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80千瓦潍坊沼气发电机组供热供冷能力典型案例分析

来源:华全动力    发布时间:2019-12-05 13:12:37
80千瓦潍坊沼气发电机组供热供冷能力典型案例分析
 
  80千瓦潍坊沼气发电机组以燃气热电冷分布式能源项目为例,北京某区域建设能源保障中心一方面为企业提供工业蒸汽,另一方面为居住区和商业区内的集中供电、供冷、供热需求提供保障。根据工业蒸汽和冷热负荷需求,工程拟安装2台GE公司PG6111FA燃机,配置2台余热锅炉,2台汽轮机。由于供热供冷负荷需求稳定,为减少冷端损失,实现能源利用的高效率,选用背压式汽轮发电机组。
 
  1.供热供冷能力分析
 
  2台背压式汽轮机排汽参数为0.8MPa、250℃蒸汽,冬季用于汽水换热器产生120℃热水,夏季直接送出制冷,同时余热锅炉尾部热水锅炉生产120℃热水。年均工况下蒸汽产量为216t/h,除供应蒸汽85t/h外,可制热水约1588t/h,余热锅炉尾部热水锅炉制热水740t/h,共计2328t/h热水送入城市热水管网用于采暖/制热;冬季工况下蒸汽产量为218t/h,除供应蒸汽100t/h外,可制热水1418t/h,余热锅炉尾部热水锅炉制热水820t/h,共计2238t/h热水送入城市热水管网用于采暖;夏季工况下蒸汽产量为213t/h,需要供应蒸汽70t/h,同时余热锅炉尾部热水锅炉制热水80t/h,蒸汽和余热锅炉尾部热水直接送出,热网末端配备蒸汽型和热水型溴化锂制冷机组,用于制冷。
 
  按照CJJ34-2002《城市热力网设计规范》,综合考虑民用以及商业用途,冬季时取采暖热指标值为70W/m2,产生的2238t/h热水可供冬季采暖面积187万m2;夏季时取制冷指标值为100W/m2,产生的143t/h蒸汽和680t/h热水可供夏季制冷141万m2。
 
  2.技术经济指标分析
 
  根据气价2.28m3/元(标准状况下)、年利用小时数5500h、投资方财务内部收益率8%及供热价格(出厂价)79元/GJ(含税)测算,主要经济指标如表1。
 
  由于目前国内没有与分布式能源配套的电价政策,经济分析是在保证投资方财务内部收益率为8%及热价不变的前提下测算电价,测算结果为经营期平均上网电价555.28元/(MW·h)(含税),虽稍高于该市燃气发电机组上网指导电价528元/(MW·h),但低于该市财政补贴后的实际结算电价(644.0元/(MW·h),郑常庄电厂)。
80千瓦潍坊沼气发电机组
  燃气冷热电三联供系统具有较高的综合效率和较低的厂用电率,每年可减少SO2和CO2的排放量,电厂还可调峰运行,项目具有很好的社会效益。此外,分布式能源是国家鼓励的清洁高效发电技术,如果能在税收、上网电价、气价等方面争取一些优惠政策,项目的经济效益会更好。
 
  3.敏感性分析
 
  影响分布式能源项目经济性的因素很多,当主要因素发生变化时,成本及项目整体经济效益都会随之变化。根据分布式能源项目特点以及上面的经济分析,初步确定燃气价格、供热价格、总投资、年利用小时是影响分布式能源项目经济性的主要因素。通过分析发现,投资方内部收益对于燃气价格变化是最敏感的,当燃气价格上涨10%时,发电成本将增加11.86%。其次是供热价格,当供热价格上涨10%时,发电成本将可降低5.79%。总投资增加10%时,发电成本增加3.17%。机组年运行小时数增加10%时,发电成本可降低3.04%
(机组运行应在6482h以上)。总的来说,影响上网电价的主要因素从大到小排列为燃气价格、供热价格、总投资、机组年运行小时。燃气价格的变化是影响上网电价的主要因素。
 
  三.结论及建议
 
  (1)我国分布式能源的发展水平还不高,在体制、并网、市场及技术方面还存在一些问题,但总体发展前景是好的。
 
  (2)燃气冷热电联产系统是最主要的分布式能源。从典型案例分析看,在条件适宜的地方建设燃气冷热电三联产分布式能源项目具有一定的经济和社会效益。
 
  (3)燃气价格、供热价格、总投资和年运行小时数是影响项目经济性的主要因素,在燃气价格不变的情况下,应该设法降低设备投资和运行费用,争取较高的供热、供冷价格以及上网电价,尽可能地延长机组年运行小时数。分布式能源项目如能在税收、上网电价、燃气价格等方面争取一些优惠政策,则经济效益将会更好。
 
  (4)良好的分布式能源项目需要具备稳定可靠的气源、处于负荷中心、有稳定的冷热负荷需求等前提条件。
 
  (5)项目建设规模一定要与周边负荷需求相匹配,不推荐提前规划过大,如果电厂供应能力不足可以考虑扩建。
 
  (6)设备选型需要根据项目的特性、规模、用途和资金状况,进行综合考虑。
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