1、对于住宅稀疏地区供热的获益性分析Charlotte Reidhav a,*, Sven Werner b摘要：由于更高的分销成本使得从集中供热到热量密度低的地区（热稀少地区）扩展形成挑战。从2000年到2004年之间，瑞典通过对实际投资的74个地区的供暖与3227个彼此连接的家庭的供暖的调查对稀疏区域供热的获益能力进行了分析。据估计获益能力是由一个可能的价格模型，一个典型的边际热发电成本，和实际投资连接制成。分析结果得出为线性热密度地区提供热量和为单个房子提供热量是影响盈利能力变化的主要因素。盈利能力的分归根到底是竞争力的分析。主要结论是：当达到本地的分销网络和边远地区所需的热量耗资最低时对于
2、稀疏地区的供热是有可能达到的。在瑞典，稀疏区域供热综合竞争力的提高促进了燃料油，天然气和电力的消费税增高。因此，它应该更难从其他的低能源税国家引进稀疏地区集中供热系统所需燃料。关键词：集中供热，低热量密度，分销成本1.简介 当热量传递到热密度高的地区，没有替代的能源使用来维持供热的时候区域供热是有竞争力的。在国际上，五大战略资源已经被确定为合适的区域供热燃料：热电联产、垃圾焚烧、工业余热、地热和本地难以处理的燃料。公共，商业和多个家庭住宅建筑是集中供热的典型用户。它们通常位于供热成本低的高密度热量分布的市区。从商业角度看高密度热量分布区对于低密度热量（热稀疏）分布区是一个相当大的挑战。主要因为
3、低密度热量分布区所需的高分销成本。由于低密度热量分布区所获得的利润低从而使得很少的地区使用这种连接区域的供热系统。稀疏区域集中供热只被很大程度上应用在冰岛、丹麦，瑞典、芬兰和荷兰在一定程度上也有应用。除去这五个欧洲国家外，稀疏区域集中供热在其他区域是罕见的。2006年瑞典一共有2019000座洋房（包括也脱离农业房地产房屋）其中约有240000座使用这种供热方式，约占市场份额的12%。其中用于非农业洋房和城市地区住宅的市场份额有所上升。从一个供热集中区扩大到稀少区从环保角度是可取。因为瑞典区域供热系统对化石燃料的直接利用份额低。结果表明，当线性热密度（每米管的热传递量 ）高于0.7GJ/m时，
4、取代当地的石油炉供热是有利于环境的。区域供热时天然气热电联产的二氧化碳排放量较少，相对于使用煤凝结电源的热泵线性热密度下降约1GJ/m。通过与单户住宅的年度供热主要能源使用率的比较表明，集中供热的主要能源使用率比使用电力、热力泵和颗粒锅炉供暖的低 。1996年，瑞典预计扩大建造419,000套洋房。虽然不能增加盈利但是对于这种扩大是必要的。较高的初始投资，低功耗和其他诸如热泵热源的竞争使利润的增加很难在热稀疏地区实现。瑞典的研究项目“稀疏区域供热”集中在：减少配电系统的投资、建立激励机制，目的在于扩大稀疏地区的供热。这一国家方案确定了几个技术和市场和降低投资水平的相关方案。位于瑞典西海岸的哥德
5、堡能源AB是哥德堡集中供热的供应商。该公司为哥德堡市所拥有，公司的目标是“促进哥德堡社会的可持续发展”。哥德堡区域供热系统的第一部分始建于1953年。今天，所有办公建筑和多住户建筑的供热系统仍由集中供热方式主导。因此，在哥德堡稀疏区域集中供热是有可能扩大的。1997年8月，哥德堡能源决定进一步提供16000座洋房连接到他们的区域供热系统。1998年计划开始推广时有3000座独立的房屋被连接。到2007年1月，约9500独立洋房采用此种供热方式。因此，在此期间，约6500座分离房屋被连接。在集中供热系统中余热的使用占有较高的比例，这提高了稀疏地区供热获益的可能性。余热主要来自两个炼油厂，一个垃圾
