住宅区采暖方案经济比较分析

住宅区采暖方案经济比较分析

李侃

天津致通机电设计事务所天津300384

摘要：住宅小区采暖方案一般采用小区自建换热站，由市政热网供热的方式。也可以自备燃气锅炉房的方案。本文通过某具体住宅小区项目，分析比对了这两种方案初投资及运行后的费用高低，从经济和运行角度分析了两种方案的优劣。

关键词：住宅小区采暖方案；市政热网供热；燃气锅炉供热；经济分析

1.工程项目概况

该项目位于河南省焦作市武陟县，项目共分四期。总建筑面积51万平米，其中地上约47.5万平米。其中别墅面积约20万平米，住宅面积约27.5万平米。应甲方要求对供热形式进行分析，采用市政供热模式或自备燃气锅炉供热方式，从投资和运行的角度选择更合理的方案。同时还需将入住率的高低纳入考量，以便更佳贴近项目实际情况，以便对项目各发展阶段提供判断依据。

2.经济外部条件

经济分析分为初投资对比和运行费用对比组成。除入住率以外，能源价格和热网建设费、设备价格将是最主要的构成。根据当地物价局刊登的价格信息（2018年4月）可知：

供热：供热价格居民用热按面积计费0.19元/m2日，按面积计费时，居民用热按套内建筑面积计费（以房屋所有权标注为准，无房屋所有权证或房屋所有权证中未标明套内建筑面积的，按房屋建筑面积的90%计费），采暖季120天。折算成建筑面积每平米：20.52元/（m2.采暖季）

天热气：2.90元/m3

热网配套费（甲方咨询当地有关部门提供）：105元/m2

用电平均价格：0.76元/kWh

3.初投资估算

方案一：自备燃气锅炉供热。主要初投资包括：燃气锅炉、水泵、供热管网。

方案二：接入市政热网自建换热站供热。主要初投资：热网配套费（包含小区内管网建设、换热站建设）。

总供热负荷按40W/m2热负荷指标进行估算（因在经济分析中此指标仅影响锅炉投资，在总比例中占比不大，所以其准确程度可以适当放宽）。同时依据方案图，对整个小区采暖内采暖管网进行初设程度的规划，并估算管径，计算管网费用等，则两方案初投资估算如下表：

对比可见，采用自备燃气锅炉初投资费用远远低于采用市热网供热初投资。从初投资角度分析，自备燃气锅炉的采暖方案优势明显。

4.方案一运行费用估算

当采用方案一时，采暖费由甲方收取，所以入住率的高低不仅影响系统运行费用，更影响甲方收入，故运行费用必须考虑不同入住率的影响。结合甲方意见，将入住率分为高低两类加以对比分析，其中低入住率指：别墅入住率20%，住宅入住率40%。高入住率指：别墅入住率50%，住宅入住率80%。

4.1低入住率时采暖季运行费用

按照入住率和采暖费收费标准，可算得项目收入。同时依据低入住率时的热负荷，计算燃气锅炉天然气消耗量，进而计算燃气费用作为地入住率时自备燃气锅炉供热。这里有个重要指标：综合负荷系数。它由两部分组成，一是考虑整个采暖季平均每天负荷占最大负荷的比例，一般经验认为此数值在0.48，二是考虑到户间传热随着入住率的变化而变化，百分百入住时户间传热系数为1，最大一般取1.35。综合考虑两者影响，低入住率时综合负荷系数取值为0.74。

同时，估算水泵总电量，进而计算采暖季120天内水泵运行耗电费用。另一项主要运行费用为运行管理人员的人力成本支出，以及可能发生的设备更换维修等费用，统称管理费，按甲方经验取100万元每年。计算结果如下表：

方案1：自备燃气锅炉采暖低入住率年度运行费用

4.2高入住率时采暖季运行费用

按照同样的方式计算高入住率时运行费用，其中综合负荷系数取0.61

5.方案二运行费用估算

当采用方案二时，采暖费收入与甲方物业无关，及没有采暖收入，但因采用换热机组没有了天然气的消耗，同时因设备运行简单，人力成本也大大降低。故无论入住率高低，此时运行费用主要有水泵耗电和管理费组成。具体结果如下表：

6.分析总结

由以上结论可知，无论何种方案，无论入住率高低，采暖系统的运行都不会盈利，各种情况的差别只在支出大小的控制上。成本最低的方案就是最经济的方案。所以必须将初投资纳入计算，按20年寿命周期考虑，看哪个方案成本最低。所谓20年寿命周期，就是按系统运行20年考虑并结合初投资，平均下来每年度的运行费用。这个费用越低即可视为该方案越经济。结论如下表：

由此可见，即使在低入住率情况下，采用燃气锅炉的方案也比接入市政热网更省钱。那么是否可以得出结论，采用自备燃气锅炉方案更经济呢？

其实，在整个计算过程中可以发现有几个关键变量对最终结果有比较大的影响依次为：入网配套费，综合负荷系数，自备燃气锅炉时的管理成本，天然气价格。

其中热网配套费是可以和当地部门协商的，根据以上方法测算，当配套费降至80元每平米时，低入住率时方案1就已经没有价格优势了。综合负荷系数和管理成本都是甲方物业运行成本控制问题，所谓综合负荷系数体现的就是随着末端负荷的变化，调整锅炉运行，降低燃气消耗量的一个系数，如果系统维护不好，或运行方式较为粗暴简单，不能及时随天气和用户数量调整设备运行负荷，那么这一指标很难维持在低位。根据以上算法，当综合负荷系数调高0.8，低入住率时两个方案的20年寿命周期年平均费用就持平了。而此时，如果管理费能从100万降至60万每年，那么方案1的优势就能恢复到原来的水平。但是天然气价格如果从2.9元提高至3.2元每立方，两个方案又会持平。

可见，没有绝对的经济方案，只有甲方依据自身往年项目的运行管理经验，判断自己运行管理费用的控制能力。然后和当地有关部门就入网配套费价格展开积极协商，权衡利弊寻求最佳方案。

7.结语

以此项目为例，通过具体计算高低入住率的不同情况，对自备燃气锅炉方案和接入市政热网建换热站方案在经济上的优劣进行了对比分析。虽然从直观的数据上看自备燃气锅炉方案更优，但是本文更想指出的问题是，几个关键变量对分析结果的影响力。必须基于每个项目的实际情况，对入网配套费，综合负荷系数，自备燃气锅炉时的管理成本，天然气价格这四个因素给与足够重视，才能找到与最经济的采暖方案。

参考文献：

[1]康艳兵，《不同采暖方式的技术经济评价分析》；专家分析，2007，16~22

[2]夏喜英，王建华，《集中供热、燃气锅炉及电热供暖系统的经济分析》，建筑热能通风空调，2002，45~46

[3]于春龙，《几种集中供热方式的分析与比较》，节能技术，2010，40~42