区域供热(冷)项目冷热价格定价机制探讨

2020-10-09 08:18
上海节能 2020年9期
关键词:热源供热空调

潘 俊

上海电力设计院有限公司

0 引言

区域供热(冷)项目是综合利用各类高效和清洁供能技术,通过多能流相耦合的模式,促进多类能源的融合、互补、协同,提升能源利用效率,从而加快能源清洁低碳转型,为经济社会持续健康发展提供坚实保障。区域供热(冷)项目具有以下优点:

1)提高土地利用效率。区域供热(冷)能源站的集中建设可以节约建设用地面积,同时充分发挥能源站所处位置的土地集约价值,整合变电站、储能站、充电站等分散功能,匹配当地的用能需求,实现土地综合利用。

2)提高能源利用效率。综合利用各类高效和清洁供能技术,通过多能流相耦合的模式,促进多类能源的融合、互补、协同,提升能源利用效率。

3)利用可再生资源。通过经济规模效益和储能技术,增加可再生能源利用比例,降低一次能源消耗,可降低室内和户外的空气污染,减少对健康的负面影响。

4)全过程智能管控。充分利用物联网、大数据、云计算、人工智能及能源管控一体化信息平台等先进技术,实现对能源生产、输配、消费、存储、排放、循环利用全过程的智能管控服务。

5)改善空间布局。入驻用户无需自建空调冷热源系统,可节约用户冷热机房,有效改善建筑空间布局。

6)减少设备投资。由于区域内各座建筑的负荷峰值不可能同时出现,因此区域综合能源供应系统的总装机容量会大幅小于分散式的装机容量,从而可以有效减少设备投资。

目前国内外对区域供热(冷)项目的研究主要集中在技术层面,包括供能方式的优化研究、最佳供能半径和供水温度的研究等。随着越来越多的社会资本进入到该领域,项目的商业模式和经济效益会成为决定项目成功的关键因素,因此冷热价格定价机制的研究显得尤为重要,而目前国内在这方面的研究还比较少。

1 价格机制制定的基本原则[1]

目前,区域供热(冷)项目一般由政府牵头,集中统一规划区域的供能方案,并由政府相关平台的公司、能源企业等单位参与组建供热(冷)的项目公司进行建设和运营。

由于区域供热(冷)项目既具有基础市政设施的公益性,又具有商业项目的盈利性要求等特点,合理的冷热价格定价显得尤为重要。一方面,冷热产品的定价要满足能源企业回收成本,也要获得适当收益要求,从而保证项目的可持续运营;另一方面,用户采用区域供热(冷)后用能成本不应高于其自建空调冷热源系统的综合年运营成本(包括建设投资和运行费用)。

2 价格制定模式研究

综合分析影响区域供热(冷)项目的外部因素和内在因素,冷热价格的制定选择采用“接入费+用能费”的定价方法。该定价法是将用户所缴纳的全部用能费用划分为按照建筑面积一次性缴纳的费用和在用能周期内按用能量缴纳的费用两部分。此定价法是公共事业中应用较为普遍的方法,即将项目的建设投资和运营期成本进行分类收费,从而保证实现项目的可持续发展。

2.1 接入费的制定

冷热价格制定的核心问题是实现社会整体效益最大化。社会整体效益最大化的定价方法是边际成本定价(P=MC),即产品定价应在边际成本曲线(MC)和需求曲线(D)的交点位置(B)的水平上,其价格水平为Pb。但是,由于平均成本曲线(AC)在边际成本曲线之上,按照边际成本定价,企业会发生亏损,见图1。亏损额越大,企业提高生产效率的积极性越低,则会影响产品的正常供应[2]。对此,以接入费的形式补贴企业的亏损。

图1 接入费的经济学原理[2]

区域供热(冷)项目的建设投资包括能源站土建费、设备购置费、管网建设费及其他相关费用。这些投资是为了形成生产、输送冷热水而发生的费用,与冷热量是否被利用无关。

用户缴纳的接入费主要用于分摊这部分初始投资,计算式见式(1)。

式中,T 为接入费,元/㎡;S 为区域供热(冷)项目的总供冷热面积,万㎡;K为初始投资,万元;n为区域内用户的接入率。

接入费的引入可以推动区域供热(冷)项目快速发展、减轻政府及相关平台公司的负担。同时,采用区域集中供冷供热后,用户无需再单独建设空调冷热源系统,从而节省了土建和设备投资的相关费用,因此应该负担区域供热(冷)项目的建设投资。

