摘 要
根據熱電聯產比分散供熱節能，但老百姓并不省錢，供熱企業反而還虧損的實際情況，分析了熱化系數對供熱成本的影響，舉例說明不實現合理的熱化系數，熱電聯產產熱的節能額就會被供熱量的浪費消耗怠盡。熱電聯產節能只有在實現最佳熱化系數時才能見成效，才能實現熱源、熱網、熱力站和用戶各組件的最佳匹配。
關鍵詞 熱電聯產熱化系數供熱成本
1前言??
熱電聯產由于其顯著的節能效益、環保效益和優異的供熱質量，得到了社會上的普遍認同和歡迎，已成為國家鼓勵發展的產業，特別是近幾年得到了長足的發展。但不能不注意到，熱電聯產也遇到了許多問題，其中最主要的問題是能源節約了，取暖費卻居高不下。據國家有關部門統計，熱電聯產比分散供熱可節能20％以上，可實際情況是，老百姓并不感到省錢，供熱企業反而還虧損。究竟是什么原因造成這種現狀呢？多年來專家們對這個問題進行過多方面的分析，也提出了一些很好的解決辦法，如研制多熱源聯合運行技術；推廣應用熱電冷三聯供；提高熱源廠供熱熱效率；推廣直埋管敷設技術；增加熱力站調控設備；加速發展計算機監控系統；逐步推廣計量收費方法和研究適合按熱量計計量收費需要的戶內采暖系統籌。?
實現已合理選擇的熱化系數，是降低供熱成本，提高集中供熱經濟效益，節省能源的最根本途經。??
2國家關于熱化系數的規定??
熱化系數α=熱電廠供熱能力／用戶最大熱負荷.在擬定各種熱源規模和管網骨架時，關鍵問題是通過技術經濟論證確定集中供熱、熱電結合水平，而確定水平的核心問題，是選擇合理的熱化系數。只有選擇最佳熱化系數，才能避免一切熱負荷全由熱電廠承擔或追求投資最少的單純鍋爐房供熱。
? 國家對熱電聯產的熱化系數早有明確規定，《中華人民共和國節約能源法》和國家計劃委員會、國家經濟貿易委員會、電力工業部、建設部《關于發展熱電聯產的若干規定》都要求：“在熱電聯產建設中應根據供熱范圍內的熱負荷特性，選擇合理的熱化系數。以工業熱負荷為主的熱化系數宜控制在0．7～0．8之間；以采暖供熱負荷為主的熱化系數宜控制在0．5～0．6之間”；“充分發揮現有熱電廠（站）的作用，通過增加尖峰熱網加熱器，配置調峰熱水鍋爐，降低熱化系數，擴大供熱能力”。?
規定表明，城市集中供熱應發展成“以熱電聯產集中供熱為主，大型區域鍋爐房供熱為輔，其他供熱方式為補充的供熱格局”。?
多熱源聯網運行，從經濟角度講是降低供熱成本，提高集中供熱的經濟效益；從技術角度上講，也解決了能量平衡的問題。配備相當數量的尖峰——備用鍋爐房對取得熱電廠集中供熱的最大效益極為重要。有研究表明，熱源系統的控制可實現節能15～20％的效果。?
最佳熱化系數有兩層含義：一是確定節約燃料最大值，二是確定經濟效益最好的臨界值。
? 對熱電廠而言，采用一定的熱化系數，對電廠燃料的節約，投資和設備年運行利用小時數都會產生影響。熱化系數越大，供熱機組裝機容量就越大，在非最高負荷期間機組的供熱能力不能充分利用，而最高負荷的出現又是很暫短的，因此，供熱機組的年有效利用小時數會越少。一般地說，當采暖小時為2900小時時，若熱化系數取0．5，則機組最大負荷利用小時數為2650，若熱化系數為1，機組最大負荷利用小時數為1980。那么，供熱機組供熱能力利用小時數多少才合理呢？有研究表明：對抽汽機組約在1000小時左右、高壓抽汽機組要1500小時，對背壓機組要1500小時時才開始節煤。而利用小時數越多，節煤量越大。統計資料表明，每單位供熱能力的投資，鍋爐房與熱電廠的比約為3:10。這就是說，龐大的熱電廠基建投資，供熱機組供熱能力利用小時數都會對供熱成本產生很大的影響。?
