燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析

黃妮娜，李培元,應(yīng)炬鋒

(1.中國(guó)建設(shè)銀行股份有限公司 北京市分行，北京 宣武 100033；2.中國(guó)電能成套設(shè)備有限公司，北京 海淀 100080； 3.中國(guó)華電科工集團(tuán)有限公司，北京 豐臺(tái) 100070)

燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析

黃妮娜1，李培元2,應(yīng)炬鋒3

(1.中國(guó)建設(shè)銀行股份有限公司 北京市分行，北京 宣武 100033；2.中國(guó)電能成套設(shè)備有限公司，北京 海淀 100080； 3.中國(guó)華電科工集團(tuán)有限公司，北京 豐臺(tái) 100070)

燃?xì)夥植际较到y(tǒng)是國(guó)外應(yīng)用比較廣泛的綜合供能系統(tǒng)，在國(guó)內(nèi)，雖然有一系列鼓勵(lì)政策，但是其發(fā)展現(xiàn)狀沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。通過(guò)建立燃?xì)夥植际较到y(tǒng)模型，對(duì)燃?xì)夥植际降耐顿Y成本、能源綜合利用效率和供能收益等方面展開(kāi)分析，并與680 MW超臨界火電機(jī)組比較，研究燃?xì)夥植际降慕?jīng)濟(jì)性，分析燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的成本優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用潛在優(yōu)勢(shì)。

燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)；經(jīng)濟(jì)性分析；敏感性分析；供能收益

0 引言

隨著城鎮(zhèn)化程度的提高和人們生活水平的日新月異，傳統(tǒng)集中供能方式的弊端日益顯現(xiàn)，為了滿足人們對(duì)用能品質(zhì)的要求以及環(huán)保的約束，世界各國(guó)紛紛將提高能效和構(gòu)建清潔可持續(xù)的能源系統(tǒng)作為主要的應(yīng)對(duì)策略之一。分布式能源系統(tǒng)接近于負(fù)荷端，將冷、熱、電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)以模塊化、分散式的方式分布于用戶端附近，具有高效、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、可靠等特點(diǎn)，目前先進(jìn)的冷、熱、電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的能源利用效率可達(dá)90%以上[1-4]。

分布式能源系統(tǒng)在美國(guó)、日本和歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)有了廣泛的推廣和應(yīng)用。目前，美國(guó)有超過(guò)6 000座的區(qū)域型分布式能源站；日本分布式能源站的裝機(jī)總?cè)萘砍^(guò)了9 200 MW，50%以上以天然氣為燃料；荷蘭40%的電力來(lái)自于以天然氣作為燃料的冷、熱、電三聯(lián)供系統(tǒng)；在丹麥分布式能源占了總能源供應(yīng)的半壁江山[5]。

在我國(guó)，分布式能源系統(tǒng)的發(fā)展起步較晚，但由于近年來(lái)，得到國(guó)家政策的鼓勵(lì)，國(guó)內(nèi)已有一批示范項(xiàng)目正在建設(shè)或已經(jīng)投入運(yùn)行。特別是在2011年，國(guó)家能源局牽頭出臺(tái)了“關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見(jiàn)”，我國(guó)計(jì)劃在“十二五”期間，建設(shè)大約1 000個(gè)天然氣分布式能源項(xiàng)目，其中擬建設(shè)大約10個(gè)具備各類代表性的分布式能源示范區(qū)域。實(shí)際上，截止到2015年底，分布式能源產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)建成的天然氣分布式項(xiàng)目有100個(gè)左右，不足預(yù)計(jì)的十分之一。并且，已投運(yùn)的多個(gè)示范項(xiàng)目也出現(xiàn)效率低或經(jīng)濟(jì)效益差的現(xiàn)象，例如，北京燃?xì)饧瘓F(tuán)中心大樓的燃?xì)夥植际较到y(tǒng)設(shè)計(jì)發(fā)電量為1 200 kW，實(shí)際白天的最大負(fù)荷不到 500 kW；上海黃浦區(qū)中心醫(yī)院燃?xì)夥植际较到y(tǒng)設(shè)計(jì)發(fā)電量為1 130 kW，實(shí)際負(fù)荷僅為600 kW，并且余熱也沒(méi)有充分利用[6]。

