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对热电联产能耗分摊方式的一点建议

更新时间:2016-07-05

1.热电联产的内涵及意义

总体来说,热电联产是一种基于能量梯级利用的节能方式,而能耗分摊方式是一种基于双方利益权衡的关键手段。改革开放以来,热电联产就因其背后所蕴含的巨大商业价值和综合经济效益而被广泛地应用于工厂的生产运营,它可以通过将不同品质的能量进行合理的分配与应用于实际生产生活中,有效地提高自然能源的利用率,降低有害气体的排放度。近年来,随着改革力度的不断加大,改革深度的不断拓展,人们越来越深刻地认识到热电联产不仅可以节约自然能源,改善环境状况,还可以节省生产成本,提高供热质量,完全符合我国的现代化建设的要求,是解决我国当前环境污染问题的重要途径。

清代是中国古典园林发展成就最大也是最后一个时期,清代皇家园林则是中国皇家园林的巅峰。清代皇家园林从康熙年间兴起,至乾隆时期达到高潮,主要分布于北京西北郊和承德等地,分为宫城园林和离宫园林两类。⑤宫城园林包括西苑三海、景山以及紫禁城内的御花园、建福宫花园、慈宁宫花园和宁寿宫花园(即乾隆花园)6处;离宫园林包括北京西北郊的三山五园、南郊的南苑、承德的避暑山庄和蓟县的静寄山庄等8处。

2.热电联产能耗的分摊方式及存在的缺陷

近年来,随着时代的不断进步,我国开始逐步认识到保护环境、节省能源、珍爱绿水青山的重要性,在能源发展战略作出了重大调整,强烈要求能源开发相关企业不断加大节能减排政策的贯彻实施力度。热电联产作为企业改善能源结构,降低生产成本的重要方式,一直都饱受国内外业界人士的普遍关注。尤其在最近几年,单位煤价不断上涨,治理燃煤污染的成本又在不断增加。面对如此严峻的形势,企业如何将热电联产的能耗进行合理地分摊,涉及到诸多经济利益的纠纷,是当今企业开展生产经营活动的首要考虑前提。

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(1)参照燃煤锅炉法

众所周知,热电联产是现代能源企业生产活动中的一项至关重要的工艺流程,根据集中供热时间长短的差异,由此输出的电能和热能分为多个不同品位,进而按照能量梯级利用的思想理念进行后续利用。参照燃煤锅炉法是以标准的燃煤锅炉为单位考量基准,整个热电联产系统用于发电的耗煤量是从总的燃煤输入量中抛去用于与标准燃煤锅炉产生相同热量所耗费的燃煤量。就理论而言,若严格按照这种分摊方式的思路进行分析,燃煤锅炉也是合理利用燃煤的方式之一。然而事实并非如此,这种通过煤的直接燃烧而为系统提供低品位热量的低效的能耗分摊方式,只是在追求总的热效率的提升罢了,它严重忽视了电能与热能在品位上的差异,其本身就是相当不合理的存在。

(2)热量法

实际焓降法虽考虑了主蒸汽与供热蒸汽在能量品质上的差异,使得用户能够按照自身的实际需求而选择合适的供热参数,进而分摊相应的热耗量。表面上看,它利用经济利益对用户进行了制约,在一定程度上可以减少能源浪费现象的发生。但实际上,它的理论仍存在很大的缺陷。从它的本质出发,可以轻易发现这种分摊方式把热电联产的好处全部提供给了供热方,把冷源损失都转嫁给了发电方,无疑会给发电部门增添额外的负担。此外,在热电生产过程中,抽汽式供热机组将不可避免地产生一些凝气发电量,而这部分电能的耗煤量是远大于蒸汽式机组的,这便使得发电部门还要在原有亏损的情况下,再增加一定的燃煤量损耗,这对发电部门而言,显然是无法接受的。

供热方面的热耗量=热电厂对外供热量+锅炉和管道中的热损失 (1)

(1)俄罗斯总统和国家杜马都相当重视人工智能的立法工作。建议国内加强顶层设计,成立专门机构,统筹决策,加快人工智能立法研究,制定符合我国国情的相关法规和伦理规范,引导人工智能产业发展方向,促进人工智能技术创新健康发展。

发电方面的热耗量=总热耗量-供热方面的热耗量 (2)