對供熱企業說來，90%的年供熱量是在低于2／3的最高熱負荷下提供的，60％的年供熱量是在低于1／2的最高熱負荷下提供的。高熱化系數和每年很少幾次的供熱量調整，必然出現大部分時間供熱能力的大量富余；同時，為滿足單熱源、長管網造成有的地區熱量富余、有的地區熱量不夠用的水力不平衡現象，供熱企業還要有意采用大馬拉小車方式，增加一定量的供熱量。?
在供熱實踐中，人們往往忽略實現熱化系數的重要性。有些地區在做《供熱規劃》時，為了能通過審查，往往熱化系數都是按規定做的， 或者是將其編成遠期能達到國家標準，但近五年甚至近十年的實際熱化系數卻還是1。設計時由于熱負荷調查的不真實性，也會導致熱電廠機組選型不合理；由于政策上強調“以熱定電”，個別新建熱電廠為了項目得到批準，還會虛擬熱負荷。個別地區因為種種原因，往往停建、緩建調峰鍋爐或不運行調峰鍋爐。這樣，在項目“可研”和“初設”中，熱化系數一般都符合規定，報批時都達到較佳的“運行工況”，但投產后，卻不能按審批時的熱化系數運行，起碼幾年內不能滿足經濟運行工況。?
分析表明，在不能保證實現合理熱化系數的情況下，熱電聯產比分散供熱提高熱效率的節能數額就會被供熱量的浪費消耗怠盡，到老百姓面前怎能省錢？供熱企業怎能不虧損？??
3秦皇島市熱電聯產實際情況??
以秦皇島市海港區、區熱電聯產項目為例：按1996～2010年《秦皇島市供熱規劃》，“供熱規劃”期限為，近期1996～2000年，遠期為2001～2010年；規劃僅考慮冬季采暖負荷，供暖期152天，采暖期室外計算溫度-11℃，采暖期室外平均溫度-1．6℃，鍋爐供熱取暖費標準為25．68元／GJ。?
近期，總采暖負荷為1725GJ／h規劃熱源為,主熱源為熱電廠一期兩臺200MW抽汽供熱機組，供熱能力為1338GJ／h,熱媒為120／70℃熱水，調峰熱源為保留原單臺7MW以上鍋爐房，共25臺，總裝機容量220MW，供熱能力為752GJ/h。熱電廠負擔基本負荷，熱化系數為0．78。
? 遠期，總采暖負荷為2876GJ/h，規劃熱源為：主熱源為熱電廠一期，供熱能力為1338GJ/h，熱電廠三期增加供熱能力414GJ/h，調峰熱源除原保留的鍋爐房，供熱能力為752GJ/h外，擬新建兩座調峰鍋爐房，總供熱能力418GJ/h；熱電廠負擔基本負荷，熱化系數為0.61。
? 按項目《可研》分析，項目完成后，供熱410萬m2，供熱效率由50%提高到85%，年節煤10萬t，合人民幣2700萬元；項目總投資為1.554億元，預計熱電廠售熱價為11.7元/GJ，供熱單位售熱價為33.43元/GJ；年銷售利潤總額為3534.53萬元。應該是一個比較理想的贏利項目。?
按規劃，秦皇島市1996年開始建設該項熱電聯產工程，到2000年，完成一期工程建設，可供熱面積533萬m?2，供熱量1338GJ/h，實際投資3.2億元。政府批準熱電廠給供熱單位的售熱價為15元/GJ；供熱單位熱電聯產售熱價為41.54元/GJ，鍋爐供熱售熱價調為42.58元/GJ。與規劃不同的是，項目沒有實現規劃的熱化系數，實際負荷全部由熱電廠供熱，拆除了原擬保留的調峰鍋爐，將擬新建的兩座調峰鍋爐房壓后十年，改為2010～2020年建一座3×58MW的燃天然氣調峰熱源。這樣，至少十年內熱化系數保持為1。?
盡管項目采用了盡可能多的先進技術，進口了直埋保溫管、自力和智能式控制系統熱力站、全部無線遙測系統，多方面控制熱量損耗；但熱化系數的增大，不僅伴隨著投資的增加，還必然導致了實際運行中總供熱量的浪費；盡管熱電聯產價格調到很高且與鍋爐供熱價格基本一致，供熱兩年均虧損。?
在設計條件下分別測算了項目在不同熱化系數時的最小供熱量，結果見表1。?
從表1可明顯的看出，當熱化系數取國家標準下限(α為0.5)時，合理供熱量基本符合建筑物耗熱量，沒有任何熱量浪費；當熱化系數取國家標準上限(α為0.78)時，最小供熱量大于建筑物耗熱量11%，也在合理范圍之內；當熱化系數α為1時，最小供熱量大于建筑物耗熱量近30%，僅此一項成本就提高了1080萬元，熱電聯產比分散供熱20～30%的節能效果就這樣被供熱量的大量浪費消耗掉了。?
