清洁供热的成本分析
(一)热价测算 1. 燃煤供热 燃煤供热主要有燃煤热电联产和燃煤锅炉 房供热两大类。燃煤热电联产是我国目前解决 城市和工业园区集中供热的主要热源和供热方 式之一,主要有背压式热电联产和抽凝式热电 联产两种方式。燃煤锅炉房分为集中供热锅炉 房和分散供热锅炉房,而集中供热锅炉房又分 为热电联产调峰锅炉房和区域集中供热锅炉房。 北方地区冬季清洁供暖课题研究报告 [5] 研 究核算了九种燃煤供热典型方案的测算热价, 包括七种燃煤热电联产方案和二种大型区域锅 炉房供热方案。考虑到不同地区采暖期不同, 按照四个月、五个月、六个月和七个月采暖期, 进行热价测算和对比研究。热电联产项目的测 算热价是在电价 400 元 / 兆瓦时(含税)和煤价 680 元 / 吨标准煤(含税)的条件下,为实现投 资方内部收益率(IRR)8%,需要达到的出口 热价。 研究结果显示:不同条件和方案的测算热 价差别很大,最高 78.94 元 / 吉焦,最低 22.56 元 / 吉焦;采暖期越长、装机规模越大,测算热 价越低;抽凝式方案的经济性好于背压式方案 和区域锅炉房方案。只有少数方案(满足一定条 件的抽凝式方案)的测算热价低于全国热源平均 价格(34 元 / 吉焦),多数方案均高于热源平均 价格。也就是说,即使是成本最低的燃煤供热, 多数方案的测算热价也高于市场热源平均价格。3 各种燃煤供热方案的测算热价和热源平均价格 2. 燃气热电联产 燃气热电联产的发电和供热成本显著高于燃 煤。燃气供热的燃料成本占总供热成本的 80%; 按照天然气价格 2.51 元 / 立方米测算,三种燃气 - 蒸汽联合循环热电联产方案的燃料成本分别为 81.8 元 / 吉焦、94.9 元 / 吉焦和 111.0 元 / 吉焦 [5]。 3. 可再生能源供热 各种可再生能源供热的测算热价均高于市 场热源价格。其中,生物质热电联产供热约 50-60 元 / 吉焦,生物质锅炉供热约 60-70 元 / 吉焦,太阳能供热约 100-200 元 / 吉焦,中深 层地热能供热 50-70 元 / 吉焦。 (二)燃料成本 1. 单位热值成本 各种能源品种的单位热值成本差别较大。按 照低、中、高三档燃料价格计算,煤炭单位热值 成本最低(16-23 元 / 吉焦),天然气和燃油约 是煤炭的三至五倍,农林废弃物(20-34 元 / 吉 焦)比煤高 30%-50%,生物质颗粒燃料(34-46 元 / 吉焦)约是煤炭的二倍。电供暖的单位燃料 成本(电费)变化幅度最大,按照居民电价(0.5 元 / 千瓦时)计算时已高于天然气单位热值成本。 地热能和太阳能供热不消耗燃料,燃料成 本为零。但是,地热能从 2020 年开始需缴纳地 热水资源税,按照采水量计征,可视为燃料成 本。各省的税费标准不一,差别较大,最低为 1 元 / 立方米,最高为 10 元 / 立方米。在地热资 源丰富地区(地热水采水温度 80℃),回灌型项 目需缴纳 4 元 / 吉焦至 48 元 / 吉焦,按照 10 元 / 立方米征收时已高于煤炭单位热值成本。
1. 燃料成本 燃料成本研究显示供热成本和价格倒挂。 供热系统的燃料成本(仅考虑供热系统效率,未 考虑投资和财务成本)研究显示:(1)煤、天燃 气和生物质供热,除低煤价情景外,其他供热 系统的燃料成本均高于市场热源价格,即热力 收入不足以支付燃料成本。(2)电供暖:按照 谷电价计算,电锅炉的燃料成本已接近市场热 力价格;热泵系统的燃料成本大大低于电锅炉, 但采用居民电价时其燃料成本也已高于市场热 源价格。(3)中深层地热能供热,如按照地热 水资源税 3 元 / 立方米计算,其燃料成本(资源 税)已高于市场热源价格
图 5 各种热力的燃料成本
2. 碳价的影响 我国八个碳排放交易市场的核证自愿减排 量(CCER)价 格 大 致 在 10 元 / 吨二氧化碳至 100 元 / 吨二氧化碳之间。
图 6 我国碳市场交易价格(元 / 吨二氧化碳碳成本对零碳能源无影响。太阳能、地热 能、生物质能以及可再生能源电力等零碳能源 的碳成本均为零,不受碳税、碳价的影响。 碳成本对化石能源的燃料成本有较大影响。 碳价越高,化石能源的碳成本增加越多。煤、 燃料油、天然气和煤电的单位热值碳含量分别 为 96 吨二氧化碳 / 太焦、73 吨二氧化碳 / 太焦、 56 吨二氧化碳 / 太焦和 264 吨二氧化碳 / 太焦。 碳价对煤、煤电的燃料成本影响最大,对天然 气的影响较小。当碳价为 100 元 / 吨二氧化碳 时,煤电供暖增幅可达 60% 以上,燃煤增幅 22%、天然气增幅 7%-8%。 当前碳价不足以影响供热燃料的竞争格局。 当碳价为 100 元 / 吨二氧化碳时,燃煤的燃料 总成本仍低于生物质。当碳价升至 230 元 / 吨 二氧化碳时,煤的燃料成本才与生物质相当。
图 7 碳价 100 元 / 吨二氧化碳时各种供热的燃料总成本
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