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关于通辽市清洁供暖“煤改电”工作的总结和建议

来源:辽市能源局 王瑞丹 发布日期:2020-10-15 点击量: 0
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  为积极响应我市科学技术协会《关于开展2020年度科技工作者建议征集评选活动的通知》的要求,十分珍惜和感谢组织给我们自主表达个人想法的机会。结合本人目前工作,对我市“煤改电”工作提出以下建议。

一、重要意义

对供暖“煤改电”的定位不仅是“打赢蓝天保卫战”的重要举措,更应是依托新能源智能电网,构建新型能源经济中消费市场的重要内容。

建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计。党的十九大报告提出将重点调整经济结构,投入更多做生态环境保护工作,让经济和生态同步高质量、可持续发展,坚持人与自然和谐共生,青山绿水就是底线。这是以习近平同志为核心的党中央对国家、民族可持续发展高度负责精神的具体体现,也是对百姓期待的有力回应。

我市具有发展能源经济的天然优势。我市能源资源较为富集,已形成面向东北地区的能源基地。我市霍林河煤矿是全国十三大露天煤矿之一,全市70米高度年平均风速7.2~8.5米/秒,风功率密度340~550瓦/平方米,年均日照小时数超过3500小时,具备千万千瓦级风电、光伏发电基地开发条件。

在科学认识国家发展战略方向和我市产业优势的基础上,从经济学的意义上分析,消费是整个经济链条的最后一个环节,投资每增长一个百分点,能拉动经济增长0.2%,而消费每增长一个百分点,能拉动经济增长0.8%,是投资的4倍。同时借鉴我市霍林河循环经济的成功经验,“以铝带电,以电带煤,以煤促电,以电促铝”,形成以消费拉动生产的良性循环经济模式。“电供暖”是一种消费方式的转变,就像手机、汽车、互联网一样是人们生活方式的升级,每一次这样的消费升级都能带来巨大的经济提升,因此应以“绿色用能”作为发展能源经济的抓手,把清洁供暖“煤改电”工作作为“绿色用能”消费侧改革的突破口,层层深入分析,精准制定破局工作。

二、基本原则

在具体工作方案设计中,遵循以下原则:一是既要保民生又要搞经济,保证供热质量同时用户价格不增加,从现有供热价格水平反推经济账;二是充分利用好现有条件,包括自治区电供暖相关的扶持政策和我市已具备的新能源产业规模优势,尤其是利用好风力发电的季节特性与供热负荷深度耦合的特点;三是循序渐进,稳步推进城市供暖“煤改电”是一项系统工程,涉及电网改造,建筑节能、财政投资,商业模式等多项内容相互调整和配合,因此不能一蹴而就,推进工作应小步迭代,逐步积累城市电供暖经济运行经验。

三、项目分析

(一)已实施电供暖的现状

为稳步落实国家能源局《关于开展风电供暖工作的通知》(国能综新能[2015]306号)、国家发展和改革委、财政部等八部委《关于推进电能替代的指导意见》(发改能源[2016]1054号)、自治区发改委《关于组织实施好风电清洁供暖项目的通知》(内发改能源字[2017]273号)等文件精神和要求,通辽市已开展的电供暖试点项目有:风电供热项目5个,分别位于扎鲁特旗、奈曼旗和科左后旗,供热总面积约60万平方米,参与供热风场容量约40万千瓦;正在推进全市2098个行政村“两委”光伏供暖项目,总规模7.6万千瓦;谷电蓄热电锅炉项目2个,分别是开鲁消防大队2000平米和开鲁纪检委办公大楼5000平米;电热膜供暖项目1个,物流园办公楼6000平;直热电锅炉项目2个,商业办公楼约500平。以上试点项目涵盖集中式、分布式、散户自用、风电参与、光电参与以及当前主流供热技术等多种供热方式,具有普遍的参考价值。

目前已实施的项目运行良好,符合《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2015)规定的通辽属于严寒I区中的严寒C区,室内20℃比较舒适,18℃无冷感的要求,采暖区平均室内温度可达到20℃以上,供热效果明显。

