哈尔滨市气电替代燃煤供暖的研究及建议

戚秀云，张蕾，蒋本超

（哈尔滨市环境保护科学研究院，哈尔滨 150076）

引言

2016年，哈尔滨市市区环境空气质量达标天数为282天，占全年有效监测天数（363天）的77.0%，其中优104天、占28.7%，良178天、占48.3%；超标天数为84天、占23.0%，其中轻度污染57天、占15.6%，中度污染18天、占5.0%，重度污染8天，占2.2%，严重污染1天、占0.2%。超标天数中首要污染物78天为细颗粒物（PM2.5），3天为可吸入颗粒物（PM10），3天为臭氧。细颗粒物（PM2.5）年均值为52微克/立方米，超年二级标准0.49倍；可吸入颗粒物（PM10）年均值为74微克/立方米，超年二级标准0.06倍；二氧化氮年均值为44微克/立方米，超年二级标准0.05倍；二氧化硫、一氧化碳和臭氧等三项指标年均值、日均值和日最大8小时平均值分别达到二级标准[1]。

哈尔滨市颗粒物来源解析结果显示，对PM10和PM2.5贡献最大的污染源均为燃煤源，分担率分别为31%和36%，冬季更是占比分别高达38.6%和43.2%[2]。由此可见，冬季供暖燃煤污染是造成哈尔滨市重污染天气即导致雾霾的主因。加快推进清洁能源、新能源利用，逐步替代冬季燃煤取暖，对我市治霾意义重大。

1 哈尔滨市用煤现状及清洁能源供暖情况

1.1 用煤现状

2016年哈尔滨全市用煤总量3798万吨[3]，比2015年增加用煤598万吨，增长18.7%。用煤量增加主要是因为采暖期优质煤供应紧张，劣质煤大量购入。经统计分析，各类锅炉集中消耗的煤量是3465万吨，占用煤总量的91.2%；城乡居民散烧消耗的煤量是333万吨，占用煤总量的8.8%。按行业分类用煤情况见表1。

表1 2016年哈尔滨市用煤情况统计表

1.2 燃煤锅炉污染物排放情况

锅炉分类统计结果显示，目前哈尔滨市城九区区、县（市）政府所在地建成区内40蒸吨及以下燃煤锅炉数量和容量占比较大。其中，10蒸吨及以下燃煤锅炉约占该区域锅炉总数的83.5%，且绝大部分没有安装除尘设施或设施老化，低空排放，强度大，污染物排放量约为达标排放量的十倍乃至几十倍，是PM2.5的主要来源。其重点是主城六区建成区及工业园区10蒸吨及以下燃煤锅炉913台，总容量3360蒸吨，消耗煤量占全市燃煤总量的3.1%，但其排放烟粉尘总量占全市燃煤烟粉尘排放总量的8.2%。

1.3 清洁能源供暖状况

近几年来，哈尔滨市一直都在探索和尝试使用电、气锅炉用于供暖，由于受配电设施、燃气配套管网等基础设施制约及改造建设需要大量资金投入，改用电、气锅炉设备投入高，如采用普通电锅炉为80万元/蒸吨，燃气锅炉为41万元/蒸吨，分别是燃煤锅炉投资的4.4倍和2.3倍，再加之没有足够低的电价、气价作支撑，电锅炉和燃气锅炉推广中受建筑节能水平、供热需求、炉型选择等不同影响，运行成本差异很大，约是燃煤锅炉运行费用的3倍，煤改电、改气举步维艰，改来改去的情况普遍存在。

例如哈尔滨市原有龙电花园小区和省机关事务管理局等29户用电、天然气等清洁燃料采暖单位又改回集中供热，另有小型工商业户105台燃气锅炉改为集中供热或改用其他供热方式。

目前还在运行的燃气供热企业是南岗房产经营公司和九州电气公司，市政府与燃气公司签订合同减免管网配套费用并将燃气价格由现行3.8元/立方米优惠为2.9元/立方米，减少了燃气公司的利益，导致这种做法难以大面积推广，因为优惠后的实际运行费用仍高于燃煤运行费用，导致企业没有积极性。

另外，哈尔滨市在用非居民供暖（小型工商业单位）燃气锅炉1027台（1502蒸吨）、工业厂房供暖燃气辐射采暖器2954台（相当于322蒸吨），在用电采暖非居民用户35户，二者总供热面积80余万平方米，占全市供热面积的0.31%。现用电采暖居民供暖小区仅有锦江绿色花园小区1处。由于采暖费用过高，常有居民上访要求改用集中供热。综上，在现有条件下，除工业、宾馆、洗浴等特殊生产、经营行业外，采用电或天然气用于居民供热根本无法实施。

2 哈尔滨市煤改清洁能源成本测算

2.1 煤改电费用测算

2.1.1 一次性投资估算

储能式电供热设备投资需120万元/蒸吨。其中，储能电锅炉设备投资50万元/蒸吨，产权分界点内用户端配套电力设施，包括变压器、高低压电缆、高低压柜等投资70万元/蒸吨。按此比例计算，如采用普通电锅炉为80万元/蒸吨，是燃煤锅炉投资的4.4倍，改用电锅炉设备投入高。