2.2 用能费的制定

用能费制定的依据是供热(冷)项目的年运营成本,把项目的年运营成本分为固定成本和变动成本,相应的用能价格由基本能源费和计量能源费组成。

区域供热(冷)项目固定成本是指在规定的周期内不随用能量而改变的成本,包括员工的工资福利、维修费以及管理费等。变动成本是指随用能量的变化而变化的成本,包括气费、电费和水费。供热(冷)项目的成本构成见表1。

表1 供热(冷)项目的成本构成

基本能源费和计量能源费的计算如式(2)(3)所示。

Fjb—基本能源费,元;

Fjl—计量能源费,元;

Fgd—年运营成本中的固定成本,元;

Fbd—年运营成本中变动成本,元;

Pbd—计量冷热价,元/kWh;

S—总供冷热面积,m2;

Q—总供冷热量,kWh;

r1—合理利润率;

Si—i用户的供冷热面积,m2;

Qi—i用户的年耗冷耗热量,kWh。

某i用户的年用能费F计算如式(4)所示:

在经营期内冷热价格的调整和天然气、自来水和市电价格联动,按照政府颁布的天然气、水和市电的调价通知,同步调整供能价格和生效时限。调价公式为:

收费单价=合同约定单价×(1+调价幅度×成本比重)

3 某典型区域供热(冷)项目研究

根据上述冷热价格的制定原则,接入费和用能费的制定需满足“两个不高于”的要求,即用户缴纳的接入费不高于其自建空调冷热源系统的费用,用户的年用能费不高于其自建空调冷热源系统的年运行成本。

3.1 项目概况

某区域供热(冷)项目位于夏热冬冷地区,区域内酒店建筑7.5万㎡,办公建筑128.4万㎡,商业建筑25万㎡。

综合考虑区域内能源特性、易得性、价格、峰谷电价差等情况,充分发挥低位能源、电力、天然气及地热能多种能源的互补性,夏季采用土壤源热泵机组+冷水机组+双工况制冷机组制冷,冬季采用土壤源热泵机组+蓄热电锅炉+燃气锅炉制热的供能模式。夏季和冬季典型日的运行策略见图2 和图3。

图2 夏季典型日运行策略

图3 冬季典型日运行策略

3.2 冷热价格制定

3.2.1 接入费分析

该项目的建设投资包含区域能源站和供热(冷)管网两部分。能源站按全地下布置方式考虑,管网按直埋方式考虑,考虑0.85 的接入率,则项目的总投资为42 700万元,接入费为312 元/㎡。

3.2.2 用能费分析

办公楼所需供能时间为工作日的08:00-18:00,酒店所需供能时间为全年每日24 h,商业楼所需供能时间为每天的10:00-22:00。经初步测算,用户的基本能源费14.84 元/㎡,计量冷热价为0.25元/kWh。

3.3 对比分析

以该区域内某一栋公共建筑为例,将其采用区域供热(冷)系统和自建空调冷热源系统的方案进行对比分析。该公共建筑总建筑面积为15.5 万m2,冷负荷23.6 MW,热负荷15.28 MW,年耗冷量2 155.15万kWh,年耗热量1 046.53万kWh。

自建空调冷热源系统采用常规的冷水机组+燃气锅炉,主要设备选型和建设投资见表2。

用户自建冷热源系统其年维修费按建设投资的2.5%选取,其他费用按建设投资的2.5%选取,则自建冷热源系统年运行费用为1 260.01万元。

表2 自建冷热源系统建设投资统计表

采用区域集中供热(冷)系统的接入费低于用户自建空调冷热源的建设投资,用能费小于其自建空调冷热源系统的年运行费用。

4 结论

1)区域供热(冷)项目冷热价格的制定采用“接入费+用能费”的方式,其中接入费用于分摊项目固定资产的建设投资,用能费用于向用户征收基本能源费和计量能源费。

2)区域内用户的接入率对冷热价格影响较大,需要推动政府出台强调性政策,明确区域内用户不准自建空调冷热源系统,必须使用区域供热(冷)项目,以提高区域内用户的接入率。

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