電供暖系統在城市集中供熱行業的應用探討

余太保

（甘肅省建筑設計研究院有限公司，甘肅 蘭州 730030）

隨著政府一系列政策法規出臺，特別是《甘肅省政府辦公廳關于印發甘肅省2017年大氣污染防治工作方案的通知》（甘政辦發〔2017〕71號）、《甘肅省人民政府辦公廳關于印發甘肅省新能源消納實施方案的通知》（甘政辦發〔2017〕72號）文件的連續出臺，電供暖做為清潔供暖技術，在供熱市場上日漸活躍起來。

電供暖技術可將電能直接轉化為熱能，具有技術成熟、原理簡單、使用靈活、污染物零排放等特點。從單體電熱膜采暖，到集中供熱系統均可使用，特別在高檔建筑和邊遠零星建筑中優勢明顯。但由于用電價格制約，電供暖技術一直無法普及。

1 電供暖系統形式

電供暖系統形式根據調峰電價因素，分為直供式和蓄熱式，直供式、非調峰電供暖系統，和常規燃煤、燃氣供暖系統形式相同，本文重點探討蓄熱式系統，蓄熱式又可以分為以下幾種，見表1。

表1 蓄熱式供暖系統分類

2 設備配置

電蓄熱供暖系統配置的影響因素有：建設費用、平谷電價及時段、政府補貼資金、熱負荷逐時波動曲線、谷價不保證比例、運行費用等。

根據《關于集中式電采暖（制冷）用電電價有關問題的通知（甘發改商價〔2015〕1138號）》，甘肅省集中式電采暖用電時段劃分：低谷時段為23:00-次日7:00，其余時間為平段。全部負荷蓄熱時，需熱源設備出力為非蓄熱系統的三倍，蓄熱設備出力最大為非蓄熱系統熱源出力的兩倍。這樣配置蓄熱系統和建設投資將非常巨大。

由于傳統設計計算是按最大負荷進行設備選型，在大部分時段設備都在部分負荷下運行。如果減少蓄熱系統的出力，考慮在熱負荷接近最大值附近使用部分平段電，則會在系統配置、總投資上起到削峰填谷的作用。

具體使用多少平段電，需要具體項目根據總投資、運行費用的相互調節，找到一個最佳點。筆者認為，按照最大熱負荷的0.5～1.5之間考慮蓄熱設備的配置，或者按平均熱負荷考慮區間節點，都是粗獷評估的方法。

3 工程投資對比

根據大量的已建成項目建設成本的對比分析，就120萬平米供熱面積，蓄熱設備按熱負荷的0.5倍考慮，幾種供熱熱源的建設投資情況見表2。

表2 供熱熱源的建設投資對比表

電鍋爐房建設費用是燃煤鍋爐房的2.5倍還多，如果推入市場，成本回收的壓力相當大。

4 運行成本對比

4.1 基礎數據

考慮峰谷電價，按電蓄熱供暖系統計算。120萬平米供熱面積。鏈條鍋爐實際運行熱效率為70%，天然氣鍋爐為92%，電蓄熱鍋爐為95%。原煤價格按480元/T，天然氣價格按2.7元/m3，自來水價格按2.0元/T。排除折舊費、利息支出等費用，計算出單位供熱面積經營成本。

4.2 供熱熱源的建設投資對比表

完全使用谷價電時，電鍋爐房總經營成本依然遠遠大于燃煤鍋爐房，是燃煤鍋爐房的2.5倍至4倍。如果把燃煤鍋爐房總經營成本帶入電鍋爐房總經營成本，反算出電價約為每度0.1元，也就是說，如果所有條件都不變（熱價不上調，政府不補貼等），只用電價調節，則當電價降至每度0.1元以下時，電鍋爐總經營成本才能與煤鍋爐持平（不計建設期投資費用）。

表3 供熱熱源的運行成本對比表

5 結論

電供暖系統技術是成熟的，且型號選擇面廣，供熱范圍大。但就目前的建設費用和電價政策，電供暖系統還無法推入市場，進行市場運營，需要政策的進一步完善，市場的進一步培育。

6 展望

發電量的隨機性是風電、光電的最大局限，發電量不可控制，不隨需求而變，且無法儲存。而蓄熱裝置正好可以彌補蓄能問題，將隨機的過剩電量及時換成熱量儲存下來，能在供電系統側“削峰填谷”，在供暖系統側調峰的作用。

根據發改辦運行（2015）2554號、甘發改價管〔2016〕1071號、甘政辦發〔2017〕72號，供熱企業申請與風光電發電企業直接交易，架設蓄熱供電專線。及時儲存風光電。

可將電蓄能系統與空調系統結合，把蓄能側的換熱裝置做為空調系統的室外端，進一步利用電能，特別當電供暖系統的建設費用與空調系統的建設費用相差不大時，可大幅度提高制熱效率，節省運行費用。