做功能力法与前三种方法不同,它综合考量了热电联产所输出的热能和电能在数量上和质量上的种种差异。这种分摊方式虽保证了双方的经济利益,但在实际应用中,供热汽轮机的排汽参数是与所处的环境密切相关的,所以使用起来较为繁杂,无形中增加了前期测量的成本,这并不是工业生产所喜闻乐见的。所以,到目前为止,这种方法还尚未被生产部门所接受。

(3)实际焓降法

热量法是当前企业生产普遍采用的方法之一,它是按照热电厂在热电联产工艺工程中所产生的两种能量的数量比例来进行能耗分摊的。计算公式如下:

(4)做功能力法

由上可知,热量法仅考虑了供热的数量,而忽略了供热的质量,只是简单地把生产电能和热能两种能量的热量看作是等价的,而忽视了二者在能源品位上的巨大差异。表面上看,热电企业利用集中高效的大锅炉来进行产能,可大大降低工业生产对燃煤的需求量。实际上,热量法本就是按照人为规定比例进行能耗分摊的,所以极有可能产生错误的结果。再加上近几年工业锅炉技术不断趋于纯熟,计算机在自动控制领域得到大力推广与应用,使得燃煤锅炉的运行效率显著提升,而热化的集中效果却日益降低。因此,企业运用此种方法进行分摊,必会使得消费用户逐渐减少,直至消失。

(5)损失功耗法

损失功率法是指在充分保证热电厂的蒸汽参数及流量不发生任何变化的前提条件下,由于供热而减少了的那部分发电量的价值就是供热的机会成本。利用这一方法进行分摊,我们必须明白如何来确定因供热而损耗掉的功率具体是多少,以及怎样确定这部分损失的功率的价值是多少。经研究发现,在抽汽点之前,热电厂所产生的能耗均由热电双方共同承担,而在该点之后,能耗皆来自于其自身的消耗,需由各方独自承担。大量调查数据表明,损失的功耗主要来源于两方面,一方面是机组在供热抽汽过程中因做功不足而不可避免地会损失掉部分电量,另一方面则是由于供热增加了厂用电而引起的输出电量的减少。对于损失电量的价值问题,则可参考国家政策法规、市场经济规律以及企业性质定位来做出综合评判。

高纯锡样品通过辉光放电质谱法无标定量分析,其分析结果与电感耦合等离子体质谱法的分析结果符合性好,反映出这种检测方法是合理的。通过比较可以看出,辉光放电质谱法对样品的前期处理流程相对简单,不易引入二次污染,因此保证了分析结果的准确度;同时,在定量分析方面,该方法即便在没有系列标准光谱样品,不依靠分析曲线的情况下也能实现定量分析,使分析条件和分析成本大大降低。整体看来,辉光放电质谱法用于检测高纯锡材料,其灵敏度高、检出限低,能够同时测定多个元素,是现有标准方法的有效补充。

3.比较分析与总结

通过上述讨论,我们可以明显地发现,它们都具有一定的合理性,但又存在一定的局限性。按照运用理论的差别,以上五种分摊方式大致可以归结为两类。其中,前三种同属一类,主要从燃煤所产生的能量被利用的程度来进行综合考量,常用于定量分析的场合。而后两种则同属另一类,主要是从燃煤所做的功被利用的程度来进行综合考量,常用于定性分析的场合。在此,以热电联产领域普遍使用的国产CC14/N200-12.7/535/535型汽轮机组为例,分别利用热量法、实际焓降法和损失功耗法计算出当前技术支撑下的各种成本,如下表所示:

表1 热量法、实际焓降法、损失功耗法各成本比较表

供暖抽汽单位成本(1元/GJ)热量法 0.125 40.88 18.22实际焓降法 0.208 22.93 13.07损失功耗法 0.159 26.17 14.25发电单位成本(1元/kW*h)工业抽汽单位成本(1元/GJ)

经过科学的理性分析和明确数据比较,我们发现,在众多合理的热电联产能耗分摊方式中,损失功率法是一种考虑相对比较周全的方案。

【参考文献】

[1]江亿,付林.对热电联产能耗分摊方式的一点建议[J].中国能源,2016(3).

[2]李瑞雪,石奇光.燃气—蒸汽联合循环供热机组能耗分摊的火用方法分析[J].资源节约与环保,2015(5).

王志强
《当代化工研究》 2018年第04期
《当代化工研究》2018年第04期文献

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