6、焚烧工厂和一个新的天然气热电联产电厂。哥德堡区域供热系统的组成将进一步被提出。本文通过收集哥德堡地区应用由集中供热方式供热和一般模型供热的数据分析了稀疏地区供热的经济利润。该分析确定了影响稀疏区域供热获益能力的因素。对每个因素的重要性进行研究，以确定最需要努力改善的地方，从而提高在稀疏区域供热领域的竞争力。因此，本文的重点是供热公司对稀疏区域供热获益能力分析。社会和客户观点的重点在文献5，在供热单户住宅的成本分析前和实施节约能源措施后。文献10中对排放量，成本和能源效率对瑞典洋房热量供应的影响进行了更广泛的分析。2.模型 通过收集哥德堡地区集中供热方式和一般模型供热方式在净投资现值等方面的数据
7、，对热量分布稀少地区供热的盈利能力进行了评估。在稀疏地区投资集中供热分配系统时产生的现金盈余可以描述为:现金盈余=收入-边际热发电成本-服务和维护成本（/year）,在不考虑剩余价值、未来价格和成本的发展时，稀疏区热分布系统的净现值（/ house）的投资NVP=（P*Q-Cprod/(1-h)*Q-Cserv&maint）*NF-I（/house）其中收入由P（/GJ）：客户的单位价格，和Q（GJ/house,year）：传递到每一位客户产生的区域热量。这些费用包括Cprod边际热发电的成本（/GJ），年度相对热损失h和Cserv&maint服务和维护的年度费用（/house，year）。这
8、些年收入和成本通过NF转换为净现值，净现值系数从所选择的利率及时期进行估计。投资I取决于管道长度L（m/house）、一个系数 B（/m）和一个常数A（/house）I=A+B*L(/house)朗读在哥德堡，稀疏地区供热使用数据Q，h，Cserv&main，I调节平衡, 而一般模型供热使用其余参数：p，Cprod和NF调节平衡。根据均衡得到提高企业在稀疏区域供热的经济效益的因素是：（1）市场情况，允许有竞争力的区域供热价格。（2）大量使用区域供热/房子。（3）发热量的边际成本低。（4）热量分布相对损失低。（5）服务和维护成本低。（6）区域供热公司所有者的回报率低。（7）每所房子的投资成本低，
9、例如，每家管长度短的方法。在瑞典等国家，由于石油、天然气和电力的高消费税使得集中供热的市场形势比较有利。在丹麦热膨胀区占有更有利的位置，该区石油的高消费税已被市政府和国家计划调控并合并成一个分区系统。然而，稀疏地区的热分布特征不符合要求的因素（2），（4）和（7）。技术的发展有利于提高能源分配效率，减少投资成本和促进与市场相关的其他因素共同发展，以吸引更多的客户。所有这些都是在瑞典的“稀疏区域供热”计划中。因素（6）在国家对稀疏地区供热领域获得高利润是很难实现。优化这7个因素是稀疏区域供热获利的关键。为得到原有的数据对1998年在稀疏区域投资的6500户相连家庭的信息进行了分析。然而，由于平衡
10、中的参数数据稀缺,3300间房子已被排除在分析之外。因此，哥德堡这项研究最终有3227个独立房屋连接到74个热稀疏地区的区域供热。以下参数是从哥德堡能源的客户和项目数据库收集到的，用以描述连接到哥德堡能源集中供热系统上的稀疏地区的供热情况。（1）年份与区域供热相关连。（2）在项目区数所房子连接着供暖区。（3）在2005年为每一位客户传递的区域热（MWH）。（4）哥德堡能源公司在项目区的每家平均投资（SEK/house）。（5）各项目区管道长度、管道尺寸（m）。（6）每个变电站于2005年的服务和每米管道的维修费用（SEK/m,year,SEK/substation,year）。然后对数据进行调整，以适应目前的净价值方程所描述的模式。以下是对收集到的参数进行的计算（1）正常年份每个地区集中供热平均每户应交付，（GJ/（normal，year）。（2）每户平均投资成本调整为2005年的水平(/house)。（3）分布在该地区的热损失（GJ/（normal，year）。（4）每家的服务和维修费（house,year）。分析的是2000年至2004年连接到集中供热系统上的地区。连接地区的房屋数量不等，从14到103，平均为44/ 户。附录3 外文原文 - 9 -