本文通過(guò)建立燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的模型，從能源綜合利用效率和經(jīng)濟(jì)性角度，探討燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，分析阻礙燃?xì)夥植际较到y(tǒng)發(fā)展的原因。

1 燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)的組成

燃?xì)夥植际较到y(tǒng)由各種能量轉(zhuǎn)化設(shè)備組成，包括原動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、鍋爐和制冷機(jī)等。原動(dòng)機(jī)一般以燃?xì)廨啓C(jī)/微燃機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等設(shè)備為主，有些需要調(diào)節(jié)峰谷負(fù)荷的燃?xì)夥植际较到y(tǒng)包含調(diào)峰補(bǔ)燃鍋爐和蓄能裝置。如圖1給出了常見(jiàn)燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的組成和各溫度階段對(duì)應(yīng)的能量應(yīng)用方式。

圖1 燃?xì)夥植际较到y(tǒng)設(shè)備組成Fig.1 Equipment composition of gas distributed system

基于燃?xì)廨啓C(jī)的典型燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的工作流程為：燃料在燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室中燃燒，產(chǎn)生的高溫燃?xì)怛?qū)動(dòng)透平帶動(dòng)發(fā)電機(jī)對(duì)外做功發(fā)電，燃?xì)廨啓C(jī)排煙進(jìn)入余熱鍋爐換熱，給水通過(guò)余熱鍋爐換熱器產(chǎn)生高壓高溫蒸汽進(jìn)入蒸汽輪機(jī)做功，而進(jìn)一步降低溫度的排煙可以進(jìn)入到煙氣型溴化鋰機(jī)組進(jìn)行制冷。在特定的模式下，余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽可抽出一部分或全部做功降溫后的乏汽進(jìn)入蒸汽混合器，與來(lái)自余熱鍋爐低壓過(guò)熱器的蒸汽混合后，進(jìn)入溴化鋰吸收式制冷機(jī)，驅(qū)動(dòng)制冷機(jī)工作，滿足用戶冷需求。在冷負(fù)荷較低時(shí)，可通過(guò)調(diào)整高壓蒸汽與低壓蒸汽的抽氣量來(lái)滿足負(fù)荷需求。極端情況下，低壓蒸汽與高壓蒸汽全部進(jìn)入蒸汽輪機(jī)做功，系統(tǒng)以聯(lián)合循環(huán)模式工作。當(dāng)負(fù)荷峰期出現(xiàn)的余熱需求量超過(guò)系統(tǒng)的額定能力之后，可以啟動(dòng)調(diào)峰鍋爐滿足峰期負(fù)荷需求；如果分布式能源配備了蓄能裝置，也可以將蓄能裝置存儲(chǔ)的能量釋放出來(lái)滿足負(fù)荷需求。

2 燃?xì)夥植际皆u(píng)價(jià)指標(biāo)

本文采用2類指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)燃?xì)夥植际较到y(tǒng)，以便比較。一類是基于能量的指標(biāo)：能源綜合利用效率；另一類是經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：?jiǎn)挝浑娧b機(jī)容量投資成本、等效單位裝機(jī)容量投資成本和供能收益[7-10]。

2.1 能源綜合利用效率

能源綜合利用效率ηe表示系統(tǒng)輸出能量與輸入能量的比值：

(1)

式中:Hf為燃料的低位熱值，單位為kJ/kg；Eg為燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電量，單位為kW；Es為蒸汽輪機(jī)的發(fā)電量，單位為kW；Czr為制熱機(jī)組的制熱量，單位為kW；Czl為制冷機(jī)的制冷量，單位為kW；mf為燃?xì)夥植际较到y(tǒng)消耗量的燃料量，單位為kg/s。

2.2 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

單位電裝機(jī)容量投資成本：根據(jù)機(jī)組的額定發(fā)電量，計(jì)算單位發(fā)電量的投資成本：

(2)

式中:I為靜態(tài)投資成本;e為燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的電裝機(jī)容量。

