哈爾濱市氣電替代燃煤供暖的研究及建議

戚秀云，張蕾，蔣本超

（哈爾濱市環境保護科學研究院，哈爾濱 150076）

引言

2016年，哈爾濱市市區環境空氣質量達標天數為282天，占全年有效監測天數（363天）的77.0%，其中優104天、占28.7%，良178天、占48.3%；超標天數為84天、占23.0%，其中輕度污染57天、占15.6%，中度污染18天、占5.0%，重度污染8天，占2.2%，嚴重污染1天、占0.2%。超標天數中首要污染物78天為細顆粒物（PM2.5），3天為可吸入顆粒物（PM10），3天為臭氧。細顆粒物（PM2.5）年均值為52微克/立方米，超年二級標準0.49倍；可吸入顆粒物（PM10）年均值為74微克/立方米，超年二級標準0.06倍；二氧化氮年均值為44微克/立方米，超年二級標準0.05倍；二氧化硫、一氧化碳和臭氧等三項指標年均值、日均值和日最大8小時平均值分別達到二級標準[1]。

哈爾濱市顆粒物來源解析結果顯示，對PM10和PM2.5貢獻最大的污染源均為燃煤源，分擔率分別為31%和36%，冬季更是占比分別高達38.6%和43.2%[2]。由此可見，冬季供暖燃煤污染是造成哈爾濱市重污染天氣即導致霧霾的主因。加快推進清潔能源、新能源利用，逐步替代冬季燃煤取暖，對我市治霾意義重大。

1 哈爾濱市用煤現狀及清潔能源供暖情況

1.1 用煤現狀

2016年哈爾濱全市用煤總量3798萬噸[3]，比2015年增加用煤598萬噸，增長18.7%。用煤量增加主要是因為采暖期優質煤供應緊張，劣質煤大量購入。經統計分析，各類鍋爐集中消耗的煤量是3465萬噸，占用煤總量的91.2%；城鄉居民散燒消耗的煤量是333萬噸，占用煤總量的8.8%。按行業分類用煤情況見表1。

表1 2016年哈爾濱市用煤情況統計表

1.2 燃煤鍋爐污染物排放情況

鍋爐分類統計結果顯示，目前哈爾濱市城九區區、縣（市）政府所在地建成區內40蒸噸及以下燃煤鍋爐數量和容量占比較大。其中，10蒸噸及以下燃煤鍋爐約占該區域鍋爐總數的83.5%，且絕大部分沒有安裝除塵設施或設施老化，低空排放，強度大，污染物排放量約為達標排放量的十倍乃至幾十倍，是PM2.5的主要來源。其重點是主城六區建成區及工業園區10蒸噸及以下燃煤鍋爐913臺，總容量3360蒸噸，消耗煤量占全市燃煤總量的3.1%，但其排放煙粉塵總量占全市燃煤煙粉塵排放總量的8.2%。

1.3 清潔能源供暖狀況

近幾年來，哈爾濱市一直都在探索和嘗試使用電、氣鍋爐用于供暖，由于受配電設施、燃氣配套管網等基礎設施制約及改造建設需要大量資金投入，改用電、氣鍋爐設備投入高，如采用普通電鍋爐為80萬元/蒸噸，燃氣鍋爐為41萬元/蒸噸，分別是燃煤鍋爐投資的4.4倍和2.3倍，再加之沒有足夠低的電價、氣價作支撐，電鍋爐和燃氣鍋爐推廣中受建筑節能水平、供熱需求、爐型選擇等不同影響，運行成本差異很大，約是燃煤鍋爐運行費用的3倍，煤改電、改氣舉步維艱，改來改去的情況普遍存在。

例如哈爾濱市原有龍電花園小區和省機關事務管理局等29戶用電、天然氣等清潔燃料采暖單位又改回集中供熱，另有小型工商業戶105臺燃氣鍋爐改為集中供熱或改用其他供熱方式。

