電、低品位能源供熱或制冷的能源供應(yīng)系統(tǒng)。與傳統(tǒng)集中式供能方式相比，天然氣分布式供能系統(tǒng)具有能效高、清潔環(huán)保、削峰填谷等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)前，部分發(fā)達(dá)國(guó)家將建設(shè)區(qū)域天然氣分布式供能系統(tǒng)作為保障用戶能源安全、強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)、應(yīng)對(duì)氣候變化的重要措施，我國(guó)也將天然氣分布式供能系統(tǒng)作為能源供應(yīng)方式變革的重要措施之一，出臺(tái)了系列政策予以支持和推動(dòng)發(fā)展。

上海市分布式供能系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)起步較早，發(fā)展水平總體處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位，現(xiàn)已建成30多個(gè)項(xiàng)目，其中包括多個(gè)區(qū)域天然氣分布式供能系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)近兩年實(shí)踐，上海市區(qū)域天然氣分布式供能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和重點(diǎn)領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。從2014年開(kāi)始部分區(qū)域天然氣分布式供能系統(tǒng)將陸續(xù)建成投產(chǎn)，按照現(xiàn)行《電力法》等規(guī)定，該類項(xiàng)目所發(fā)電力必須自用或上網(wǎng)，不能直接向區(qū)域其他用戶供應(yīng)，但上網(wǎng)電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)卻遲遲沒(méi)有明確，上海市電力公司目前暫按照燃煤電廠的脫硫標(biāo)桿電價(jià)執(zhí)行，大大影響了該類項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)合目前上海市已建和擬建的部分區(qū)域式天然氣分布式供能項(xiàng)目的投資和運(yùn)行費(fèi)用，確定其中屬于供電工程的投資和運(yùn)行費(fèi)用，進(jìn)而確定項(xiàng)目的供電成本，為相關(guān)政府部門確定上網(wǎng)電價(jià)提供參考。

1 供電工程固定資產(chǎn)投資

典型天然氣分布式供能系統(tǒng)發(fā)電工程涉及的設(shè)備主要有原動(dòng)機(jī)（本文以內(nèi)燃機(jī)為研究對(duì)象），燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)等。

1.1 設(shè)備購(gòu)置費(fèi)

（1）發(fā)電機(jī)組投資

上海市現(xiàn)有的5個(gè)區(qū)域式天然氣分布式供能項(xiàng)目?jī)?nèi)燃機(jī)裝機(jī)容量及設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用如表1所示，全市分布式供能系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組單位容量投資參照該5個(gè)項(xiàng)目發(fā)電機(jī)組購(gòu)置費(fèi)的平均值（399.5萬(wàn)元/MW）計(jì)?。?00萬(wàn)元/MW）。

表1 內(nèi)燃機(jī)組設(shè)備購(gòu)置費(fèi)

（2）控制系統(tǒng)投資

據(jù)調(diào)研，上海市區(qū)域天然氣分布式供能項(xiàng)目的控制系統(tǒng)造價(jià)一般在200～500萬(wàn)元/套，發(fā)電工程按照50%左右的比例分?jǐn)?，則發(fā)電工程控制系統(tǒng)投資按照15萬(wàn)元/MW計(jì)取。

綜上所述，發(fā)電工程單位裝機(jī)設(shè)備購(gòu)置費(fèi)約505萬(wàn)元/MW，詳見(jiàn)表2。

（3）燃?xì)夂碗娏ε涮紫到y(tǒng)設(shè)備投資

據(jù)調(diào)研，上海市區(qū)域式天然氣分布式供能項(xiàng)目燃?xì)庹{(diào)壓站的初始投資在200～600萬(wàn)元之間，中位值約為300萬(wàn)元；電氣系統(tǒng)的初始投資在500～1500萬(wàn)元，中位值約為700萬(wàn)元。發(fā)電工程投資分?jǐn)偙壤?0%，參照上述投資造價(jià)情況，發(fā)電工程的燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)設(shè)備投資按25萬(wàn)元/MW計(jì)取、電氣系統(tǒng)設(shè)備投資按55萬(wàn)元/MW計(jì)取。

表2 單位裝機(jī)設(shè)備購(gòu)置費(fèi)

1.2 設(shè)備安裝費(fèi)

設(shè)備安裝費(fèi)一般為設(shè)備購(gòu)置費(fèi)的10%～15%，本文按照12%計(jì)取，則發(fā)電工程單位裝機(jī)的設(shè)備安裝費(fèi)為60.6萬(wàn)元/MW

1.3 建筑工程費(fèi)

根據(jù)全市目前分布式供能項(xiàng)目用地的基本情況，按照60萬(wàn)元/MW計(jì)取。

1.4 其他費(fèi)用

設(shè)備安裝費(fèi)和其他費(fèi)用（設(shè)計(jì)咨詢費(fèi)、系統(tǒng)調(diào)試費(fèi)、工程管理費(fèi)等）均根據(jù)設(shè)備總價(jià)或直接費(fèi)用（設(shè)備總價(jià)+設(shè)備安裝費(fèi)+基礎(chǔ)建設(shè)費(fèi)）按比例計(jì)算，各項(xiàng)工程費(fèi)用構(gòu)成比例如表3所示。

表3 其他費(fèi)用

另外考慮降噪和接入費(fèi)用100萬(wàn)元/MW（屬于其他費(fèi)用），則發(fā)電工程單位裝機(jī)其他費(fèi)用為167.3萬(wàn)元/MW。

