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【摘 要】供热事业的发展,引进、开发了各种新能源,其中生物质气化燃气和户用沼气备受青睐,但两者分散供热的投资、运行费用、投资回收、温室气体减排等情况,有待进一步商榷。为准备拿捏这两种新能源燃气分散供热的效益,文章将在了解生物质气化燃气和户用沼气分散供热情况的基础上,以天津某区域为例,从经济和环境的角度,深入研讨该区域中新能源燃气分散供热的效益情况。
【关键词】新能源;燃气;分散供热;效益
前言:
在诸多新能源燃气当中,生物质气体燃气和户用沼气颇为常见,且应用面广泛。其中生物质气体燃气的分散供热,燃气通过输送管网,集中输送至每家每户,入户后燃气在经过热网处理后,往各道管路输送热源,用于房间温控、生活热水、淋浴热水、地板采暖等;户用沼气的分散供热,每户有独立沼气池,生产出来的沼气通过管网输送至燃气壁挂炉,然后供至各个室内管路,用于沼气灯、沼气灶、淋浴器、暖片器等。然而,哪种新能源燃气更为适用?笔者认为:新能源燃气的适用性,要根据使用地点的主客观情况,从经济效益和环境效益角度综合分析,并在进行一系列缜密计算和全面评价后,选取最为合适的方案。
1.天津市某区域燃气供热需求分析
为掌握该区域的供热现状,笔者根据区域的面积热指标,全面估算该区域的热负荷现状。据统计,该区域总共有75户人家,按照每户4人的平均数量计算,小区共300人;每户人家需供热平均面积120m2。除了以上的供热客观环境条件,该区域目前在燃气供热方面,尚未采取任何节能措施,供热的指标推荐值,应在58-64W/m2中选取。考虑到区域内大多数房屋密闭程度不佳,在供热期间,可能需要承受比较高的热负荷,因此供热的指标推荐值,以最大值64W/m2为宜。按照该供热指示推荐值进行计算,得出该区域供热的总热负荷为522kW。
在此,笔者将结合案例区域供热的需求现状,对生物质气体燃气和户用沼气两种新能源燃气的经济效益与环境效益,进行估算分析,以选取最为合适的新能源燃气,作为该区域的供热源。
2.生物质气体燃气和户用沼气效益比对分析
关于生物质气体燃气和户用沼气效益的比对分析,我们需要在分析这两种新能源燃气分散供热经济效益的前提上,同步从环境保护的视角,掌握两种新能源燃气二氧化碳和甲烷的排放量,为案例区域做出相对科学合理的选择。
2.1生物质气化燃气效益
生物质气化燃气的分散供热,需要完成土建、气体设备、燃气壁挂炉、管网、暖气片等方面的投资,并支付相关的运行费用。土建方面,在区域内建造一间200m2房子,作为生物质气化和净化的场所,投资20万元;气化设备包括气化炉、净化设备、储气柜,其中前两样设备价格35万,储气柜价格40万;燃气壁挂炉,价格58.88万;管网,户外和户内管网总投资5.5万;暖气片,单价69元/片,每户4片,则区域内总共需要300片,总投资为20.7万。综合以上的投资统计,确定生物质气化燃气分散供热在区域内的初投资总额为180.08万。在运行过程中,按照522kW的热负荷标准和90%的燃气壁挂炉热效率,需要以玉米芯、棉花杆等材料,材料每吨价格为300元,每公斤材料产气2m3,气化后的燃气热值产气量为5.5MJ/m3,由此可以推算出,整個区域内总共需要16.4万燃料,加上气化站电费4.91万、燃气壁挂炉电费1.38万、人工费1.2万,运行总费用为23.89万。至于投资回收,按照天津0.45元/m3的生物质气化气价格和案例区域每年98.4万m3的总用气量,得出生物质气化气利润为44.28万,减去运行总费用23.89万,最后得出总净利润值为20.39万。而初投资总额为180.08万,因此需要8.83年才能回收全部投资。
2.2户用沼气效益
户用沼气的分散功能,初投资对象为土建、燃气壁挂炉、管网、暖气片。土建方面,根据案例区域内每户的供暖热负荷、燃气壁挂炉效率、沼气热值等,推算出每户平均一天的沼气需求量31.82m3,而按照天津市户用沼气池的设计标准,要求池内每m3,容纳0.3m3/d的沼气,根据31.82m3的沼气日产量,可确定需建设沼气的容积为106m3,这种规格沼气池的建造,加上净化设备、储气设备等,总共需要242.69万;燃气壁挂炉,价格58.88万;管网,户外和户外管网,以及三通阀,总投资12.18万;暖气片,单价69元/片,每户4片,则区域内总共需要300片,总投资为20.7万。综合以上的投资统计,确定户用沼气供热在区域内的初投资金额为334.45万。在运行过程中,以每户6.96kW的供暖热负荷和90%的燃气挂炉效率,及120天供暖期内的沼气需求量3818.4m3进行计算,考虑到区域内禽畜养殖数量比较少,因此无法以粪便作为沼气池的发酵产气原料,只能以单价300元/t的秸秆作为原料,秸秆的发酵产气潜力为0.426m3/kg,每户每年至少需要8.21t秸秆才能满足需求,则整个区域内每年至少需要18.5万秸秆费用,加上燃气壁挂炉、沼气净化设备、加压设备等每年电费3.5万,以及3.75万维修管理费用,在忽略不计人工费用的情况下,每年所需运行费用为25.75万。至于投资回收,主要体现为沼肥收益方面,所含全氮、全磷、全钾,每户增值总效益为3981.01万,因此区域内总共可增值29.9万。综合沼气每年总利润49.26万,可得总净利润53.41万。而初投资总额为334.45万,因此需要6.26年才能回收全部投资。