表1也證明了國家“以采暖供熱負荷為主的熱化系數宜控制在0.5～0.6之間”的規定是合理的。
該項目2001～2002取暖季實現供熱面積406萬，實際室外日平均溫度1.1℃，總耗熱167.8萬GJ，從熱電廠購熱197.28萬GJ；多供熱29.48萬GJ，多供17.6%；由于這兩年是試運行，熱電廠一方面要按電力部門統一調度穩定一定的發電量，一方面要考慮供熱單位的要求按日調整供水溫度，沒有按最優的熱電生產方式運行，估計廠內熱量損失也會在10%左右；這樣，總的計算，熱電聯產實際浪費的總熱量在30%左右，與分析結果基本一致。具體情況見表2。?
宏觀地講，供熱企業向用戶供應熱電聯產的熱量僅僅是將購來的熱分散供給用戶(相當于將批發來的商品零售給用戶)，運行費用不外乎是一些動力費、補水費、維修費，而供熱又是社會公益事業，應該精打細算保持微利或無利銷售；正常的熱電聯產企業從熱電廠的購熱費一般都占售熱價的51%左右；該項目在目前熱化系數不合理的狀況下，購熱費雖然也占直接供熱成本的51%，但僅占售熱價的36.1%?？梢姛峄禂挡粌H對能源的合理利用產生影響，對熱源、熱網和熱力站的綜合投資也影響很大；而這兩方面都是構成供熱成本的最主要因素。如果售熱價格長期成倍的高于購熱費，必然影響熱電聯產的可持續發展。另外，建筑節能已勢在必行，合理實現熱化系數對采取節能措施后的建筑更有利。??
4結論??
理論和實際都證明，熱電聯產比分散供熱在熱量生產上可節能，但僅產熱一個環節上的節能還不能保證實際供熱的高效益，實現熱電聯產節能的關鍵還在于實現合理的熱化系數。按國家規定規劃好熱化系數固然重要，但實現最佳熱化系數才能見成效。因此，合理選擇和實現最佳熱化系數，才能保證系統能效比為最高，實現系統熱源、熱網、熱力站和用戶各組件的最佳匹配。
根據熱電聯產比分散供熱節能，但老百姓并不省錢，供熱企業反而還虧損的實際情況，分析了熱化系數對供熱成本的影響，舉例說明不實現合理的熱化系數，熱電聯產產熱的節能額就會被供熱量的浪費消耗怠盡。熱電聯產節能只有在實現最佳熱化系數時才能見成效，才能實現熱源、熱網、熱力站和用戶各組件的最佳匹配。
關鍵詞 熱電聯產熱化系數供熱成本
1前言??
熱電聯產由于其顯著的節能效益、環保效益和優異的供熱質量，得到了社會上的普遍認同和歡迎，已成為國家鼓勵發展的產業，特別是近幾年得到了長足的發展。但不能不注意到，熱電聯產也遇到了許多問題，其中最主要的問題是能源節約了，取暖費卻居高不下。據國家有關部門統計，熱電聯產比分散供熱可節能20％以上，可實際情況是，老百姓并不感到省錢，供熱企業反而還虧損。究竟是什么原因造成這種現狀呢？多年來專家們對這個問題進行過多方面的分析，也提出了一些很好的解決辦法，如研制多熱源聯合運行技術；推廣應用熱電冷三聯供；提高熱源廠供熱熱效率；推廣直埋管敷設技術；增加熱力站調控設備；加速發展計算機監控系統；逐步推廣計量收費方法和研究適合按熱量計計量收費需要的戶內采暖系統籌。?
實現已合理選擇的熱化系數，是降低供熱成本，提高集中供熱經濟效益，節省能源的最根本途經。??
2國家關于熱化系數的規定??
熱化系數α=熱電廠供熱能力／用戶最大熱負荷.在擬定各種熱源規模和管網骨架時，關鍵問題是通過技術經濟論證確定集中供熱、熱電結合水平，而確定水平的核心問題，是選擇合理的熱化系數。只有選擇最佳熱化系數，才能避免一切熱負荷全由熱電廠承擔或追求投資最少的單純鍋爐房供熱。
? 國家對熱電聯產的熱化系數早有明確規定，《中華人民共和國節約能源法》和國家計劃委員會、國家經濟貿易委員會、電力工業部、建設部《關于發展熱電聯產的若干規定》都要求：“在熱電聯產建設中應根據供熱范圍內的熱負荷特性，選擇合理的熱化系數。以工業熱負荷為主的熱化系數宜控制在0．7～0．8之間；以采暖供熱負荷為主的熱化系數宜控制在0．5～0．6之間”；“充分發揮現有熱電廠（站）的作用，通過增加尖峰熱網加熱器，配置調峰熱水鍋爐，降低熱化系數，擴大供熱能力”。?