1.5 建設(shè)期利息

根據(jù)上述測(cè)算，分布式供能項(xiàng)目發(fā)電工程靜態(tài)投資為793萬(wàn)元/MW，資金籌措方案按資本金20%，銀行貸款80%考慮，建設(shè)期兩年，第一年貸款比例為50%，第二年為50%，貸款利率為6.55%，則單位裝機(jī)建設(shè)期利息為42萬(wàn)元/MW。

1.6 固定資產(chǎn)投資匯總

綜上，發(fā)電工程的單位裝機(jī)固定投資成本為835萬(wàn)元/MW，詳見(jiàn)表4所示。

表4 發(fā)電工程單位裝機(jī)固定資產(chǎn)投資匯總表

2 供電工程運(yùn)營(yíng)成本測(cè)算

發(fā)電工程日常運(yùn)營(yíng)成本主要包括：燃?xì)赓M(fèi)用、工資福利、生產(chǎn)費(fèi)用（折舊費(fèi)、修理費(fèi)、材料費(fèi)及其他費(fèi)用）、土地費(fèi)用和財(cái)務(wù)費(fèi)用，具體取值標(biāo)準(zhǔn)如表5所示。

為方便計(jì)算，假定發(fā)電工程的裝機(jī)容量為1MW，發(fā)電氣耗為固定值取0.2m3/kWh，廠用電率為3%，設(shè)年利用小時(shí)數(shù)為χhr，經(jīng)營(yíng)期為20年，則每年的運(yùn)行費(fèi)用如下：

燃?xì)赓M(fèi)用（不含稅）元=年發(fā)電量·發(fā)電氣耗·燃?xì)鈨r(jià)格=1000·χ·0.2·（2.72/1.13）元/m3=481.4χ

工資福利（萬(wàn)元）=0.5萬(wàn)元/MW·1MW·18萬(wàn)元/（人年）=9。

表5 供電工程運(yùn)營(yíng)成本取值說(shuō)明

生產(chǎn)費(fèi)用=折舊費(fèi)用+修理費(fèi)+材料費(fèi)+其他費(fèi)用

其中：折舊費(fèi)用（萬(wàn)元）=793·95%/15=47.6

內(nèi)燃機(jī)修理費(fèi)（元）=1000·χ·0.06元/=60x

其他修理費(fèi)（萬(wàn)元）=固定資產(chǎn)原值·2%=793萬(wàn)元·2%=15.9

材料費(fèi)和其他費(fèi)用（元）=1000·χ·0.015元+1000·χ·0.018=33χ

保險(xiǎn)費(fèi)用（萬(wàn)元）=835·0.25%=2.1萬(wàn)元

土地費(fèi)用=2.5萬(wàn)元

財(cái)務(wù)費(fèi)用=15.3萬(wàn)元

圖1 供電成本隨年利用小時(shí)變化曲線

則區(qū)域天然氣分布式供能項(xiàng)目的年運(yùn)營(yíng)總費(fèi)用為上述各項(xiàng)之和

f（χ）=92.4+0.05744χ（萬(wàn)元）

供電成本（元）y（χ）=f（χ）/（1-廠用電率）/（1M·χ）=952.6 χ-1+0.5922

供電成本隨年發(fā)電利用小時(shí)數(shù)的變化曲線如圖1所示，從曲線來(lái)看，年利用小時(shí)數(shù)小于3000h，供電成本隨年利用小時(shí)數(shù)變化較大，年利用小時(shí)數(shù)大于3000h，供電成本隨年利用小時(shí)數(shù)的變化較小。

年利用小時(shí)數(shù)分別選取2000、3000、4000、5000、6000小時(shí)進(jìn)行測(cè)算，供電成本測(cè)算結(jié)果如表6所示。

表6 全市區(qū)域天然氣分布式供能項(xiàng)目供電成本測(cè)算

5 結(jié)論與建議

經(jīng)測(cè)算，在項(xiàng)目年利用小時(shí)數(shù)不滿2000h時(shí)，項(xiàng)目的供電成本均高于1元/kWh，在現(xiàn)有扶持政策的前提下，考慮項(xiàng)目合理的收益（資本金內(nèi)部收益率為8%）和依法繳納的稅金，上網(wǎng)電價(jià)將達(dá)到1.05元/千瓦時(shí)以上，即使項(xiàng)目年利用小時(shí)數(shù)達(dá)到5000h，項(xiàng)目的上網(wǎng)電價(jià)也要達(dá)到0.9元/kWh。

當(dāng)然，目前區(qū)域式天然氣分布式供能系統(tǒng)尚處于示范應(yīng)用期，其關(guān)鍵設(shè)備為進(jìn)口居多，項(xiàng)目投資和運(yùn)行費(fèi)用較高，隨著行業(yè)的發(fā)展和國(guó)內(nèi)技術(shù)水平的進(jìn)步，供電（發(fā)電）成本將會(huì)有所下降。建議根據(jù)區(qū)域供能項(xiàng)目的利用小時(shí)數(shù)及其供電成本，給予項(xiàng)目階段性臨時(shí)電價(jià)，并根據(jù)項(xiàng)目運(yùn)行情況合理調(diào)整，以推進(jìn)天然氣分布式供能行業(yè)的發(fā)展。