(二)电量分析

示范项目采用不同技术方式,经过观测2018年供暖季运行情况,将数据汇总得到每平米一个供暖季(180天)的耗电量表(表一)

 


 示范项目实际供热温度为25-27摄氏度,根据国家要求18摄氏度供暖,按公式折算节能建筑耗电量为80.3度电,非节能建筑的耗电量为99.6度,较节能建筑多出24%能耗。

地热膜为一种户用地暖方式,在房间就地现场控制,是几种方式中耗电量最少的方式,约为40度电,原因是该项目为一座物流园办公楼,部分房间无人办公,不需要取暖,因此耗电量较低。这个数据说明,如果电采暖采用现场控制方式,让用户按需求设定温度,而不是集中控制,将大大减少能耗。

光伏取暖为一种光伏发电与电暖气结合的取暖方式,示范项目为自发自用、余量上网类型,每平米取暖耗电量129.6度电/年,发电量为142.8度电/年,每年仍有富余电量可享受补贴电价。缺点为建设成本较高,按每瓦3.8元计算,一平米成本在380元左右。

(三)电价分析

电采暖电价目前执行大工业、商业和居民三种电价标准。


   由以上数据可看出:

1.居民成本最高,较居民集中供热价格23.4元/m²几乎翻了一倍,经济性较差,因此居民是推广最难的领域。

2.商业用户成本可以与商业供热价格31.2元/m²基本持平,原因是用户可以根据需求调整供热时间和温度,但是供暖面积超过2500平米时,功率将达到315kw,根据电价分类标准将执行大工业电价,因此适用范围较小。

3.大工业用户采用蓄热装置,可以充分利用谷电电价,谷段电量可占全部电量90%以上,电量成本达到28.7元/m²。但是大工业用户需要收取基本电费,综合成本达到43.2元/平米,今年取消大工业目录电价实行保底电价后,价格又有涨幅,基础电费占总成本约1/3。

(四)建议开展电供暖的适用范围

通过以上是分析,电采暖适合在不要求24小时全热供热,或可低温运行的场所使用。比如商场、办公楼、学校等夜间和假期无人时,可采用间歇低温供热;仓库采用全季低温供热,以达到降低能耗。

谷电蓄热锅炉,还可以与热电联产机组配合使用,作为电力系统和供热系统的调峰设备,起到削峰填谷的作用;也可以作为供热管网末端的加热站,起补充作用;商业区、商场采用蓄热锅炉,可以通过收费增加利润,还可以节省上千万的热网接入费用。

光伏取暖,适用于场地较大的农村办公平房,每天运行10小时,光伏容量不应低于92瓦/平米。

地热膜,适用于分散户用。由于现在建筑的配电设计没有单独的采暖支线,采暖电量与其他用电量无法区分,做不到集中测量,因此不能享受电采暖峰谷电价。

四、推进中存在的问题

(一)基础电价成本过高

在推进工作中,最大问题是电价成本较高,其中基础电价成本为最突出。大范围推广电采暖,一定是以大工业用户为主,根据示范项目数据,基础电价占综合电价成本约1/3,综合电价比供暖价格高出38.4%,经济性较差,无法调动企业积极性和市场活力。

(二)电网容量支持不足

现有的城市电网设计中,没有单独对建筑和线路设备预留电采暖的容量,在新建建筑容量申请和已建成建筑增容申请时,会存在主干线路及设备容量不足的问题而无法实施,在没有城市整体规划的前提下,为目前少数电采暖用户进行主网改造,显然是不经济的,对电采暖的推进工作造成系统性的阻碍也是严重的。

(三)非节能建筑耗电量大

非节能建筑比节能建筑耗电量多24%,与之配套的电网设备、发电机组,环保排放等都将大幅增加。建筑节能性是实现节约型社会建设的一大推动力,反之则会成为城市发展的负担。

五、效益分析

(一)提高发电小时数和清洁供暖率

通辽地区可参与供热的电源包括风电、光伏、自备电厂、公共电厂等多种。可通过增加负荷,提高发电小时数,增加电供暖面积以提高清洁供暖率。根据通辽市2018年电力运行数据,公共火电厂运行小时数5348小时,装机充裕度仅2.7%,远远低于预警绿色要求的15%,自备电厂运行小时数7147小时,全市火电厂平均运行小时数达到6367小时,超设计小时数5500小时15.7%,因此本地装机容量也成为大范围推广的制约因素。