综合以上分析可见,生物质气体燃气和户用沼气两种新能源燃气,户用沼气具有比较明显的经济优势。除此之外,两种新能源燃气的分散供热方式,按照上文提到的供暖日负荷、燃气壁挂炉热效率等参数,可推算出生物质气化燃气和户用沼气分散供热时,每年将排放的二氧化碳均为561.18t,而甲烷每年可分别减少1328.4kg和2120.3kg的排放量。由此可以看出户用沼气分散供热方式,在环境效益方面也略胜一筹。
3.户用沼气分散供热的应用前景
自1930年开始,我国就开始推行沼气事业,直至今天,沼气依然是农村环境改善和农民增收的重要技术手段。案例区域属于天津市典型的农村发展中心,对农村经济、生态和社会效益等,提出了比较高的建设要求,在该区域推广沼气分散供热方式,除了需要拟定科学的户用沼气供应规划,还需要尽快落实示范户的建设,在改善相关服务体系的基础上,加强沼气分散供热系数的技术培训与指导,同时创新机制和加大投入,秉着统筹规划和与时俱进的原则,整合当地的各种资源,为这种新能源燃气的推广应用,奠定坚实的主客观基础。
4.结束语
文章通过研究,基本明确了天津市某农村区域内,生物质气体燃气和户用沼气两种新能源燃气分散供热的效益比对分析方法,并为该区域的燃气分散供热选择,提供经济和环境层面的合理建议,但鉴于不同地区对新能源燃气分散供热需求和条件的差异性,笔者认为其他地区在选择新能源燃气时,要结合本地区的实际情况,因地制宜地选择最为适合的分散供热方式,至于文章的研究,仅供灵活参考借鉴。
参考文献:
[1]曾婷婷,齐典伟.燃气供热系统定额供热节能潜力分析[J].煤气与热力,2015,(1):1-4.
[2]闫东明.山西某高校燃气供热方案的确定[J].山西科技,2014,(5):123-125.
[3]林明.供热系统煤改燃气中应注意的问题[J].区域供热,2014,(5):113-116.
[4]赵宏源,任峰,李淼.燃气供热存在的问题以及节能措施[J].油田节能,2006,(2):52-53.
【关键词】新能源;燃气;分散供热;效益
前言:
在诸多新能源燃气当中,生物质气体燃气和户用沼气颇为常见,且应用面广泛。其中生物质气体燃气的分散供热,燃气通过输送管网,集中输送至每家每户,入户后燃气在经过热网处理后,往各道管路输送热源,用于房间温控、生活热水、淋浴热水、地板采暖等;户用沼气的分散供热,每户有独立沼气池,生产出来的沼气通过管网输送至燃气壁挂炉,然后供至各个室内管路,用于沼气灯、沼气灶、淋浴器、暖片器等。然而,哪种新能源燃气更为适用?笔者认为:新能源燃气的适用性,要根据使用地点的主客观情况,从经济效益和环境效益角度综合分析,并在进行一系列缜密计算和全面评价后,选取最为合适的方案。
1.天津市某区域燃气供热需求分析
为掌握该区域的供热现状,笔者根据区域的面积热指标,全面估算该区域的热负荷现状。据统计,该区域总共有75户人家,按照每户4人的平均数量计算,小区共300人;每户人家需供热平均面积120m2。除了以上的供热客观环境条件,该区域目前在燃气供热方面,尚未采取任何节能措施,供热的指标推荐值,应在58-64W/m2中选取。考虑到区域内大多数房屋密闭程度不佳,在供热期间,可能需要承受比较高的热负荷,因此供热的指标推荐值,以最大值64W/m2为宜。按照该供热指示推荐值进行计算,得出该区域供热的总热负荷为522kW。
在此,笔者将结合案例区域供热的需求现状,对生物质气体燃气和户用沼气两种新能源燃气的经济效益与环境效益,进行估算分析,以选取最为合适的新能源燃气,作为该区域的供热源。
2.生物质气体燃气和户用沼气效益比对分析
关于生物质气体燃气和户用沼气效益的比对分析,我们需要在分析这两种新能源燃气分散供热经济效益的前提上,同步从环境保护的视角,掌握两种新能源燃气二氧化碳和甲烷的排放量,为案例区域做出相对科学合理的选择。
2.1生物质气化燃气效益
