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不同形式冷热源运行费用比较,市政供热、自建锅炉、燃气溴化锂、电制冷,哪种更经济?

发布于:2023-05-05 11:00:05 来自:暖通空调/暖通资料库 [复制转发]


#1 市政供热 PK 自建锅炉供热


最近做一个北方严寒地区的商业综合体项目,就综合体中商业是采用市政供热还是自建锅炉供热进行了讨论,由于商业存在以下的特殊性,所以商业采用市政还是自建锅炉的分析非常必要。


1、层高高

2、人员密度大

3、内区大


为什么说这三点是商业的特殊性,首先我们来看一下当地的收费:



商业一般的层高都比较高,对于本项目基本上要翻倍收费,那就是要86.60元/平米;

对于2会导致商业内的发热量过大;

对于3会导致商业结构热负荷少;

以上2,3就会导致商业的供热量及供热时间变少。


下面我们以一个地块的商业为例计算,商业面积为16万平方:


如采用市政供热: 市政一年须缴纳运行费:16x86.6=1385.6万元


市政供热

如采用自建锅炉供热: 须采用6t锅炉5台,燃气用量按75m3/h/t,燃气价格为3.8元/m3/h,采暖期6个月(每个月30天)的负荷率按0.6计,T为运行时间;



我们来计算若每年产生同市政同样的运行费,锅炉开机时间:

6x5x75x6x30x0.6x3.8xT/10000=1385.6万元/年,T=15h



因市政考虑层高的叠加收费,故自建锅炉的情况下,须开机15h才能产生市政同样费用,但对于商业内热大,开机时间会远小于15h,根据北方大型商业冬季锅炉开启经验,外区的30%一般要持续供热,内区70%基本上一天只需要供热4~5h左右,按平均计算,我们取锅炉开启时间为8h。


我们来计算一下锅炉的供热运行费用:    

6x5x75x6x30x0.6x3.8x8/10000=1231.2万元/年

故,每年的供热费差额为:154.4万元/年

再计算一下两种情况的初投资:

锅炉房我们考虑按一台锅炉加一次水泵65万计算,5台共计330万;


而市政供热时换热站费用相当于锅炉后板换部分,所以我们可假定市政供热的相对投资为0万元(无特别开口费),若有开口费会更不利。


这样,我们可以看到当商业采用自建锅炉房的时候,投资回收期为2年多,是比较有优势的,而且做过北方项目的同学可能都知道,市政供热不稳定,且量也不足,经常只能优先满足住宅的供热。所以采用自建锅炉房供热也比较稳定,避免客户投诉。


但对于住宅业态来说,情况就完全不一样了,首先层高不会高于3.3m;其次没有内区要持续供暖;再次客户直接对接热力公司即使不稳定也不会投诉开发商;所以对于住宅来说,市政供热比自建锅炉更具有优势。


办公业态,市政与自建经济上基本平衡,需要考虑项目档次要求的供热可靠性与自建锅炉土建面积占用及维管费用的平衡。


#2 燃气溴化锂 PK 电制冷+燃气锅炉


燃气溴化锂可以制冷制热,机房面积相对于电制冷加燃气锅炉形式的小,但是造价与之基本持平,甚至更高;冬季燃气溴化锂机组供热相当如锅炉,故运行费相当;下面我们来比较两种方案的夏季制冷运行费,并试图总结一下经验,我们以一个项目的燃气及电价格为例先做一个计算:



已知条件: 当地燃气价格:3.8元/m3/h,当地电价:0.863元/h(仅考虑平段价)



电制冷机组的cop我们按GB19577-2015 表2中能效2级考虑,COP取5.8W/W,如下表:



燃气溴化锂制冷与电制冷的运行经济性具体测算方法如下:

1Nm3/h燃气=10KW热值=3.8元(燃气价格)

溴化锂机组的COP为1.3左右,则 1Nm3/h燃气 制冷量13KW; 

制冷机组13KW冷量,在能效2级COP=5.8时,用电量为:

13/5.8=2.24KW/h电=2.24x0.863(电价)=1.93元<3.8元

则,3.8/1.93=2.0倍,故电制冷在运行费上优势明显!