等效單位裝機(jī)容量投資成本：考慮到燃?xì)夥植际较到y(tǒng)輸出負(fù)荷的特性，其不單有電負(fù)荷的輸出，還有熱、冷負(fù)荷的輸出，有必要將電、熱、冷綜合考慮，得到的等效裝機(jī)容量為電負(fù)荷、冷負(fù)荷與熱負(fù)荷的和，來(lái)計(jì)算單位負(fù)荷的投資成本：

(3)

式中L為電站的等效裝機(jī)容量。

供能收益：根據(jù)一次能源的消耗成本和輸出負(fù)荷得到的收入，得到供能收益：

R=G-C

(4)

式中:G為收入;C為成本。

3 燃?xì)夥植际较到y(tǒng)模型

為了分析和評(píng)價(jià)燃?xì)夥植际较到y(tǒng)，并與集中式煤電機(jī)組作對(duì)比，建立燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的模型，用以分析能源綜合利用效率、投資成本和供能收益。針對(duì)燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的多設(shè)備組成的特點(diǎn)，采用模塊化理論[11]，將燃?xì)夥植际较到y(tǒng)分為三個(gè)環(huán)節(jié)：能源生產(chǎn)環(huán)節(jié)、能源轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)和能源存儲(chǔ)環(huán)節(jié)。每個(gè)環(huán)節(jié)的子系統(tǒng)視為一個(gè)模塊，進(jìn)行建模分析。

3.1 能源生產(chǎn)環(huán)節(jié)

這是燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的第一個(gè)環(huán)節(jié)，將天然氣這種一次能源通過(guò)燃?xì)廨啓C(jī)或者內(nèi)燃機(jī)被轉(zhuǎn)化為電和熱。

在能源生產(chǎn)環(huán)節(jié)，一次能源轉(zhuǎn)化為二次能源，二次能源的載體有電和熱。這個(gè)環(huán)節(jié)主要受到燃?xì)庀牧颗c燃?xì)廨啓C(jī)/內(nèi)燃機(jī)效率的約束，二次能源載體的產(chǎn)量是一次能源消耗量與轉(zhuǎn)化效率的乘積，可以表示為：

eout,i=ein·ηm

(5)

式中:eout,i為二次能源電或熱的數(shù)量;ein天然氣消耗量;ηm為一次能源轉(zhuǎn)化為二次能源的效率。

在能量生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，所消耗的一次能源都是需要成本的，因此這個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的成本支出為：

C=Pin·ein

(6)

式中:C為一次能源總成本;Pin為單位天然氣的價(jià)格。

3.2 能源轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)

能源轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)緊跟在能源生產(chǎn)環(huán)節(jié)之后，能源生產(chǎn)環(huán)節(jié)的出口能流即為能源轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)的進(jìn)口能流。在該環(huán)節(jié)中，二次能源電和熱，會(huì)通過(guò)相應(yīng)的能源轉(zhuǎn)化技術(shù)被轉(zhuǎn)化為其他形式的能源載體，例如汽輪機(jī)利用熱產(chǎn)生的蒸汽發(fā)電、電制冷機(jī)利用電制冷等。

對(duì)于不同的轉(zhuǎn)化方法，轉(zhuǎn)化的效果不同。對(duì)于蒸汽發(fā)電涉及到汽輪機(jī)發(fā)電效率，對(duì)于制冷機(jī)制冷效果與其性能系數(shù)COP有關(guān)。因此，經(jīng)過(guò)能源轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)得到的能量載體量由下式?jīng)Q定：

ec-out,i=eout,i·ξ

(7)

式中:ec-out,i為能源轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)得到的某種能量形式的數(shù)量;ξ表征轉(zhuǎn)化的效果，可能是汽輪機(jī)發(fā)電效率、制冷機(jī)COP等。

經(jīng)過(guò)能量轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)之后，完成了一次能源到需求負(fù)荷的轉(zhuǎn)化過(guò)程，帶來(lái)了收益，包括輸出電、熱、冷的收益，需要注意的是，電負(fù)荷在能源生產(chǎn)環(huán)節(jié)已經(jīng)產(chǎn)生了一部分，計(jì)算時(shí)需要一并計(jì)算。因此負(fù)荷的收益有如下關(guān)系：