(二)促进电网智能化发展

供暖负荷特性与风力发电特性深度耦合,在冬季供暖期,风力发电机组具有较大的调峰需求,而东北电网调峰能力严重不足,热电机组占火电机组达到64%,吉林省占比已超过80%。2015年春节期间,全网风电只能全部停发,弃风限电总量中的70%是由系统缺乏调峰能力导致的。发展谷电蓄热式的风电供热,可提高电网对不连续、不稳定的风电接入能力,促进电网向智能化方向发展。

(三) 促进本地电力市场化交易

根据《内蒙古自治区人民政府关于进一步深化电力体制改革存进产业结构调整有关事宜的通知》(内政发〔2016〕61号)文件要求,电供热用电目标到户电价0.26元/千瓦时,按照我市2017年电供热能力3000万平米计算,每年可带来24亿度电交易电量,经济效益达6.24亿。目前我市城区居民供暖价格为一个供暖季每平米23.4元,按照每平米耗电80度计算,电量电价达到每度电0.2925元可与燃煤供热持平(未包含基础电费和建设维护等费用)。

六、相关建议

(一)向自治区争取取消电采暖基本电费政策

方式一:借鉴辽宁省采暖电价政策,负荷315KW以上采用集中式电采暖的用户制定单独电价标准,取消基本电费,降低电供暖运行成本。

方式二:成立市级供暖售电公司,参与省内电力交易,通过交易降低电价,对用于供暖的电力交易用户取消基本电费。

通过降低电价,促进城市级电供暖市场发展和持续经营,带动电力交易、用电负荷、新能源发电规模及就地消纳能力,形成良性的循环经济模式,通过长期稳定的供热收入,平衡初期的电网改造投入。

(二)城市电网规划增加电采暖相关设计

建议未来城市电网规划及新建建筑电气设计预留电采暖容量,为实施城市级清洁电供暖提供硬件保障,促进城市电网升级。对于计划内可增加负荷的电供暖相关电网改造项目,应优先列入电网改造建设序列。

(三)加大非节能建筑的改造力度

加快城镇非节能建筑的节能改造进度,提高城镇节能建筑比例。对实施电供暖的项目,应以节能建筑为前置条件;对全天24小时供暖需求的电供暖项目,应根据终端实际温度,动态调整供热负荷;对有间歇供暖需求的电供暖项目,应根据建筑用途合理设置供暖时间。

(四)成立城市供暖售电公司

将全市电供暖项目打包整合,成立供暖售电公司组织本市电力交易,优先与市内风电、光电、生物质发电企业交易,降低交易门槛,联合政府部门、国网公司、供暖售电公司、发电企业、银行投资方等相关利益部门成立城市供暖基金,以用户取暖费作为基金长期稳定收入,基金用途包含但不限于建筑节能改造、电锅炉建设改造补贴、电网改造补贴、运营维护管理、电价补贴等城市“煤改电”工程建设相关事宜。

(五)开展新技术示范试点工程

可在供热管网辐射不到的区域开展分散式和集中式的电热膜、空气源热泵、燃气空气源热泵等目前主流的新型清洁采暖技术的试点,并结合太阳能集热装置、光伏、风电等清洁能源实现多能互补的绿色供暖方式。对示范工程监测一个完整采暖季的能耗数据,对效果表现好的技术方式逐步推广。

(六)加强能源工作人员的培养力度

我市已申报国家级现代能源经济示范市,未来能源工作需要高质量人才做支撑。能源行业涉及重大工程领域广且深,要求业务人员不仅具备专业学科知识,还需要有一定的经济和工程管理经验,对业务人员综合素质要求较高。建议加大工程类业务人员的培养力度,增加工程类工程师职称人数,贯彻落实《内蒙古自治区职称制度改革实施意见》,建立符合专业人才队伍建设实际的职称制度,健全职称层级设置,吸引相关人才进入政府能源部门工作,为推动我市能源经济发展提供人才保障。