楼宇式天然气分布式能源在夏热冬冷地区的应用

吕志尧 高玮源 周杰慧

(1.太原煤炭气化(集团)有限责任公司，山西 太原 030024; 2.阳光城集团股份有限公司山西分公司,山西 太原 030024)

楼宇式天然气分布式能源在夏热冬冷地区的应用

吕志尧1高玮源1周杰慧2

(1.太原煤炭气化(集团)有限责任公司，山西 太原 030024; 2.阳光城集团股份有限公司山西分公司,山西 太原 030024)

介绍了楼宇分布式能源的适用范围，对分布式能源的发展情况进行了分析，并结合实际案例，对夏热冬冷地区分布式能源项目的经济效益作了研究，得出了一些有意义的结论。

楼宇分布式能源，夏热冬冷，经济效益

0 引言

天然气分布式能源主要是指以天然气作为一次能源的分布式热电二联供、冷热电三联供能源系统。根据供应区域的类型可将分布式能源分成楼宇型和区域型两类。楼宇式天然气分布式能源是建筑冷、热、电等的能源中心，安装在用户现场，能源利用效率高达80%以上，楼宇分布式能源在提高能源利用效率，促进节能减排等多方面具有优势。

1 楼宇式适用范围

楼宇式分布式能源系统可在一定区域内提供电能、热能以及冷能，适合有能源混合需求的区域或者单体项目，主要包括大型和中型公共建筑项目：飞机场、铁路站台；城市单体或建筑群如医院、酒店、学校、写字楼、机关、综合商业区或商务区等。

2 分布式能源发展情况及应用案例

因同时具备高效、节能、环保等优势，自20世纪70年代末在美国发展起来之后，此后30年间，分布式能源这一先进的能源供应方式在欧美主要发达国家得到了大力发展和推广。目前主要用于工业园区、公共设施、商业设施和住宅建筑等领域。

美国“CCHP2020年纲领”——2020年50%的新建商用建筑使用CCHP，15%的现有商用建筑使用CCHP；丹麦、荷兰和芬兰等国，分布式能源的发电量分别占到国内总发电量的52%，38%和36%。与国外相比，国内分布式能源发展起步较晚，北京、上海、广东等地发展相对较快。据初步统计，现阶段已建成天然气分布式发电装机总量达80余万千瓦。

各省市对于分布式能源项目的政策：上海市2008年由五部委联合起草印发了分布式能源补助文件，分布式能源系统按每千瓦装机容量1 000元补贴，燃气空调按每千瓦制冷量100元补贴，同时指出政府投资的重大基础设施应优先采用分布式能源。长沙成为继上海之后，国内第二个推出天然气分布式能源补贴政策的城市，长沙市对符合相关条件的建设项目给予3 000元/kW的装机补贴。青岛市政府于2014年12月印发了清洁能源发展政策，政策明确对新建天然气分布式能源供热项目，按照1 000元/kW的标准给予设备投资补贴，年平均能源综合利用效率达到70%及以上的再给予1 000元/kW的补贴。每个项目享受的补贴金额最高不超过3 000万元。对新建燃气锅炉集中供热项目居住建筑部分、天然气分布式能源供热项目，按核定天然气用量给予补贴。新建燃气蒸汽联合循环热电联产项目补贴标准按照“一事一议”原则确定。以现行非居民类管道天然气销售价格4.45元/m3(政府定价)为基准，燃气锅炉集中供热项目居住建筑部分每立方米用气补贴2.72元，天然气分布式能源供热项目每立方米用气补贴1.32元。补贴标准随非居民类管道天然气销售价格、供热价格变化等调整。

3 分布式能源项目经济效益分析

天然气分布式能源项目设备机组选型及配套设施建设主要依据用户所需电、热、冷等负荷，不同用途建筑所选设备差别较大。现以一个假想的夏热冬冷地区办公楼宇型项目为例进行经济效益分析：

1)建筑负荷情况见表1。

表1 建筑负荷情况表

2)运行时间见表2。

表2 运行时间表

3)电价计算见表3。

表3 电价计算表

4)热价、冷价计算。根据地区供热采暖收费标准规定收费见表4。

冷价收费按照热价收费标准的两倍计算。

5)天然气热值与单价见表5。

表4 供热采暖收费表

表5 天然气热值与单价表

6)主要设备选型见表6。

表6 主要设备表

7)经济效益估算。

a.各项收益。考虑建筑用热、用冷等负荷变化，机组运行按照每日8 h计算。发电量：2 192 h×4 000 kW=877万度；电费收益：877万度×0.75元/kWh=493万元;制热收益：7.4×37.5元/m2=277万元;制冷收益：4.8×37.5元/m2×2=360万元(注：冷价按热价的一倍收取);收益合计：1 130万元/年。

b.各项支出。年燃料费用：0.25 Nm3/kWh×877万kWh×3.2元/Nm3=701万元；运行成本：人员工资、设施维护、办公、财务费用等,120万元/年；资产折旧：6 000×(1-0.05)/20=285万元；支出合计：1 106万元/年。

c.建设成本。设备成本内燃机2台，溴化锂制冷机组2台，辅助设备及安装费用等，总项目成本约6 000万元(单位成本1.5万元/kW)。

d.在未考虑政府装机补助及燃气价格优惠的前提下，年利润为24万元，项目投资回收期较长；考虑1 000元/kW的补助，本项目装机容量可获取补贴400万元，同时考虑燃气价格优惠1.0元(按2.2元/m3计算)，年利润为261.65万元，项目利润较为可观。

4 结语

政府装机补贴及燃气价格对楼宇式分布式能源项目在夏热冬冷地区的应用有较大的影响，在未获得政府装机补贴及燃气价格优惠等政策前提下，楼宇式分布式能源项目从经济效益角度分析不合理，考虑政府装机补贴及燃气价格优惠等政策后分布式能源项目投资回收期较短、经济合理，可行性强。

[1] 严铭卿.燃气工程设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社,2009:1159-1223.

[2] 朗四维.夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准[S].

[3] 陆耀庆.实用供热空调设计手册(第2册)[M].北京：中国建筑工业出版社,2008.

The application of building natural gas distributed energy projects in hot summer and cold winter area

Lv Zhiyao1Gao Weiyuan1Zhou Jiehui2

(1.TaiyuanCoalGasification(Group)LimitedLiabilityCompany,Taiyuan030024,China; 2.SunshineCityGroupofShanxiBranchofLimitedbyShareLtd,Taiyuan030024,China)

This paper introduced the application scope of building distribution energy, analyzed the development situation of distribution energy, and combining with the actual case, researched the economic benefits of hot summer and cold winter area distribution energy projects, gained some meaningful conclusions.

building distributed energy, hot summer and cold winter, economic benefit

2015-03-28

吕志尧(1985- ),男，助理工程师； 高玮源(1988- ),男，助理工程师； 周杰慧(1988- )，男

1009-6825(2015)16-0147-02

TU996

A