G=∑Pout,i·eout,i

(8)

式中:G為收益;Pout，i為對(duì)應(yīng)輸出負(fù)荷形式eout,i的價(jià)格。

3.3 能源儲(chǔ)存環(huán)節(jié)

有些燃?xì)夥植际较到y(tǒng)為了調(diào)峰或者儲(chǔ)能，配置了蓄能裝置，這樣經(jīng)過(guò)能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)之后，得到的負(fù)荷就不是全部輸出了，在作分析計(jì)算的時(shí)候，需要在能源轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)后增加儲(chǔ)能環(huán)節(jié)，并且由于增加了儲(chǔ)能環(huán)節(jié)，可以將存儲(chǔ)的能量輸出從而獲得收益。由于自能源轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)的出口能量到儲(chǔ)能環(huán)節(jié)存在損失，因此存儲(chǔ)的能量為：

es=ec-out,i·ηs

(9)

式中:es為進(jìn)入儲(chǔ)能環(huán)節(jié)的能量;ec-out,i為來(lái)自能量轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)的能量;ηs為表征儲(chǔ)能損失的儲(chǔ)能效率。

4 經(jīng)濟(jì)性分析

某燃?xì)夥植际较到y(tǒng)裝機(jī)規(guī)模為6×4.4 MW燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)，通過(guò)“一拖一”形式配置6臺(tái)4 MW級(jí)吸收式煙氣熱水型冷熱水機(jī)組，并配置10臺(tái)電動(dòng)離心式冷水機(jī)組和2座12 000 m3蓄水罐作冷負(fù)荷調(diào)峰； 2臺(tái)燃?xì)鉄崴仩t和2座12 000 m3蓄水罐作熱負(fù)荷調(diào)峰。將該燃?xì)夥植际较到y(tǒng)與某680 MW等級(jí)燃煤機(jī)組進(jìn)行對(duì)比，分別從能源綜合利用效率、投資成本、供能收益3個(gè)方面展開(kāi)。為了進(jìn)一步分析燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的供能收益，對(duì)燃?xì)夥植际较到y(tǒng)進(jìn)行了余熱利用量的敏感性分析。表1給出了2個(gè)案例的配置信息。

表1 案例設(shè)備配置及額定負(fù)荷Table 1 Cases’ configuration and rated load

4.1 能源利用效率分析

從表2的能源綜合利用效率對(duì)比可見(jiàn)，燃?xì)夥植际较到y(tǒng)與680 MW燃煤機(jī)組的發(fā)電效率相差很少，體現(xiàn)了燃?xì)夥植际较到y(tǒng)中動(dòng)力設(shè)備的高效性。而對(duì)比能源綜合利用效率可以知道，燃?xì)夥植际较到y(tǒng)由于采用了“能量梯級(jí)利用”的原則，有效地利用了動(dòng)力設(shè)備排放出來(lái)的尾氣的余熱來(lái)提供冷、熱負(fù)荷，將排放到大氣的余熱損失降到最低，從而能夠得到較高的效率，案例中的燃?xì)夥植际较到y(tǒng)可以達(dá)到85%以上的能源綜合利用效率，比燃煤機(jī)組45.5%的效率高得多。

表2 能源利用效率對(duì)比
Table.2 Comparison of energy using efficiency

案例發(fā)電效率/%能量綜合利用效率/%某燃?xì)夥植际较到y(tǒng)45.486.0(供熱)86.0(供冷)某680MW燃煤機(jī)組45.545.5

4.2 投資成本分析

表3對(duì)比了燃?xì)夥植际较到y(tǒng)與火電機(jī)組的單位電負(fù)荷的造價(jià)。對(duì)于燃?xì)夥植际较到y(tǒng)由于輸出負(fù)荷的種類不僅限于電負(fù)荷，還有熱、冷負(fù)荷，并且由于分布式系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)合的不同，電、熱、冷的比重可能出現(xiàn)較大的不同，因此需要將其他負(fù)荷(熱、冷)折合為電負(fù)荷。在進(jìn)行折合負(fù)荷時(shí)，考慮到燃?xì)夥植际较到y(tǒng)中的冷、熱、電均來(lái)源于一次能源，將冷熱電負(fù)荷相加得到燃?xì)夥植际较到y(tǒng)總的裝機(jī)容量，以計(jì)算等效單位裝機(jī)容量的投資成本。