規定表明，城市集中供熱應發展成“以熱電聯產集中供熱為主，大型區域鍋爐房供熱為輔，其他供熱方式為補充的供熱格局”。?
多熱源聯網運行，從經濟角度講是降低供熱成本，提高集中供熱的經濟效益；從技術角度上講，也解決了能量平衡的問題。配備相當數量的尖峰——備用鍋爐房對取得熱電廠集中供熱的最大效益極為重要。有研究表明，熱源系統的控制可實現節能15～20％的效果。?
最佳熱化系數有兩層含義：一是確定節約燃料最大值，二是確定經濟效益最好的臨界值。
? 對熱電廠而言，采用一定的熱化系數，對電廠燃料的節約，投資和設備年運行利用小時數都會產生影響。熱化系數越大，供熱機組裝機容量就越大，在非最高負荷期間機組的供熱能力不能充分利用，而最高負荷的出現又是很暫短的，因此，供熱機組的年有效利用小時數會越少。一般地說，當采暖小時為2900小時時，若熱化系數取0．5，則機組最大負荷利用小時數為2650，若熱化系數為1，機組最大負荷利用小時數為1980。那么，供熱機組供熱能力利用小時數多少才合理呢？有研究表明：對抽汽機組約在1000小時左右、高壓抽汽機組要1500小時，對背壓機組要1500小時時才開始節煤。而利用小時數越多，節煤量越大。統計資料表明，每單位供熱能力的投資，鍋爐房與熱電廠的比約為3:10。這就是說，龐大的熱電廠基建投資，供熱機組供熱能力利用小時數都會對供熱成本產生很大的影響。?
對供熱企業說來，90%的年供熱量是在低于2／3的最高熱負荷下提供的，60％的年供熱量是在低于1／2的最高熱負荷下提供的。高熱化系數和每年很少幾次的供熱量調整，必然出現大部分時間供熱能力的大量富余；同時，為滿足單熱源、長管網造成有的地區熱量富余、有的地區熱量不夠用的水力不平衡現象，供熱企業還要有意采用大馬拉小車方式，增加一定量的供熱量。?
在供熱實踐中，人們往往忽略實現熱化系數的重要性。有些地區在做《供熱規劃》時，為了能通過審查，往往熱化系數都是按規定做的， 或者是將其編成遠期能達到國家標準，但近五年甚至近十年的實際熱化系數卻還是1。設計時由于熱負荷調查的不真實性，也會導致熱電廠機組選型不合理；由于政策上強調“以熱定電”，個別新建熱電廠為了項目得到批準，還會虛擬熱負荷。個別地區因為種種原因，往往停建、緩建調峰鍋爐或不運行調峰鍋爐。這樣，在項目“可研”和“初設”中，熱化系數一般都符合規定，報批時都達到較佳的“運行工況”，但投產后，卻不能按審批時的熱化系數運行，起碼幾年內不能滿足經濟運行工況。?
分析表明，在不能保證實現合理熱化系數的情況下，熱電聯產比分散供熱提高熱效率的節能數額就會被供熱量的浪費消耗怠盡，到老百姓面前怎能省錢？供熱企業怎能不虧損？??
3秦皇島市熱電聯產實際情況??
以秦皇島市海港區、區熱電聯產項目為例：按1996～2010年《秦皇島市供熱規劃》，“供熱規劃”期限為，近期1996～2000年，遠期為2001～2010年；規劃僅考慮冬季采暖負荷，供暖期152天，采暖期室外計算溫度-11℃，采暖期室外平均溫度-1．6℃，鍋爐供熱取暖費標準為25．68元／GJ。?
