新虹桥国际医学园区冷热电三联供项目的方案分析

吕峰

摘要：以实际工程为例，从投资和社会效益、经济效益角度，探讨冷、热、电三联供的能源供给方式在该项目中应用的可行性。

关键词：可持续发展， 冷、热、电三联供，投资，效益

中图分类号： U652.7+2 文献标识码： A 文章编号：

新虹桥国际医学园区属于上海大虹桥商务区拓展区范畴。总用地面积467 亩。规划总建筑面积约70万平方米。区内拟建两座三级甲等医院、两座国际医院、四座特色诊疗中心、以及保障中心、商业配套等设施。园区内能源需求具有量大，种类多、波动大的特点。同时上海位于长三角的核心地区，自身电力缺口较大。

以天然气为燃料的冷、热、电三联供集中供能系统近年来得到了迅速的发展。该方式可以大幅度提高能源转换效率和减少能源输送损失。同时天然气作为一种清洁能源，在燃烧过程中几乎没有烟尘、二氧化硫等排放，氮氧化物排放量也大大低于煤炭。在园区内科学的、有针对性的建设以天然气为一次能源的三联供项目，既符合上海提出的“国际性、低碳、环保”的可持续发展战略目标，又在取得社会效益同时收获良好的经济效益。

1  园区设计负荷

根据该园区用地面积、总建筑面积、容积率、控制高度和负荷指标，按照《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）对各建筑单体的围护结构热工参数和室内空气设计参数的规定，在各月典型日逐时热负荷曲线图基础上，分析得出该区域的空调冷、热负荷。绘制的全年冷、热负荷延时曲线见图1-1、图1-2。

图1-1供冷期负荷延时曲线图

从图1-1可以看出，冷负荷大于20MW的时间数为1800h左右，冷负荷大于15MW的时间数为2700h左右，冷负荷大于10MW的时间数为3750h左右。

图1-2供热期负荷延时曲线图

从图1-2可以看出，冬季热负荷大于15MW的时间数为1000h左右， 热负荷大于10MW的时间数为2300h左右，热负荷大于5MW的时间数为3400h左右。

根据以上负荷曲线分析，设计按最大小时冷负荷40MW，最大小时热负荷21MW（均按历年平均不保证50h/年的干球温度）。整个医学园区无冬季冷负荷。

2  冷、热、电三联供方案

经方案比选后确定园区内设集中能源中心，新建2×4343KW燃气内燃机发电、烟气余热利用系统，燃气耗量5085 Nm3/h，排烟量24840 kg/h，排烟温度390℃。利用发电机的余热承担冷热负荷。采用烟气-热水溴化锂机组作为余热利用设备，夏季以溴化锂机组提供基本的冷负荷，同时采用电制冷机组利用低谷电价进行水蓄冷，蓄冷量按设计日全天总负荷的8~9%选取，约为40~60MWh；冬季以溴化锂机组或者余热锅炉提供基本的热负荷，采用燃气热水锅炉提供调峰负荷。冬季供、回水温度90℃/60℃，夏季供、回温度6℃/13℃。

发电机输出采用系统侧并网，接入附近国家电网的220kV变电站的35kV母线。在本能源中心设置1座35kV升压站，容量为10MVA。发电出力信息送往上海市调，并网线路信息送市南地调。电气主接线如图2-1所示

图2-1系统主接线图

天然气由附近北瞿路上的1.6MPa/0.4MPa市政天然气调压站提供，该站的供应能力为5万m3/h。

3  主要设备选型及投资

（2）工程投资估算（按2011年四季度水平）及资金来源

静态总投资：28000万元；建设期利息：1438万元；项目动态总投资：29438万元；铺底流动资金：210万元；项目计划总投资：29648万元。

项目资本金为7500万元，由财政拨付。建设期第1年贷款5350万，第2年贷款为7500万，还款期为10年，采用等本金还款付息的方式。项目拟采用“基本费+能源使用费”的模式，基本费按250元/m2向园区入住单位收费, 预计收费为13500万，其中建设期第2年4500万、第3年按4800万，作为补贴收入用于项目；运营期第1年收4200万分摊在运营期头5年收入中。