表3 投資成本對(duì)比Table.3 Comparison of investment cost

從表3投資成本的對(duì)比可以看出，如果單獨(dú)以電負(fù)荷作為計(jì)量，燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的單位投資成本比燃煤電站高得多，說(shuō)明僅僅從發(fā)電角度來(lái)看，燃?xì)夥植际较到y(tǒng)沒(méi)有投資成本上的優(yōu)勢(shì)。

另一方面，從等效單位裝機(jī)容量的投資成本角度對(duì)比，由于將燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的熱、冷負(fù)荷進(jìn)行了綜合考慮，其裝機(jī)規(guī)模比單純的電裝機(jī)規(guī)模大得多，這樣計(jì)算下來(lái)，單位投資成本有了很大的降低，甚至低于火電的單位投資成本。這種衡量燃?xì)夥植际较到y(tǒng)投資成本的方式表明了燃?xì)夥植际较到y(tǒng)在投資成本方面的相對(duì)優(yōu)勢(shì)，體現(xiàn)了采用燃?xì)夥植际较到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)冷、熱、電三聯(lián)供的優(yōu)勢(shì)。

4.3 供能收益

為了對(duì)比燃?xì)夥植际脚c燃煤機(jī)組的供能收益，以該燃?xì)夥植际较到y(tǒng)在額定負(fù)荷對(duì)應(yīng)的冷/熱、電負(fù)荷為需求，計(jì)算分別用燃?xì)夥植际较到y(tǒng)和燃煤機(jī)組供能得到的收益，其中在燃煤機(jī)組中，冷/熱負(fù)荷由電制冷/熱滿足。表4列出了電、熱、冷負(fù)荷。表5列出了相應(yīng)的價(jià)格，其中上網(wǎng)電價(jià)中，燃?xì)夥植际较到y(tǒng)上網(wǎng)電價(jià)目前含有補(bǔ)貼部分，為0.75 kW·h，燃煤機(jī)組的上網(wǎng)電價(jià)為0.4 kW·h。

根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果表明，通過(guò)燃?xì)夥植际较到y(tǒng)，月供能收益可以達(dá)到770萬(wàn)元；而采用燃煤機(jī)組供能時(shí)，采用電能直接制取熱、冷，將電能這種高品位能量直接轉(zhuǎn)化為低品位能量，在相同的電、熱、冷負(fù)荷下，月供能收益為555萬(wàn)元，其經(jīng)濟(jì)性顯著低于燃?xì)夥植际较到y(tǒng)。

表4 負(fù)荷Table.4 Load

表5 單價(jià)Table.5 Unit price

注： 標(biāo)煤價(jià)格對(duì)應(yīng)燃?xì)夥植际较到y(tǒng)投運(yùn)時(shí)的價(jià)格

4.4 負(fù)荷敏感性分析

不管是從能源利用效率、投資成本還是供能收益來(lái)看，從余熱產(chǎn)生冷、熱負(fù)荷的過(guò)程直接關(guān)系到燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。因?yàn)槿細(xì)夥植际较到y(tǒng)發(fā)電后產(chǎn)生的煙氣成本非常低，再通過(guò)余熱鍋爐、溴化鋰制冷機(jī)等裝置可以獲得滿足冷、熱需求的負(fù)荷，進(jìn)一步把煙氣降低為10幾 ℃的排煙；而燃煤機(jī)組采用電制冷、電制熱的方式獲得冷、熱負(fù)荷，利用了高品位的電能去實(shí)現(xiàn)與燃?xì)夥植际较到y(tǒng)低品位余熱利用相同的效用，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)能量的梯級(jí)利用，降低了高品位電能的效用。而僅從發(fā)電角度看，燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的單位投資成本遠(yuǎn)大于燃煤機(jī)組，因此當(dāng)燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的余熱利用量低于一定量時(shí)將使其失去應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，而隨著余熱利用量的增大，燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的優(yōu)勢(shì)變得明顯，但受裝機(jī)容量和熱/冷電比的限制，燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的最大余熱利用量是一定的。這就是說(shuō)燃?xì)夥植际较到y(tǒng)輸出的冷、熱負(fù)荷量，在很大程度上決定了燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