近期，總采暖負荷為1725GJ／h規劃熱源為,主熱源為熱電廠一期兩臺200MW抽汽供熱機組，供熱能力為1338GJ／h,熱媒為120／70℃熱水，調峰熱源為保留原單臺7MW以上鍋爐房，共25臺，總裝機容量220MW，供熱能力為752GJ/h。熱電廠負擔基本負荷，熱化系數為0．78。
? 遠期，總采暖負荷為2876GJ/h，規劃熱源為：主熱源為熱電廠一期，供熱能力為1338GJ/h，熱電廠三期增加供熱能力414GJ/h，調峰熱源除原保留的鍋爐房，供熱能力為752GJ/h外，擬新建兩座調峰鍋爐房，總供熱能力418GJ/h；熱電廠負擔基本負荷，熱化系數為0.61。
? 按項目《可研》分析，項目完成后，供熱410萬m2，供熱效率由50%提高到85%，年節煤10萬t，合人民幣2700萬元；項目總投資為1.554億元，預計熱電廠售熱價為11.7元/GJ，供熱單位售熱價為33.43元/GJ；年銷售利潤總額為3534.53萬元。應該是一個比較理想的贏利項目。?
按規劃，秦皇島市1996年開始建設該項熱電聯產工程，到2000年，完成一期工程建設，可供熱面積533萬m?2，供熱量1338GJ/h，實際投資3.2億元。政府批準熱電廠給供熱單位的售熱價為15元/GJ；供熱單位熱電聯產售熱價為41.54元/GJ，鍋爐供熱售熱價調為42.58元/GJ。與規劃不同的是，項目沒有實現規劃的熱化系數，實際負荷全部由熱電廠供熱，拆除了原擬保留的調峰鍋爐，將擬新建的兩座調峰鍋爐房壓后十年，改為2010～2020年建一座3×58MW的燃天然氣調峰熱源。這樣，至少十年內熱化系數保持為1。?
盡管項目采用了盡可能多的先進技術，進口了直埋保溫管、自力和智能式控制系統熱力站、全部無線遙測系統，多方面控制熱量損耗；但熱化系數的增大，不僅伴隨著投資的增加，還必然導致了實際運行中總供熱量的浪費；盡管熱電聯產價格調到很高且與鍋爐供熱價格基本一致，供熱兩年均虧損。?
在設計條件下分別測算了項目在不同熱化系數時的最小供熱量，結果見表1。?
從表1可明顯的看出，當熱化系數取國家標準下限(α為0.5)時，合理供熱量基本符合建筑物耗熱量，沒有任何熱量浪費；當熱化系數取國家標準上限(α為0.78)時，最小供熱量大于建筑物耗熱量11%，也在合理范圍之內；當熱化系數α為1時，最小供熱量大于建筑物耗熱量近30%，僅此一項成本就提高了1080萬元，熱電聯產比分散供熱20～30%的節能效果就這樣被供熱量的大量浪費消耗掉了。?
表1也證明了國家“以采暖供熱負荷為主的熱化系數宜控制在0.5～0.6之間”的規定是合理的。
該項目2001～2002取暖季實現供熱面積406萬，實際室外日平均溫度1.1℃，總耗熱167.8萬GJ，從熱電廠購熱197.28萬GJ；多供熱29.48萬GJ，多供17.6%；由于這兩年是試運行，熱電廠一方面要按電力部門統一調度穩定一定的發電量，一方面要考慮供熱單位的要求按日調整供水溫度，沒有按最優的熱電生產方式運行，估計廠內熱量損失也會在10%左右；這樣，總的計算，熱電聯產實際浪費的總熱量在30%左右，與分析結果基本一致。具體情況見表2。?
宏觀地講，供熱企業向用戶供應熱電聯產的熱量僅僅是將購來的熱分散供給用戶(相當于將批發來的商品零售給用戶)，運行費用不外乎是一些動力費、補水費、維修費，而供熱又是社會公益事業，應該精打細算保持微利或無利銷售；正常的熱電聯產企業從熱電廠的購熱費一般都占售熱價的51%左右；該項目在目前熱化系數不合理的狀況下，購熱費雖然也占直接供熱成本的51%，但僅占售熱價的36.1%?？梢姛峄禂挡粌H對能源的合理利用產生影響，對熱源、熱網和熱力站的綜合投資也影響很大；而這兩方面都是構成供熱成本的最主要因素。如果售熱價格長期成倍的高于購熱費，必然影響熱電聯產的可持續發展。另外，建筑節能已勢在必行，合理實現熱化系數對采取節能措施后的建筑更有利。??
4結論??
理論和實際都證明，熱電聯產比分散供熱在熱量生產上可節能，但僅產熱一個環節上的節能還不能保證實際供熱的高效益，實現熱電聯產節能的關鍵還在于實現合理的熱化系數。按國家規定規劃好熱化系數固然重要，但實現最佳熱化系數才能見成效。因此，合理選擇和實現最佳熱化系數，才能保證系統能效比為最高，實現系統熱源、熱網、熱力站和用戶各組件的最佳匹配。
