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內蒙古電儲熱供熱
效果: 集中處理
優點: 無害,長久
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電儲熱供暖是利用電網中過剩的可再生能源,或低谷電價時的電能,通過電加熱設備,將電能轉化為熱能,并存儲在儲熱設備中。當需要對外供熱時,將存儲的熱能通過換熱器釋放, 轉化為熱風、熱水、蒸汽等形式對外輸出,可滿足民用供暖需求,也能滿足工業用熱。

一、

儲熱技術分類

(一)水儲熱

水儲熱技術是將熱能以熱水的形式存儲起來。根據存儲熱水的溫度和壓力,水儲熱可分為常壓儲熱和承壓儲熱。

常壓儲熱的溫度利用范圍一般在35℃~85℃,優點是投資成本低,無需更換儲熱設備;缺點是儲能密度小,占地面積大。

承壓水儲熱的溫度一般在120℃~150℃,優點是儲能密度高,可對外提供蒸汽;缺點是需要承壓容器,設備需求成本高。

(二)固體儲熱

固體儲熱一般采用金屬氧化物作為儲熱介質,利用空氣作為換熱介質,由變頻風扇驅動空氣進行熱量的循環和交換,如圖1所示。

固體儲熱溫度高,儲能密度較大,對外輸出的熱能形式多種多樣,可提供高溫蒸汽和熱水,因此能夠滿足工業和民用多個領域的用熱需求。

圖1:固體儲熱裝置

(三)熔鹽儲熱

熔鹽儲熱系統是將電能轉化為高溫熔融態無機鹽類的顯式熱能,也就是通過電加熱器將廉價電能轉化為熱能,使熔鹽溫度升高,并存儲在高溫熔鹽罐中。

熔鹽儲熱具有工作溫度范圍寬,儲能密度大的優點,適用于工業用熱和大規模民用集中供熱等領域。

二、

電儲熱采暖項目投資分析

(一)投資成本估算

按照“嚴寒和寒冷地區居住建筑節能設計標準(JGJ26-2010)”和“民用建筑節能設計標準(JGJ26-95)”所確定的采暖技術參數,作為采暖設計熱指標的引導值和約束值,如表1所示。

表1:采暖設計熱指標的約束值和引導值對比表

根據上述公式,可分別計算出采暖設計熱負荷指標約束值和引導值下的電儲熱供暖項目的設備供熱負荷和儲熱容量等參數,并將得出的數值用于計算供熱設備的投資金額。

除了電儲熱設備及安裝工程外,供熱項目的投資費用還包括水循環系統,電氣設備和控制系統等設備的采購和安裝費用,此外,還需要加上建設管理費用和設計費用,計算結果如表2所示。

表2:采暖設計熱指標約束值和引導值下的工程參數表

(二)經營成本估算

1.購電成本

這里根據國家“民用建筑能耗標準(GB/ T 51161- 2016)”的采暖耗熱量指標的約束值和引導值進行電量消耗估算。

根據上述公式,分別計算采暖耗熱量指標約束值和引導值下的電儲熱項目的耗電量,結果如表3所示。

表3:采暖設計熱指標約束值和引導值下的耗電量對比表

2.用水費用

參考其他供熱項目的用水費用情況,估算本供熱項目水費支出為1.5萬元。

3.設備維修費

參照項目固定資產原值的1%進行估算。

4.職工薪酬

參考其他供熱項目的管理情況。估算項目定員為2人,年工資為4.8萬元。將福利費、勞保統籌、住房基金按照年工資總額的70%計算,職工薪酬總支出為16.32萬元。

三、

經濟評價

電儲熱供暖項目的經濟評價計算期為20年,項目當年建成投產,當年投入運營,其中工程建設期為0.5年,生產經營期為20年。

供熱項目的收入按照北京地區的一般民用供暖價格24元/m2計取,年供熱收入為120萬元。

電價方面,按照北京地區民用低谷電價格0.3元/kWh進行供熱電費測算。

供熱項目補貼方面,按照北京地區《2017年農村地區冬季清潔取暖工作實施方案》,北京市區兩級財政對供熱項目按照設備購置費用的2/3進行補貼。

稅金方面,所得稅按照利潤總額的25%計??;增值稅免征。

供熱項目的固定資產折舊期20年,殘值率5%,綜合折舊率則為4.75%,項目總成本費用見下表4。

表4:采暖設計熱指標約束值和引導值下總成本費用對比表

從上表可以看出:

(一)在電價為0.3元/kWh的條件下,當供熱項目熱負荷設計采用采暖熱指標約束值時,供熱能耗較大,耗電量較多,購電成本較重,造成項目經營成本支出高于供熱收入,入不敷出,項目不具備經濟可行性。

(二)在電價同樣為0.3元/kWh的條件下,當供熱項目熱負荷設計采用采暖熱指標引導值時,供熱能耗大幅降低,電能消費大幅減小,電費支出減少,經過計算,項目補貼后的稅后項目投資內部收益率IRR為9.04%,以基準收益率8%計算項目稅后凈現值NPV為16.25萬元,該項目具備經濟可行性。

以上分析可以得出建筑保溫能耗狀況對供熱項目的經濟性有很大影響,建筑保溫能耗越小,電儲熱供暖項目的經濟性越好。