為了表征這種優(yōu)勢(shì)程度，對(duì)該燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的冷、熱負(fù)荷作敏感性分析。此時(shí)，需要扣除燃?xì)夥植际较到y(tǒng)上網(wǎng)電價(jià)的補(bǔ)貼，統(tǒng)一為0.4 kW·h。在燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)額定電負(fù)荷下，內(nèi)燃機(jī)對(duì)應(yīng)額定的排煙量和排煙溫度，排煙余熱的利用量直接與供能收益相關(guān)，而實(shí)際的余熱利用量與冷/熱負(fù)荷需求相關(guān)。對(duì)于不同的余熱利用量Q，計(jì)算得到供能收益R：

R=f(Q)

(10)

如圖2為余熱利用量與供能收益的關(guān)系，可以看到供能收益與余熱利用量成正相關(guān)，隨著余熱利用量的增大，供能收益增大。其中以15.3 MW為供能收益的平衡點(diǎn)：當(dāng)?shù)陀?5.3 MW，供能收益為負(fù)，表明當(dāng)余熱利用量低于15.3 MW時(shí)，該燃?xì)夥植际较到y(tǒng)由于余熱利用量太少，沒(méi)有供能收益；而高于15.3 MW時(shí)，開(kāi)始產(chǎn)生供能收益，而額定余熱利用量23.6 MW為余熱利用的最大值，因?yàn)橐坏┏^(guò)額定值，將會(huì)使得機(jī)組超負(fù)荷運(yùn)行，影響機(jī)組的壽命。

圖2 余熱利用的敏感性分析Fig.2 Sensitivity analysis of residual heat utilization

5 結(jié)論

本文通過(guò)建立燃?xì)夥植际较到y(tǒng)模型，用于分析燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的投資成本、能源綜合利用效率和供能收益，并同680 MW火電機(jī)組進(jìn)行對(duì)比，分析燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。結(jié)果表明，僅僅從發(fā)電角度看，燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的單位裝機(jī)投資成本遠(yuǎn)大于燃煤機(jī)組，但是綜合考慮電、熱、冷負(fù)荷的裝機(jī)容量，那么燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的等效單位投資成本與燃煤機(jī)組的投資成本接近；燃?xì)夥植际较到y(tǒng)可以達(dá)到85%以上的能源綜合利用效率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于火力發(fā)電效率，并且比燃煤機(jī)組具有更好的供能收益特性。燃?xì)夥植际较到y(tǒng)中余熱利用量直接影響到系統(tǒng)供能收益，在系統(tǒng)允許的條件下，當(dāng)余熱利用大于一定量時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)供能收益，并且隨著余熱利用量增大，供能收益增加。

[1]宋英華, 張敏吉, 肖鋼. 分布式能源綜論[M]. 武漢: 武漢理工大學(xué)出版社, 2011: 52-55. SONG Yinghua, ZHANG Minji, XIAO Gang. A comprehensive study of distributed energy systems[M].Wuhan: Wuhan University of Technology Press, 2011: 52-55.

[2]國(guó)家發(fā)展改革委經(jīng)濟(jì)運(yùn)行調(diào)節(jié)局, 國(guó)家電網(wǎng)公司營(yíng)銷部, 南方電網(wǎng)公司市場(chǎng)營(yíng)銷部. 分布式能源與熱電冷聯(lián)產(chǎn)[M]. 北京: 中國(guó)電力出版社, 2013: 7-12. National Development and Reform Commission Economic Operation Regulation Bureau, National Power Grid Corp. Marketing Department, Southern Power Grid Corp. Marketing Department. Distributed energy and CCHP[M]. Beijing: China Electric Power Press, 2013: 7-12.

[3]CHICCO G, MANCAREFLA P. Distributed multi-generation： A comprehensive view[J]. Renewable & Sustainable Energy Reviews, 2009, 13(3): 535-551.

