西部的冬季供暖:清洁取暖这笔账
资本成长学堂 · 道纳出品
设想十月中旬,西部一个县城的热力公司在开今年的供暖准备会。城北那几座老燃煤锅炉房,按要求今年冬天是最后一个采暖季;三套替代方案摆在桌上:接城外热电厂的余热,改燃气锅炉,或者上一批空气源热泵。工程部只问能不能按时建完,财务部只问了一句:哪一套建完以后,我们烧得起?
清洁取暖,说起来是换一种热源,算起来是两本账:一本是建的时候花多少钱,一本是每个冬天烧多少钱。前一本账,补贴能帮上不少;后一本账,年年都要自己付。很多地方的清洁取暖,难处不在「建得起」,而在「用得起」。
西部的冬天来得早、走得晚,采暖期普遍比东部长,高海拔的地方一年里大半时间都要供暖。我们在第 210 期讲西部的冬天时说过,季节性问题的核心,是收入和支出在时间上错开了;在第 251 期讲天然气时说过,冬季是用气高峰,保障居民用气优先,部分工业用户在合同里会被列为可中断用户。这两件事,到了供暖这里都要算进来。这一篇是「西部笔记」的第五十篇,讲清洁取暖有哪几条路,各自的钱花在哪,再给一个县城的供暖改造算一遍账。
先说明:清洁取暖的范围界定、支持政策、价格机制,各地差别很大,本文只做一般性介绍,具体以国家和各地现行规定为准。文中不点名任何地区或企业。
一般说的清洁取暖,是用天然气、电、地热、生物质、太阳能、工业余热、清洁化燃煤等,替代散烧煤和低效小锅炉。按热源分,常见的有六条路:
| 路径 | 怎么供热 | 适合的地方 | 主要约束 |
|---|---|---|---|
| 热电联产与工业余热 | 电厂或工厂的余热,经长输管线和城市管网送到用户 | 周边有电厂、钢铁、化工等热源,城区集中连片 | 热源要稳定,长输管线投资大,距离一远就不划算 |
| 燃气锅炉、燃气壁挂炉 | 集中锅炉房或分户燃气采暖 | 管网覆盖、气源有保障的城区 | 冬季气源保供,气价高,运行成本是大头 |
| 电采暖(直热、蓄热) | 电暖器、电锅炉,夜间用谷电蓄热 | 电网容量充足、谷电价格低的地方 | 直热耗电多,配电网要增容 |
| 热泵(空气源、地源、水源) | 用电驱动,从空气、土壤或水中取热 | 空气源适合寒冷但不极寒的地方;地源、水源要看地质和水文 | 极寒天气下空气源效率下降,初投资高 |
| 生物质 | 秸秆、林业剩余物等加工成成型燃料,配专用炉具或锅炉 | 农林资源多的乡镇和农村 | 燃料收储运要有人做,排放要达标 |
| 地热 | 中深层地热水换热,或浅层地热能配合热泵 | 有地热资源、勘查清楚的地方 | 勘查有风险,要回灌,取用水要依法管理 |
还有太阳能,多作为辅助:白天集热、配合蓄热或其他热源,在日照好的地方用得多。
这六条路没有哪一条是「最好」的。选哪条,先看本地有什么:有没有热源,有没有气,电网够不够,资源在哪里。 同一个县,县城、乡镇和农牧区,往往要走不同的路。
| 材料 | 在哪里 | 看什么 |
|---|---|---|
| 清洁取暖规划或实施方案 | 发展改革、住房城乡建设、能源主管部门 | 本地的改造范围、目标、路径安排,哪些片区走哪条路 |
| 供热规划和管网现状 | 住房城乡建设部门、热力公司 | 现有供热面积、热源分布、管网覆盖、老旧管网比例 |
| 热价文件 | 价格主管部门 | 居民和非居民热价,按面积还是按计量收费,最近一次调整在什么时候 |
| 电价表 | 电网企业公布的电价和代理购电价格表 | 峰谷时段怎么划分,采暖用电执行什么价格,第 143 期讲储能时用过这张表 |
