“双碳”目标下北京市新能源和可再生能源供热价格形成机制研究

孙干 李繁蕾 杜其

1 北京节能环保中心 2 北京市煤气热力工程设计院有限公司

在碳达峰、碳中和的背景下，实施可再生能源替代行动，全面发展新能源和可再生能源供热是推动供热系统重构的重要举措，是能源绿色低碳转型的有效手段，也是实现“双碳”目标的必然选择。根据《北京市“十四五”时期供热发展建设规划》，截至2020年底，城镇地区供热面积共计8.95 亿m2，新能源和可再生能源耦合供热面积3893万m2，占比约4.35%。目前北京集中供暖执行按面积和热计量两种方式收费，热电厂供应的民用供暖价格是24 元/m2采暖季，燃气锅炉供应的民用供暖价格是30 元/m2采暖季，而地热、热泵等新供热方式供应的民用供暖价格尚未明确。当前，北京市供热价格体系与补偿机制尚未真正形成，供热发展面临资源、环境、成本以及社会稳定等多重压力，居民供热价格20 余年未做调整，价格严重倒挂。随着以新能源和可再生能源为主的多能耦合供热系统的迅速发展，供热价格机制需进一步完善。价格形成需统筹考虑新能源投资成本、社会承受能力、企业管理成本、财政补贴等众多因素，制定合理定价机制。本文通过对新能源和可再生能源供热建设环节及运营环节成本进行分析，对其价格形成机制进行了初步研究，同时对未来考虑碳交易收入的趋势也进行了分析。

1 建设成本分析

在供热项目经济评价过程中，年折旧费用是影响企业年利润的重要指标，而年折旧费用与项目的建设成本息息相关。为了对比分析新能源和可再生能源供热项目与燃气锅炉供热项目的建设成本。本文假定在同样的基准条件下，分别测算燃气锅炉供热方式与新能源供热方式中深层地热、再生水热泵、空气源热泵、土壤源热泵的建设投资。其中，中深层地热考虑对井供热能力与负荷的合理匹配，按照供热面积10 万m2计算，其余按6 万m2计算，且土壤源热泵为冷热双供。各方式测算结果见表1。

表1 各供热方式建设投资估算表

本文将5种不同供热方式的项目建设投资进行固定资产折旧，按平均年限法计提折旧，折旧年限20a 残值率5%，同时考虑财政资金支持30%～50%的情况，得出了各类别供热方式的年折旧成本见表2。

表2 新能源供热与燃气锅炉供热年折旧成本对比表

从表2 可以看出，目前新能源供热系统投资成本较高，在不考虑其他运营成本的基础上，新能源供热方式的年折旧成本远高于燃气锅炉供热，对项目运营的经济性影响较大。即使享受了政府30%～50%的财政资金补贴，其折旧成本仍比燃气供热折旧成本高。

2 运营成本分析

运营成本指供热企业生产经营发生的总成本。供热项目的总成本费用包括供热生产成本和期间费用。供热生产成本是指供热过程中发生的燃料费、电费、水费、固定资产折旧摊销费、修理费、工资以及其它应当计入供热成本的直接费用；供热期间费用是指组织和管理供热生产经营所发生的营业费用、管理费用和财务费用。本文根据生产要素法将供热企业目前发生的主要成本分为外购原材料及燃料及动力费、修理费、其他费用、人员成本、折旧摊销费、财务费用6大类。

为了研究运营成本对新能源供热价格形成机制的影响，本文假定在同样的基准条件下，分别测算燃气锅炉供热方式与新能源供热方式的运营成本，测算各供热方式的经济性，主要考虑供热系统建设投资、人工成本、维修费、财务费用及其他费用和燃料费用。其中，中深层地热考虑对井供热能力与负荷的合理匹配，按照供热面积10 万m2计算，其余按6 万m2计算，且地埋管地源热泵为冷热双供系统。根据北京实际工程项目监测情况，空气源热泵系统热效率2.0 左右、地源热泵系统热效率3.0 左右、再生水源热泵系统热效率3.5 左右。

从图1 可以看出地热及热泵供热的初投资和综合运行成本均高于天然气供热，即使享受政府投资补贴，其成本仍然比燃气供热成本高。其中，燃气锅炉供热项目中占总成本费用比重最大的是燃料费，比重为56%，燃气锅炉供热项目的经济性受气价影响较大；新能源和可再生能源供热项目中占总成本费用比重最大的是电费和年折旧费用，以再生水热泵项目为例，电费占总成本费用的比重为43%，年折旧费用占总成本费用比重为19%。由此可见新能源和可再生能源供热项目的经济性受建设投资和电价影响较大。在新能源和可再生能源供热项目维持现状居民热价不变的情况下，需要考虑增加运营补贴。

