能源价格对采暖方式的影响研究I

1目录前言..................................................5第一章常见采暖方式介绍.................................81.1常见采暖方式基本原理..............................81.2几种常见采暖方式优缺点............................9第二章几种采暖方式技术经济评价........................112.1几种采暖方式技术经济评价方法及参数..................112.1.1经济评价方法...................................112.1.2主要经济参数...................................112.1.2.1总投资....................................122.1.2.3年经营成本................................122.1.2.4现金流量..................................122.1.3计算参数.......................................142.1.3.1采暖参数..................................142.1.3.2计算对象..................................142.1.3.3地源热泵系统..............................142.1.3.4能耗指标..................................152.1.2.5收费标准..................................16第三章几种采暖方式结果分析..............................223.1经济技术计算结果汇总.............................223.2计算结果分析....................................233.3方案筛选........................................242结论...................................................29附录...................................................30参考文献...............................................383能源价格对采暖方式的影响研究院系：物理xxxxxxxxxx班级：09xxxxxxxxxx姓名：任xxxxx学号：xxxxxxxxxxx指导教师：xxxxx摘要我国南北地域辽阔，气候复杂多样：南北跨纬度50度包括热带、亚热带、温带三个气候带。冬季南北气温差异大，南方气候温暖，而北方气温较低。影响采暖方式的因素有多重，主要有：能源价格、供暖设施、设备热效率、占地空间、地域性差异、气候差异等。本论文根据对不同采暖方式经济性进行计算分析，研究能源价格对当地采暖方式选择的影响。关键词能源价格；能耗费用；经济性；采暖方式；StudyontheimpactofenergypriceofheatingmethodsABSTRACTSouthandNorthChinaregionisvast,complexanddiverseclimate:Northandsouthacrosslatitude50degrees,includingtropical,subtropical,temperateclimatewiththree.Thewinterofnorth-southtemperaturedifferenceisbig,theSouthwarmclimate,whiletheNorthlowtemperature.HeatingmodeinChinamainlyincludeelectricheaterheating,coal-firedboilerheating,gasheatingboiler,electricheatpumpheating,gasengineheatpumpheating,theheatpumpofdiesel4engine.Therearemultiple,factorsaffectingtheheatingmethodsare:thepriceofenergy,heatingfacilities,equipment,thermalefficiencyofregionaldifferences,coveringspace,differencesinclimate.Inthispaper,accordingtothecalculationofdifferentheatingmethodsofeconomicanalysis,theimpactofenergypriceofheatingmethods.KeywordsEnergyprices;Energycost;Economy;Heatingmode;5前言能源是人类赖以生存和发展的根本，节约能源是我国的基本国策。北方和部分南方地区冬季寒冷，需要供暖。伴随着能源危机的产生，能源价格高低起伏对采暖方式产生了深刻的影响。冬季采暖以安全性为前提，舒适性为根本。随着科技进步，供暖设备日趋多样化，采暖方式也演化为燃煤、燃气、燃油、热泵和电加热器等多种方式。我国北方多采用锅炉房集中供暖或者区域供暖，以小区为单位，由供热公司统一供热。长江中下游地区和南方没有统一的采暖方式(多由于能源价格、气候差异、地域生活习惯不同而采用不同采暖方式)。中国的锅炉产业，不能算是朝阳产业也不能算是夕阳产业，随着经济的发展与科技进步，锅炉在中国还是一个不断发展、飞速进步的产业。