目前還在運行的燃氣供熱企業是南崗房產經營公司和九州電氣公司，市政府與燃氣公司簽訂合同減免管網配套費用并將燃氣價格由現行3.8元/立方米優惠為2.9元/立方米，減少了燃氣公司的利益，導致這種做法難以大面積推廣，因為優惠后的實際運行費用仍高于燃煤運行費用，導致企業沒有積極性。

另外，哈爾濱市在用非居民供暖（小型工商業單位）燃氣鍋爐1027臺（1502蒸噸）、工業廠房供暖燃氣輻射采暖器2954臺（相當于322蒸噸），在用電采暖非居民用戶35戶，二者總供熱面積80余萬平方米，占全市供熱面積的0.31%。現用電采暖居民供暖小區僅有錦江綠色花園小區1處。由于采暖費用過高，常有居民上訪要求改用集中供熱。綜上，在現有條件下，除工業、賓館、洗浴等特殊生產、經營行業外，采用電或天然氣用于居民供熱根本無法實施。

2 哈爾濱市煤改清潔能源成本測算

2.1 煤改電費用測算

2.1.1 一次性投資估算

儲能式電供熱設備投資需120萬元/蒸噸。其中，儲能電鍋爐設備投資50萬元/蒸噸，產權分界點內用戶端配套電力設施，包括變壓器、高低壓電纜、高低壓柜等投資70萬元/蒸噸。按此比例計算，如采用普通電鍋爐為80萬元/蒸噸，是燃煤鍋爐投資的4.4倍，改用電鍋爐設備投入高。

2.1.2 運行成本測算

本次測算選取2014～2015年、2015～2016年燃煤供熱成本平均值作為燃煤供熱成本。燃料成本測算依據為《城鎮供熱管網設計規范》（CJJ34-2010），采暖熱指標的推薦值為45W/m2；采暖全年熱耗量也是按照上述規范列出的公式并參考哈爾濱地域氣候測算得出。電熱效率為95%，居民供暖鍋爐按每蒸噸供暖1萬平方米（建筑面積）計，工業和商業供暖鍋爐按每蒸噸折合8000平方米（建筑面積）計，建筑面積、使用面積比為1.49 : 1。按目前電階政策分析，只有在使用低谷電價時，才能電供熱運行成本最低。一般工商業低谷電價為0.45元/千瓦時，現階段供熱成本價為37.12元/m2（使用面積），得到電采暖費用為109.25元/m2（使用面積）。最終折算出電采暖和煤采暖的運行費用比為2.94 : 1。

經測算，如果不增加企業運營成本和居民采暖負擔，政府將需要對電價每千瓦時補貼0.15元。

2.2 煤改氣費用測算

2.2.1 一次性投資估算

據燃氣部門提供的資料，燃氣供熱設備投資需41萬元/蒸噸，其中，新購置燃氣鍋爐費用為16萬元，產權分界點內的燃氣工程，包括閥井、調壓設施、計量裝置、報警系統、管線系統等費用為25萬元。據此，僅燃氣設備一項投資就是燃煤鍋爐的2.3倍。

2.2.2 運行成本測算

供熱效率按照95%考慮，采暖熱指標的推薦值為45W/m2；天然氣為3.8元/立方米，供熱成本價為37.12元/m2（使用面積），得到燃氣采暖費用為91.16元/m2（使用面積）。最終折算出燃氣采暖和煤采暖的運行費用比為2.46:1。按此比例測算，如果不增加企業運營成本和居民采暖負擔，政府需要將氣價補貼至1.54元/m3。具體測算見表2。

表2 燃煤、天然氣和電供熱成本對比表 （ 單位：元/m2，使用面積）

2.3 結論

按照“宜并則并、宜電則電、宜氣則氣[4]，多元應用”原則，結合哈爾濱市燃煤鍋爐分布、現有及計劃建設熱源接納能力、燃氣及供電現狀分析，居民供暖鍋爐適合并入集中供熱管網，不具備并網條件的居民供暖鍋爐、部分企事業單位適合改用儲能電鍋爐（若只考慮運行成本），工業、商業用戶、部分企事業單位適合改用燃氣供熱。按照上面的成本測算方法和結論，哈爾濱市現有情況下，分批推進煤改氣、煤改電供暖工作，所需資金額測算結果為：