2.1.2 运行成本测算

本次测算选取2014～2015年、2015～2016年燃煤供热成本平均值作为燃煤供热成本。燃料成本测算依据为《城镇供热管网设计规范》（CJJ34-2010），采暖热指标的推荐值为45W/m2；采暖全年热耗量也是按照上述规范列出的公式并参考哈尔滨地域气候测算得出。电热效率为95%，居民供暖锅炉按每蒸吨供暖1万平方米（建筑面积）计，工业和商业供暖锅炉按每蒸吨折合8000平方米（建筑面积）计，建筑面积、使用面积比为1.49 : 1。按目前电阶政策分析，只有在使用低谷电价时，才能电供热运行成本最低。一般工商业低谷电价为0.45元/千瓦时，现阶段供热成本价为37.12元/m2（使用面积），得到电采暖费用为109.25元/m2（使用面积）。最终折算出电采暖和煤采暖的运行费用比为2.94 : 1。

经测算，如果不增加企业运营成本和居民采暖负担，政府将需要对电价每千瓦时补贴0.15元。

2.2 煤改气费用测算

2.2.1 一次性投资估算

据燃气部门提供的资料，燃气供热设备投资需41万元/蒸吨，其中，新购置燃气锅炉费用为16万元，产权分界点内的燃气工程，包括阀井、调压设施、计量装置、报警系统、管线系统等费用为25万元。据此，仅燃气设备一项投资就是燃煤锅炉的2.3倍。

2.2.2 运行成本测算

供热效率按照95%考虑，采暖热指标的推荐值为45W/m2；天然气为3.8元/立方米，供热成本价为37.12元/m2（使用面积），得到燃气采暖费用为91.16元/m2（使用面积）。最终折算出燃气采暖和煤采暖的运行费用比为2.46:1。按此比例测算，如果不增加企业运营成本和居民采暖负担，政府需要将气价补贴至1.54元/m3。具体测算见表2。

表2 燃煤、天然气和电供热成本对比表 （ 单位：元/m2，使用面积）

2.3 结论

按照“宜并则并、宜电则电、宜气则气[4]，多元应用”原则，结合哈尔滨市燃煤锅炉分布、现有及计划建设热源接纳能力、燃气及供电现状分析，居民供暖锅炉适合并入集中供热管网，不具备并网条件的居民供暖锅炉、部分企事业单位适合改用储能电锅炉（若只考虑运行成本），工业、商业用户、部分企事业单位适合改用燃气供热。按照上面的成本测算方法和结论，哈尔滨市现有情况下，分批推进煤改气、煤改电供暖工作，所需资金额测算结果为：

（1）在哈尔滨市主城六区实施“煤改”供暖方案即10蒸吨及以下燃煤锅炉基本淘汰，并网或改用清洁能源，约需一次性投资19亿元，每年比燃煤供热增加运行成本约4.8亿元。

（2）高污染燃料禁燃区内10蒸吨及以下燃煤锅炉基本淘汰，并网或改用清洁能源。还需一次性设备投资22.24亿元，每年比燃煤供热增加运行成本11.22亿元（含前面主城六区锅炉“煤改”运行成本增量4.8亿元）。

（3）城九区及工业园区40蒸吨及以下燃煤锅炉完成并网或清洁能源改造。再需一次性设备投资21.75亿元，每年比燃煤供热增加运行成本15.88亿元（含前面两项新增运行成本）。

3 推动煤改清洁能源供暖的政策探讨

2017年5月，财政部、住房城乡建设部、环境保护部和国家能源局发布通知，决定开展中央财政支持北方地区冬季清洁取暖试点工作。通知明确，试点示范期为三年，列入试点的省会城市每年可获得7亿元的中央财政奖补资金支持[5]。

近年来各地也纷纷出台支持清洁能源替代散煤燃烧取暖的政策措施（详见表3）。

表3 18个省市清洁能源改造优惠政策分析表[6、7]

综上，为加快哈尔滨市燃煤淘汰、推进清洁能源供暖进程，建议政府层面出台以下政策措施：

3.1 积极争取中央财政支持

做好清洁能源取暖试点城市申报工作。按照三年预算要求编制哈尔滨市的实施方案，由黑龙江省级财政、住房城乡建设、环保、发展改革（能源）主管部门联合向财政部、住房城乡建设部、环境保护部和国家能源局申报。

3.2 因地制宜制定地方政策

3.2.1 明晰气电替代燃煤供暖改造的相关政策措施

（1）“煤改电”“煤改气”涉及的外电网、外管网改造投资，户外线路、外管网至产权分界点外（红线外）由省电力公司、燃气公司全部承担，并负责将可用的电和气输送到产权分界点。

（2） “煤改电”“煤改气”涉及的产权分界点内（红线内）的比燃煤供热增加的一次性投资，以及按政策应由政府负担的部分成本，省、市财政应给予补贴。

（3）根据其他地区经验，“煤改电”采用储能式电锅炉，使用谷段优惠电价，优惠时段由现行的低谷时段22:00至次日5:00共7个小时，建议延长为21:00至次日7:00共10个小时。

（4）支持“煤改电”企业参与大用户直接交易。合理利用风电、光伏等清洁能源，充分发挥电厂的积极性，利用发电企业可提供的低价电量，通过电力交易平台，实现能源合理利用，以降低“煤改电”企业的用电成本。

（5）制定相关政策，对燃气价格给予优惠，降低“煤改气”运行成本。

3.2.2 研究出台推动清洁能源利用的配套措施

（1）以俄罗斯燃气接入为契机，加快实施城镇燃气基础设施建设。出台《哈尔滨市燃气发展规划》，加快推动高效、优质、清洁的天然气资源的发展和利用。

（2）严格执行建筑节能标准（居住建筑全面执行节能65%设计标准），实施既有建筑节能改造，推进供热计量收费；尽快启动居住建筑节能75%设计标准的研究工作，推进用户端建筑能效提升。

（3）新建项目使用清洁能源供暖的，政府给予补贴，确保不增加企业运行费用、不增加市民生活成本。