3 价格形成机制研究

3.1 说明

《城市供热价格管理暂行办法》（发改价格〔2007〕1195 号）中明确指出城市供热价格由供热成本、费用、税金和利润构成。为便于研究，本文仅考虑以居民供热为例进行分析，供热收入按照30 元/ m2计算。搭建经济评价模型，测算各种供热类型热泵项目在是否享受投资补贴、电价有无优惠（优惠电价按0.5 元/kWh 测算）等情形时的项目总成本费用，并计算得出单位平方米成本费用，根据项目收费情况以补偿成本的原则计算补贴（未考虑企业投资合理收益及燃气耦合部分气价补贴）。

3.2 价格机制分析

根据《北京市“十四五”时期供热发展建设规划》和北京市禁限目录，未来不再新建独立燃气供热系统，新建的耦合供热系统中新能源和可再生能源装机占比不低于60%。本文按可再生能源装机比例不同分为三种情景进行了研究：①可再生能源100%装机的情况，不考虑其他方式调峰；②可再生能源80%装机的情况，同时耦合20%燃气锅炉调峰；③可再生能源60%装机的情况，同时耦合40%燃气锅炉调峰。从测算的结果来看，由于可再生能源供热投资成本较高，可再生能源装机比例越高则单位平方米成本越高，在目前的价格体系下，大多数情景都需要给予运营补贴才能维持企业收支平衡。本文中土壤源热泵系统测算考虑了冷热双供，可以看出在考虑了供冷收入后，整个项目可以体现比较好的收益，而热泵系统均可实现冷热双供，项目方案论证阶段应充分挖掘供冷需求，以提高设备利用率，从而提高收益。详见表3、表4、表5、表6。

表3 中深层地热供热测算结果

表4 土壤源热泵供热测算结果

表5 再生水热泵供热测算结果

表6 空气源热泵供热测算结果

4 考虑碳交易收入

根据北京市地方标准《二氧化碳排放核算和报告要求 电力生产业》（DB11/T 1781-2020）相关排放因子进行核算，中深层地热、土壤源热泵和再生水热泵相比燃气锅炉供热的二氧化碳的排放均有一定减少，而空气源热泵供热二氧化碳排放要高于燃气锅炉供热。若考虑碳交易，则中深层地热、土壤源热泵和再生水热泵供热可产生一定的收入。

在上节分析的各情景前提下，分别核算出各类可再生能源产生的二氧化碳减排量，暂按100 元/t 的价格计算碳交易收入，测算结果如表7、表8、表9。

表7 中深层地热项目减碳量测算结果汇总表

表8 土壤源热泵项目减碳量测算结果汇总表

从能源结构发展趋势来看，未来绿电的占比将进一步提高，电力排放因子将大幅下降；同时随着管理水平、技术装备的提高，主要以电力消耗为主的可再生能源供热减碳量也将进一步提高。另外，可以预见碳交易价格也将呈上涨趋势。根据世界银行发布的《2022 年碳定价发展现状与未来趋势报告》，要实现《巴黎协定》将全球升温控制在1.5℃的目标，碳价格须达到50 ～250 美元/t 二氧化碳，最合适的值为100 美元/t 二氧化碳。

由此可见，在完善的碳交易市场体系下，可再生能源供热通过碳交易获得的收入比重将越来越高，可逐渐减少财政补贴力度。

5 相关建议

根据分析，地热及热泵供热系统建设投资的年折旧成本（6.7～14.2 元/m2）远高于燃气供热成本（3.1元/m2），对于新能源和可再生能源供热系统，项目投资经济性不具备优势。为调动市场积极性，建议有序推进新能源供热价格改革，加大新能源和可再生能源耦合供热项目的支持力度，支持二氧化碳空气源热泵、热源塔热泵等新技术应用，明确新能源供热收费标准。

建议将可再生能源供热纳入居民供热补贴范围，享受传统供热同等的补贴待遇，鼓励燃气锅炉完全替代或耦合供热，并对先进技术应用示范项目给予一定的奖励。

建立可再生能源供热碳排放核算方法，帮助供热企业建立碳账本，将可再生能源产生的二氧化碳减排量参与碳排放权交易市场，通过碳交易提高供热企业收入。随着可再生能源供热企业参与碳交易市场的收益增长，需重新测算企业运营成本，调整供热企业运行补贴标准。