（1）在哈爾濱市主城六區實施“煤改”供暖方案即10蒸噸及以下燃煤鍋爐基本淘汰，并網或改用清潔能源，約需一次性投資19億元，每年比燃煤供熱增加運行成本約4.8億元。

（2）高污染燃料禁燃區內10蒸噸及以下燃煤鍋爐基本淘汰，并網或改用清潔能源。還需一次性設備投資22.24億元，每年比燃煤供熱增加運行成本11.22億元（含前面主城六區鍋爐“煤改”運行成本增量4.8億元）。

（3）城九區及工業園區40蒸噸及以下燃煤鍋爐完成并網或清潔能源改造。再需一次性設備投資21.75億元，每年比燃煤供熱增加運行成本15.88億元（含前面兩項新增運行成本）。

3 推動煤改清潔能源供暖的政策探討

2017年5月，財政部、住房城鄉建設部、環境保護部和國家能源局發布通知，決定開展中央財政支持北方地區冬季清潔取暖試點工作。通知明確，試點示范期為三年，列入試點的省會城市每年可獲得7億元的中央財政獎補資金支持[5]。

近年來各地也紛紛出臺支持清潔能源替代散煤燃燒取暖的政策措施（詳見表3）。

表3 18個省市清潔能源改造優惠政策分析表[6、7]

綜上，為加快哈爾濱市燃煤淘汰、推進清潔能源供暖進程，建議政府層面出臺以下政策措施：

3.1 積極爭取中央財政支持

做好清潔能源取暖試點城市申報工作。按照三年預算要求編制哈爾濱市的實施方案，由黑龍江省級財政、住房城鄉建設、環保、發展改革（能源）主管部門聯合向財政部、住房城鄉建設部、環境保護部和國家能源局申報。

3.2 因地制宜制定地方政策

3.2.1 明晰氣電替代燃煤供暖改造的相關政策措施

（1）“煤改電”“煤改氣”涉及的外電網、外管網改造投資，戶外線路、外管網至產權分界點外（紅線外）由省電力公司、燃氣公司全部承擔，并負責將可用的電和氣輸送到產權分界點。

（2） “煤改電”“煤改氣”涉及的產權分界點內（紅線內）的比燃煤供熱增加的一次性投資，以及按政策應由政府負擔的部分成本，省、市財政應給予補貼。

（3）根據其他地區經驗，“煤改電”采用儲能式電鍋爐，使用谷段優惠電價，優惠時段由現行的低谷時段22:00至次日5:00共7個小時，建議延長為21:00至次日7:00共10個小時。

（4）支持“煤改電”企業參與大用戶直接交易。合理利用風電、光伏等清潔能源，充分發揮電廠的積極性，利用發電企業可提供的低價電量，通過電力交易平臺，實現能源合理利用，以降低“煤改電”企業的用電成本。

（5）制定相關政策，對燃氣價格給予優惠，降低“煤改氣”運行成本。

3.2.2 研究出臺推動清潔能源利用的配套措施

（1）以俄羅斯燃氣接入為契機，加快實施城鎮燃氣基礎設施建設。出臺《哈爾濱市燃氣發展規劃》，加快推動高效、優質、清潔的天然氣資源的發展和利用。

（2）嚴格執行建筑節能標準（居住建筑全面執行節能65%設計標準），實施既有建筑節能改造，推進供熱計量收費；盡快啟動居住建筑節能75%設計標準的研究工作，推進用戶端建筑能效提升。

（3）新建項目使用清潔能源供暖的，政府給予補貼，確保不增加企業運行費用、不增加市民生活成本。