（3）编制原则及依据

工程量根据各设计专业提供的设备材料清单及工程量清单为依据计列，不足部分参照同类工程。

人工单价按《电力工程建设概算定额》（2006年修订本）的综合工日单价计取，建筑工程26元/工日；安装工程31元/工日。上海市地区工资性补贴按3.2元/工日调整，超过定额部分进行调整，调整金额计入取费基数。

建筑工程执行《电力建设工程概算定额第一册建筑工程》（2006年版）中的取定价。对建筑工程定额的材料价差按照2011年第四季度当地建筑工程材料信息价格计算价差；建筑工程定额的施工机械价差执行主管部门颁发的机械台班价差调整。两项调整部分均按价差处理，只计取税金。

安装工程装置性材料价格按《发电工程装置性材料综合预算价格》（2006年版），不足部分可参考《电力建设工程装置性材料预算价格》（2006年版），结合当前材料价格水平调整计列。安装工程定额价格水平调整根据“定额〔2011〕4号《关于发布发电安装工程概预算定额价格水平调整系数的通知》规定调整，调增部分按价差处理，只计取税金。

人工工资调整根据电力工程造价与定额管理总站颁发的《关于调整电力建设工程人工工日单价标准的通知》（定额[2011]39号）的规定，对人工工资进行调整，调增部分按价差处理，只计取税金。

征地费用3000万元。

基本预备费按工程静态投资的5%计算。

建设期工程贷款利息按项目资本金按总投资的约25%，其余资金按银行贷款考虑，年利率7.05%(按季结息，年实际利率7.239％)。

4  效益分析

建设期3年，经营期20年；定员20人，人均年工资6万元，职工福利费系数60%；折旧年限15年，残值率5%；年发电量4238万KWh；年供热量7.36万MWh；年供冷量8.55万MWh；贷款年利率为6.89%；燃料天然气价2.43元/Nm3；锅炉天然气价3.49元/Nm3；基准收益率8%；含税供热价为580元/MWh、含税供冷价为550元/MWh、含税上网电价为668元/MWh。以上为项目的经济效益分析的基本数据。

计算得税前内部收益率17.7%；投资回收年限4.4年；财务净现值15208万元；资本金内部收益率19.1%。

敏感性分析显示，对项目内部收益率的影响因素依次为静态投资总额，达产负荷、天然气价格、冷价格、热价格、接入费、上网电价。

以固定成本最大年为基准测算本项目盈亏平衡点为BEF=44.9%（年总固定成本2275万元、年总可变成本4152万元、年销售收入9480万元、年销售税金259万元）。

5  结论

本工程建成后，每年可供冷30.8万GJ、热26.5万GJ、供电4238万KWh。与分散供电（取2010年全国供电标煤耗为335g标煤/kWh，未考虑线损），供热（燃气锅炉效率取90%）相比，每年可节约标煤6153吨，减少二氧化碳排放16000吨，减少二氧化硫排放130吨。

项目所得税后内部收益率14.66%，各项经济指标均符合相关规定，经济效益良好，项目可行。

分布式能源项目具有社会、经济两方面的效益。但此类项目普遍存在前期投资较大、冷热负荷需求不稳定、季节性需求明显等特点。为响应国家十二五规划中的节能减排的战略规划，建议政府考虑在项目本身按市场机制运作的同时，积极引导。在气价、税收、土地费用等方面给予一定政策支持。

参考文献

[1]《分布式供能系统工程技术规程》DG/TJ08-115-2008

[2]《燃气冷热电三联供工程技术规程》CJJ 145-2010

[3]《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003

[4] 国家发展和改革委员会《火力发电工程建设预算编制与计算标准（2007年版）》

[5]《电力建设工程概算定额—建筑工程（2006年版）》

[6]《电力建设工程概算定额—热力设备安装工程（2006年版）》

[7]《电力建设工程概算定额—电气设备安装工程（2006年版）》

[8]《发电工程装置性材料综合预算价格（2006年版）》

[9]《电力建设工程装置性材料预算价格（2006年版）》

[10]《电力建设工程概算定额使用指南（2006年版）》

[11]《关于发布发电安装工程概预算定额价格水平调整系数的通知》（定额[2011]4号）

[12]《关于调整电力建设工程人工工日单价标准的通知》（定额[2011]39号）