20世纪80年代以后，中国经济飞速增长，锅炉行业在经济飞速增长的高速路上的作用更为突出，国内锅炉制造企业几近倍增，中国的锅炉热效率不断提高，与发达国家的差距越来越小。锅炉是经济发展时代不可缺少的助推剂，锅炉的发展与改进是非常值得研究的。20世纪70年代以来，热泵工业进入了黄金时期，世界各国对热泵的研究工作都十分重视，诸如国际能源机构和欧洲共同体，都制定了大型热泵发展计划。相对世界热泵的发展，中国热泵的研究工作起步约晚20-30年左右。新中国成立后，随着工业建设新高潮的到来，热泵技术才开始引入中国。我国的热泵研究开始于20世纪80年代。6其中天津大学的吕灿仁、马一太、杨昭等在这方面做了很多工作，并进行了实验研究[1-3]。对于采暖面积较大的住宅区，采用热泵供暖还是有较高经济效益的。此外热泵还可以用于夏季制冷，在炎热的夏季为冷用户提供冷源，达到一机两用的目的，节省了投资和建筑空间。虽然地源热泵的能耗费用要高于煤的能耗费用，但是随着能源政策的进一步落实和实施，在实际工程中，虽然热泵供暖运行费用率略高于燃煤的直接成本费用、整体配套工程投资稍多些，但具有能量利用率高、环保等特点，只要完善系统相关技术的配套，就具有很好的推广应用价值。热泵在运行产生的余热也可以进行回收利用，在冬季供暖时这部分回收的余热有很高的利用价值。三种不同能源驱动的热泵相比较是否有优势，主要取决于三种能耗费用的比例。发展热泵站技术，节约煤的消耗，将会有广阔的前景，但是目前我国电力供需矛盾突出，能源价格不合理，在一定程度上阻碍了热泵在我国的应用[4]。热泵新技术层出不穷，热泵的用途也在不断的开拓，广泛应用于空调和工业领域，在能源的节约和环境保护方面起着重大的作用。在本文计算过程中，假设苏州某集中供暖，将进行供暖技改，分别以①燃煤锅炉②燃气锅炉③电动热泵④柴油机热泵⑤燃气机热泵供暖，将五种方案进行经济性分析，比较找出较佳供暖方案。文中主要用IRR经济指标分析几种不同采暖方式的投资效益，结合其它实际情况，运用权重总和计分的方法提出较适合本地情况的投资方案。给投资提供简单的参考依据。文中所分析计算的热泵为三种不同驱动方式的地源热泵，以及燃7煤、燃气锅炉两种卧式锅炉。8第一章常见采暖方式介绍1.1常见采暖方式基本原理（1）燃煤锅炉：燃煤锅炉就是燃料为燃煤的锅炉，是指经过燃煤在炉膛中燃烧释放热量，把热媒水或其它有机热载体(如导热油等）加热到一定温度（或压力）的热能动力设备。在燃煤锅炉工作时应考虑其燃料燃烧是否充分、炉体保温、废料余热回收等问题。（2）燃气锅炉：以燃气为燃料的锅炉，相较燃煤锅炉燃气锅炉燃料燃烧更加充分，能源利用率较高，实际工作时须考虑锅炉所排的烟气的余热回收。（3）燃气机热泵热泵是一种利用高位能使热量从低位热源流向高位热源的节能装置[5-6]。所谓燃气热泵（GasEngine-DrivenHeatPump，简称GEHP）。在自然界中，水总是由高处流向低处，热量也总是从高温传向低温。人们可以用水泵把水从低处抽到高处，实现水由低处向高处流动，热泵同样可以把热量从低温传递到高温。所以热泵实质上是一种热量提升装置，工作时它本身消耗很少一部分电能，却能从环境介质（水、空气、土壤等）中提取4-7倍于电能的装置，提升温度进行利用，这也是热泵节能的原因。地源热泵是热泵的一种，是以大地或水为冷热源对建筑物进行冬暖夏凉的空调技术，地源热泵只是在大地和室内之间“转移”能量。利用极9小的电力来维持室内所需要的温度。（4）电动热泵：电动热泵在工作时先进行天燃气发电，然后采用电动压缩机使工质进行压缩—冷凝—节流—蒸发的循环而制冷、制热。（5）柴油机热泵：柴油机热油泵是采用柴油发动机带动热油泵运行的热泵。1.2几种常见采暖方式优缺点锅炉：燃煤锅炉是指燃料燃烧的煤，煤炭热量经转化后，产生蒸汽或者变成热水。但并不是所有的热量全部有效转化，有一部分无功消耗，这样就存在效率问题，一般大些的锅炉效率高些，60%~80%之间。这种锅炉的优点为能燃烧各种煤且燃烧较完全，所以锅炉容量可做得很大，适用于大、中型及特大型锅炉。其缺点是适用煤种受灰熔点和渣的粘滞性的限制；锅炉负荷变动范围较小；不能快速启停；由于炉内温度可达2000℃左右，有害气体NOx排放量大,对大气污染较严重。燃气锅炉不仅可以提高锅炉热效率，而且可以显著减少污染物排放。但其受制于初期投资和日常运行成本。但随着国家环保力度的加大，加之西气东输和利用国际天然气资源等工程的实施，大多数城市开始推广应用清洁能源，大量的燃气锅炉将替代原有的燃煤锅炉，燃气锅炉的市场前景相当广阔。10地源热泵：热泵与锅炉供热相比，具有以下优点：（1）运行附加费较小，这是因为：①热泵装置不需要燃料输送费用和保管费、排渣运输费等；②检修周期较长，因锅炉设备与高温烟气接触，构件极易受损；而热泵系统只有两个部件运动，磨损少，平时无需任何检修。③管理人员与劳动强度均可减少，节省工资开支。（2）运行直接费用（电费）一般比燃煤锅炉大，这是热泵的主要开支。（3）热泵初投资费用常大于锅炉房设备（指单纯为冬季供热而设）。相同容量的制热设备比锅炉设备为贵。此外，初投资与装置规模，机房规模投资亦有关[7]。但在工程中也发现了垂直埋管式地源热泵存在的主要缺点是:(1)土壤的热导率小,地埋管的传热系数小,需要较大的传热面积；(2)造价较高,运行中发生故障不易检修。这些是以后需要进一步研究的地方[8]。11第二章几种采暖方式技术经济评价2.1几种采暖方式技术经济评价方法及参数2.1.1经济评价方法在本文计算过程中，假设苏州某集中供暖，将要进行供暖技改，分别以①燃煤锅炉②燃气锅炉③电动热泵④柴油机热泵⑤燃气机热泵供暖，本文将五种方案汇总进行经济性分析、比较，找出较佳供暖方案。本文中主要用IRR经济指标分析几种不同采暖方式的投资效益，结合其它实际情况，运用权重总和计分的方法提出较适合本地情况的投资方案。给投资提供简单的参考依据。内部收益率(IRR)，是资金流入现值总额