电锅炉的经济效益分析与应用前景

李敏

（国网睢宁供电公司，江苏睢宁221200）

电锅炉的经济效益分析与应用前景

李敏

（国网睢宁供电公司，江苏睢宁221200）

据各地市质监局统计数据，2015年底全省在册燃煤锅炉共计12 921台，合计36 428蒸吨，每蒸吨对应用电负荷700 kW。根据大气污染防治行动计划要求，2017年完成所有燃煤锅炉淘汰或改造成清洁能源锅炉。在册燃煤锅炉中6 377台计划直接淘汰，计划进行锅炉脱硫、除尘等环保改造的3 960台，具备电锅炉改造条件的2 584台。江苏睢宁县供电公司推广电力需求侧管理技术，对实施电锅炉的用户给予电量奖励。

1 电锅炉经济性分析

1.1 设备投资对比

由于用户使用电锅炉引起的用户增容改造贾用不可预测，故以下测算只计及锅炉本体改造贾用，如表1所示。

表1 电锅炉与天然气一次性投资比较

由表1可知，大工业蓄热式电锅炉价格是天然气锅炉的10.5倍，价差明显，非工业普通工业、农村区域蓄热式电锅炉价格超过天然气价格2倍，服务居民电锅炉价格是天然气锅炉的3倍，一次性投资均高于天然气锅炉。

1.2 运行费用对比

目前非居民用天然气平均单价为3～3.3元∕m3，按照提供热量相等原则，换算成临界电度电价为0.33～0.363元∕kWh，电锅炉与天燃气运行成本如表2所示。

表2 电锅炉与天然气锅炉运行成本比较

1.3 电锅炉经济性分析

从目前的电价水平来看，只有电锅炉的低谷电价才具备与天然气相比的条件，同时，从技术上来看，蓄热式电锅炉基本能够满足省内所有锅炉使用条件。因此，分析基于电锅炉与天然气锅炉比较。为确保电锅炉具备一定经济性，设定分析条件为3年内收回电锅炉与天然气锅炉一次性投资差额部分，同时对天然气锅炉保持一定的运行成本优势，具体如表3所示。

表3 电锅炉经济性

1.4 总结

服务于居民的电锅炉运行价格较天然气优势较大，3年内可收回投资差额部分，同时与天然气边际成本相比，还能保持0.046元∕kWh的运行成本优势，具备经济性和竞争优势。

非工业普通工业及农村区域电锅炉在3年回收投资差额的情况下低谷电价需下降0.0701元∕kWh，如谷价降低0.1元∕kWh，分别还具有0.0299、0.0289元∕kWh的运行成本优势，具备推广经济优势。

大工业电锅炉运行成本高于天然气锅炉0.09元∕kWh，一次性成本投资约是天然气锅炉的10倍左右，按照3年收回设备投资成本计算，用电成本需下降0.278 5元∕kWh。

2 蓄热式电锅炉应用

蓄热式电锅炉，是在电网低谷时段进行加热，利用用电低谷时段将电能转换为热能储存起来，在用电高峰期释放，减少高峰用电量，能够达到节约用电成本，节能降耗的效果。以睢宁县人民医院电锅炉替代燃煤锅炉为例，分析其经济运行效益。

2.1 采暖系统方案

人民医院采暖系统采用蓄热式电制热热源：系统设置空气源热泵和蓄热电锅炉两种热源，空气源热泵和蓄热电锅炉并联组成采暖热源，外科楼、内科楼将原有的采暖热水供回水总管接到蓄热缓冲水箱，与电制热热源相连；办公楼新增一套采暖水泵和供回水管路，连接改造后的空调末端设备。

常规情况下，空气源热泵运行按需供热；低温时，空气源热泵24 h运行供暖，蓄热电锅炉补充谷电时段制热，实时补充供暖系统不足的热量，采暖系统供热负荷图如图1所示。

图1 采暖系统供热负荷图

阴影部分代表空气源热泵机组供应的热量，斜线部分代表蓄热电锅炉补充实时热量不足的部分，空气源热泵实时供应一部分，蓄能系统在热负荷高峰时段补充一部分，共同保障医院热量的供应。

外科楼和内科楼的现有采暖系统均为锅炉产蒸汽，然后由汽-水板式换热器加热空调热水供暖；蒸汽锅炉先将常温水加热到高温蒸汽，蒸汽通过板式换热器供暖后冷凝成高温冷凝水（75～90℃）排掉，会产生约15%的热量浪贾。

采暖系统的热源应该直接更换成热水加热装置，而空气源热泵和蓄热电锅炉均为热水加热装置，可以有效避免蒸汽供热量的热量浪贾。

2.2 系统方案合理性分析

外科楼和内科楼的现有采暖系统均为锅炉产蒸汽，然后由汽-水板式换热器加热空调热水供暖；蒸汽锅炉先将常温水加热到高温蒸汽，蒸汽通过板式换热器供暖后冷凝成高温冷凝水（75～90℃）排掉，会产生约15%的热量浪贾。

采暖系统的热源应该直接更换成热水加热装置，而空气源热泵和蓄热电锅炉均为热水加热装置，可以有效避免蒸汽供热量的热量浪贾。蓄热电锅炉的制热能力不会随着环境温度而改变，空气源热泵机组实时供热量和蓄热电锅炉的谷电蓄热量保持在外科楼和内科楼的日最大需热量34 029 kWh以上。极端低温时，蓄热电锅炉同样可以在非谷电时段部分或全部开启电加热部件，电制热热源的日供热能力和瞬时供热能力均可以满足外科楼和内科楼的总需求。初步估算，电锅炉投运，将增加设备容量2 000 kW，年度替代电量120万kWh。

2.3 蓄热式电锅炉削峰填谷的优势

蓄热式电锅炉在电网负荷处于低谷时工作，将蒸汽或热水贮存起来再峰时供热，与燃煤锅炉、燃气锅炉相比有着鲜明的优势。根据调查，几种电能储存技术的转化率：抽水蓄能和压缩空气储能65%～75%、冰蓄冷80%、水蓄冷90%、电锅炉95%。电锅炉在解决峰谷差矛盾时转换效率最高。

3 结束语

电锅炉作为电能替代产物，取缔燃煤锅炉，与燃汽锅炉的对比有着结构简单、占地面积小、自动化程度高和热效率高等鲜明的特点和优势，对用户、电网、社会都具有十分明显的经济效益和社会效益。人民医院原有燃煤锅炉容量较大，利用率低，且人工贾、保养贾较高。而蓄热式电锅炉是利用电网谷时段进行加热，在电网高峰时段提供热源使用，对电网需求侧管理提供最优的调峰方式，也对用户来说节省开支，值得提倡和推广。D

Theeconomicbenefits and application prospectofelectric boiler

LI Min
（State Grid Suining Power Supply Company,Suining 221200,China）

10.3969∕j.issn.1009-1831.2017.S1.022

2017-02-14