生物质气化燃气的分散供热,需要完成土建、气体设备、燃气壁挂炉、管网、暖气片等方面的投资,并支付相关的运行费用。土建方面,在区域内建造一间200m2房子,作为生物质气化和净化的场所,投资20万元;气化设备包括气化炉、净化设备、储气柜,其中前两样设备价格35万,储气柜价格40万;燃气壁挂炉,价格58.88万;管网,户外和户内管网总投资5.5万;暖气片,单价69元/片,每户4片,则区域内总共需要300片,总投资为20.7万。综合以上的投资统计,确定生物质气化燃气分散供热在区域内的初投资总额为180.08万。在运行过程中,按照522kW的热负荷标准和90%的燃气壁挂炉热效率,需要以玉米芯、棉花杆等材料,材料每吨价格为300元,每公斤材料产气2m3,气化后的燃气热值产气量为5.5MJ/m3,由此可以推算出,整個区域内总共需要16.4万燃料,加上气化站电费4.91万、燃气壁挂炉电费1.38万、人工费1.2万,运行总费用为23.89万。至于投资回收,按照天津0.45元/m3的生物质气化气价格和案例区域每年98.4万m3的总用气量,得出生物质气化气利润为44.28万,减去运行总费用23.89万,最后得出总净利润值为20.39万。而初投资总额为180.08万,因此需要8.83年才能回收全部投资。
2.2户用沼气效益
户用沼气的分散功能,初投资对象为土建、燃气壁挂炉、管网、暖气片。土建方面,根据案例区域内每户的供暖热负荷、燃气壁挂炉效率、沼气热值等,推算出每户平均一天的沼气需求量31.82m3,而按照天津市户用沼气池的设计标准,要求池内每m3,容纳0.3m3/d的沼气,根据31.82m3的沼气日产量,可确定需建设沼气的容积为106m3,这种规格沼气池的建造,加上净化设备、储气设备等,总共需要242.69万;燃气壁挂炉,价格58.88万;管网,户外和户外管网,以及三通阀,总投资12.18万;暖气片,单价69元/片,每户4片,则区域内总共需要300片,总投资为20.7万。综合以上的投资统计,确定户用沼气供热在区域内的初投资金额为334.45万。在运行过程中,以每户6.96kW的供暖热负荷和90%的燃气挂炉效率,及120天供暖期内的沼气需求量3818.4m3进行计算,考虑到区域内禽畜养殖数量比较少,因此无法以粪便作为沼气池的发酵产气原料,只能以单价300元/t的秸秆作为原料,秸秆的发酵产气潜力为0.426m3/kg,每户每年至少需要8.21t秸秆才能满足需求,则整个区域内每年至少需要18.5万秸秆费用,加上燃气壁挂炉、沼气净化设备、加压设备等每年电费3.5万,以及3.75万维修管理费用,在忽略不计人工费用的情况下,每年所需运行费用为25.75万。至于投资回收,主要体现为沼肥收益方面,所含全氮、全磷、全钾,每户增值总效益为3981.01万,因此区域内总共可增值29.9万。综合沼气每年总利润49.26万,可得总净利润53.41万。而初投资总额为334.45万,因此需要6.26年才能回收全部投资。
综合以上分析可见,生物质气体燃气和户用沼气两种新能源燃气,户用沼气具有比较明显的经济优势。除此之外,两种新能源燃气的分散供热方式,按照上文提到的供暖日负荷、燃气壁挂炉热效率等参数,可推算出生物质气化燃气和户用沼气分散供热时,每年将排放的二氧化碳均为561.18t,而甲烷每年可分别减少1328.4kg和2120.3kg的排放量。由此可以看出户用沼气分散供热方式,在环境效益方面也略胜一筹。
3.户用沼气分散供热的应用前景
自1930年开始,我国就开始推行沼气事业,直至今天,沼气依然是农村环境改善和农民增收的重要技术手段。案例区域属于天津市典型的农村发展中心,对农村经济、生态和社会效益等,提出了比较高的建设要求,在该区域推广沼气分散供热方式,除了需要拟定科学的户用沼气供应规划,还需要尽快落实示范户的建设,在改善相关服务体系的基础上,加强沼气分散供热系数的技术培训与指导,同时创新机制和加大投入,秉着统筹规划和与时俱进的原则,整合当地的各种资源,为这种新能源燃气的推广应用,奠定坚实的主客观基础。
4.结束语
文章通过研究,基本明确了天津市某农村区域内,生物质气体燃气和户用沼气两种新能源燃气分散供热的效益比对分析方法,并为该区域的燃气分散供热选择,提供经济和环境层面的合理建议,但鉴于不同地区对新能源燃气分散供热需求和条件的差异性,笔者认为其他地区在选择新能源燃气时,要结合本地区的实际情况,因地制宜地选择最为适合的分散供热方式,至于文章的研究,仅供灵活参考借鉴。
参考文献:
[1]曾婷婷,齐典伟.燃气供热系统定额供热节能潜力分析[J].煤气与热力,2015,(1):1-4.
[2]闫东明.山西某高校燃气供热方案的确定[J].山西科技,2014,(5):123-125.
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