这里可以总结一下制冷时运行费的平衡点:


燃气价格与电价的比值为2.24,即燃气价格大于电价的2.24倍时(注意,电制冷机组的COP越大,这个值越小;溴机COP越多,这个值越大,不同选型请区别详细计算,这里只做计算参考),电制冷就有优势。(常规地区都会大于该比值)


在冬季,溴化锂与锅炉运行费又相当。


初投资上,较好品牌的溴化锂初投资大于电制冷加锅炉,故常规地区使用燃气溴化锂一般不是很划算。除非溴化锂使用燃气有优惠政策或者造价低于电制冷,可以计算一下电制冷的回收期,回收期建议控制在5年左右。


另外,对于燃气溴化锂的缺点(仅供参考):


1、寿命短,制冷量每年有衰减;

2、真空度保证,溶液腐蚀性问题;

3、冷却水量大,冷却塔占地面积大。


#3 三联供 PK 电制冷+燃气锅炉


提到做三联供,大家第一个想到的应该是有没有政府补贴,确实 三联供的初次造价一般比电制冷加锅炉高出40%左右,实施难度大,一般项目很少考虑;除了激励性政策外,做三联供分析我们还要结合当地的供电稳定性,当地的电价及燃气价格来分析。


下面我们拿一个地区的案例来比较两种方案的夏季制冷运行费,并试图总结一下衡量的经验数据,我们以一个项目的燃气及电价格为例先做一个计算:



已知条件: 当地燃气价格: 3.8元/m3/h,当地电价: 0.863元/h(按平价电考虑)



电制冷机组的cop我们按GB19577表2中能效2级考虑,COP取5.8W/W,如下表:



三联供供冷与电制冷的经济性


运行费测算 前提: 三联供综合使用效率为70%,其中发电效率35%; 热效率利用35%


1Nm3/h燃气=10KW热值=3.8元 (燃气价格)


制冷时:

发电供电制冷量:10x0.35x5.8=20.3KW

烟气溴化锂机组的COP取1.3左右;

烟气溴化锂制冷量:10x0.35x1.3=4.55KW

全部采用电制冷电费用:24.85/5.8=4.28KW电=4.28x0.863=3.7元<3.8元


所以制冷时,电制冷比三联供有优势,这是燃气3.8元的情况,平衡点在3.7元。


这里可以计算一下平衡点燃气价格与电价的比值为4.28,即燃气价格大于电价的4.28倍时,电制冷就有优势,否则三联供有优势。

 

三联供供热与锅炉供热的经济性


运行费测算 前提: 三联供综合使用效率为70%,其中发电效率35%; 热效率利用35%


1Nm3/h燃气=10KW热值=3.8元(燃气价格)


制热时:

发电量:10x0.35=3.5KW

烟气溴化锂,供热效率按0.9计:

供热量:10x0.35x0.9=3.15KW

折算价值:3.5x0.863(折算成电的价值)+3.15*3.8/10(折算成燃气的价值)=4.22元> 3.8元(纯锅炉燃气的价值)


所以制热时,三联供产生的价值要比锅炉产生的价值大。所以三联供同时要看燃气的价格和电的价格,我们算一下燃气和电加的比值:3.5S电+3.15S燃/10=S燃得出平衡点燃气价格与电价的比值为5.1,即燃气价格小于5.1倍的电价时,三联供有优势。


从供冷与供热的运行费测算来看:  


即燃气价格与电价比值高时,夏季电制冷划算,冬季锅炉供热划算;


高出5.1倍时,用三联供肯定不划算,低于5.1需要通过回收期判断。


所以在项目上是否划算,在每段均需要计算投资回收期,考虑到三联供的寿命,建议回收期5年左右。(注意4.22数值受机组COP影响,5.1数值受烟气溴化锂供热效率影响),本文为测算方便,考虑电制冷的电量均由发电机提供。

  • 会好好干的

    感谢楼主分享,太有用了

    2023-05-05 20:40:05

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