[4]AL-SULAIMAN F A, HAMDULLAHPUR F, DINCER I. Trigeneration: A comprehensive review based on prime movers[J]. International Journal of Energy Research, 2011, 35(3): 233-258.

[5]費(fèi)文. 國(guó)內(nèi)外分布式能源發(fā)展概況[J]. 供熱制冷, 2012(6): 54. FEI Wen. Development of distributed energy resources at home and abroad[J].Heating and Refrigeration, 2012(6): 54.

[6]韓鑫. 分布式能源系統(tǒng)構(gòu)造及建模研究[D]. 太原: 太原理工大學(xué), 2015. HAN Xin,The research on construction and optimization of distributed energy systems[D]. Taiyuan: Taiyuan University of Technology, 2015.

[7]鮑泳宏, 楊鐘馗, 楊俊. 國(guó)外能源經(jīng)濟(jì)學(xué)研究綜述[J]. 工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì), 2010, 29(6): 27-32. BAO Yonghong, YANG Zhongkui, YANG Jun. Review of energy economics research in foreign countries[J]. Industrial Technology and Economy, 2010, 29(6): 27-32.

[8]楊錦成,楊小明. 燃?xì)夥植际焦┠茼?xiàng)目經(jīng)濟(jì)性研究[J]. 上海節(jié)能, 2012(9): 32-44. YANG Jincheng, YANG Xiaoming. Economic research on gas distributed energy supply project[J]. Shanghai Energy Conservation, 2012(9): 32-44.

[9]羅健,余學(xué)海,張占鎖,等. 燃?xì)夥植际侥茉窗l(fā)展前景及經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù), 2012, 25(1): 17-19. LUO Jian, YU Xuehai, ZHANG Zhansuo, et al. The Deve-lopment prospects and economic analysis of gas distributed energy[J]. Gas Turbine Technology, 2012, 25(1): 17-19. [10]高威, 王玉璋, 翁一武. 改善國(guó)內(nèi)分布式供能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的建議[J]. 燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù), 2014, 27(1): 1-5. GAO Wei, WANG Yuzhang, WENG Yiwu. Suggestions for improving economy of domestic combined cooling heating and power systems[J]. Gas Turbine Technology, 2014, 27(1): 1-5.

[11]郝斌, 任浩, Anne-Marie GUERIN. 組織模塊化設(shè)計(jì): 基本原理與理論架構(gòu)[J]. 中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì), 2007(6): 80-87. HAO Bin, REN Hao, Anne-Marie GUERIN. Design of organizational modularity: Basic principles and theoretical structure[J]. China Industrial Economy, 2007(6): 80-87.

黃妮娜

(編輯 雷學(xué)麗)

Economic Analysis of Gas Distributed System

HUANG Nina1， LI Peiyuan2， YING Jufeng3

(1. Beijing Branch of China Construction Bank Co., Ltd.， Xuanwu District, Beijing 100033, China；2. China Power Complete Equipment Co., Ltd.， Haidian District, Beijing 100080, China;3. China Huadian Engineering Co., Ltd., Fengtai District, Beijing 100070, China)

Gas distribution system is widely used in foreign countries. In China, although there are a series of encouraging policies, the development of the gas distribution system has not reached the expected goal.In this paper，the gas distributed system model is established to analyze the investment costs, the energy utilization efficiency and the benefits. Its economy is further analysed by comparison with the 680MW supercritical thermal power unit to illustrate its cost advantage and potential advantages in use.

gas distributed energy system； economic analysis； sensitivity analysis； energy supply profit

TK9

A

2096-2185(2016)02-0061-06

2016-05-29

黃妮娜(1988—)，女，碩士, 中級(jí)經(jīng)濟(jì)師，研究方向?yàn)楫a(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)、能源經(jīng)濟(jì)，ninahuang2010@163.com；

李培元(1986—)，男，博士，中級(jí)工程師，研究方向?yàn)闊崃υO(shè)備的特性及其優(yōu)化運(yùn)行、電力技術(shù)經(jīng)濟(jì)，ct1912@163.com;

應(yīng)炬鋒(1978—)，男，博士，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)槟茉唇?jīng)濟(jì)學(xué)、網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)學(xué)，yingjf@chec.com.cn。