| 气价和气源合同 | 价格主管部门、城燃企业 | 居民用气价格、采暖季供气保障安排、有没有可中断条款 |
| 热源情况 | 周边电厂、工业企业 | 能对外供多少热,供热期能不能稳定,离县城多远 |
| 地热和生物质资源 | 自然资源、农业农村、林草部门 | 地热勘查成果,秸秆和林业剩余物的可收集量 |
| 支持政策 | 财政、能源主管部门 | 有没有上级资金和地方配套,补的是建设还是运行,补几年 |
有两样东西最容易被漏掉。
一是配电网的容量。电采暖和热泵改造一大片,冬季晚高峰的负荷会一下子上去,变压器和线路要不要增容、谁出钱、多久能完成,要提前和电网企业对清楚。
二是补贴的期限。很多支持政策补的是建设,或者只补运行的头几年。补贴退了以后,运行成本由谁承担,方案里要写清楚。
看一个清洁取暖方案,我们一般按这个顺序问三件事。
第一,每个冬天烧多少钱。 把运行成本折成每平方米每个采暖季多少元,和现行热价、居民原来的取暖花费放在一起比。运行成本远高于热价的方案,建得再好,每年都要有人补差。这个人是谁,是热力公司、地方财政,还是居民自己,要在建之前说清楚。
第二,建设投资摊到每年多少钱。 投资补贴能把这一块压下去,但它只解决一次。所以投资大、运行省的方案,和投资小、运行贵的方案,补贴带来的效果完全不同。
第三,最冷的那几天顶不顶得住。 清洁取暖最怕的不是平均气温,而是寒潮:空气源热泵的效率在低温下往下走,燃气在最冷的时候最紧张,电网在晚高峰最吃劲。方案要按最冷的那一周校核,而不是按采暖期平均。
我们的看法是:清洁取暖最常见的问题,是用建设补贴把一个运行成本过高的方案「做成了」,几年以后补贴退坡,要么财政长期贴钱,要么居民改回去烧煤。 选路径时,运行成本比投资更要紧。
还有一件比换热源更便宜的事:先把房子的保温做好。 建筑保温差,热量跑得快,换什么热源都贵。农村和老旧小区,保温改造往往能让后面的热源选小一号,运行费也跟着降。
设想西部一个县城,集中供热面积 300 万平方米,原来主要靠几座燃煤锅炉房,现在要整体替代。可选三套方案:
方案 A:接热电联产余热。 城外 20 公里左右有一座热电厂,能对外供热,建一条长输管线,改造换热站和部分管网;
方案 B:燃气锅炉。 原址改建燃气锅炉房,接入城燃管网;
方案 C:集中式空气源热泵。 在各换热站位置建热泵站,选低温型机组,配蓄热和配电设施。
基本假设(全部为示意):
采暖期 180 天,每平方米一个采暖季的用热量 0.42 吉焦(约 117 千瓦时);
居民热价每平方米每个采暖季 22 元,收费率 90%,全年热费收入 300 × 22 × 90% = 5,940 万元;
投资按 20 年、年利率 4% 等额摊还,每年摊销系数约 0.0736。
第一步:每平方米的运行成本
| 方案 | 算法 | 每平方米每季(元) |
|---|---|---|
| 原燃煤锅炉(对照) | 煤价每吨 600 元、热值每吨 20.9 吉焦、锅炉效率 70%,燃料每吉焦热约 41 元,加运维 8 元,约 49 元/吉焦 × 0.42 | 约 20.6 |
| A 热电联产余热 | 购热价每吉焦 28 元,加输配和运维 8 元,36 元/吉焦 × 0.42 | 约 15.1 |
| B 燃气锅炉 | 气价每立方米 2.8 元、热值每立方米 0.0356 吉焦、锅炉效率 92%,每吉焦热约用气 30.5 立方米,燃料约 85.5 元,加运维 7 元,约 92.5 元/吉焦 × 0.42 | 约 38.8 |
| C 空气源热泵 | 117 千瓦时热量 ÷ 采暖季平均能效 2.5 ≈ 46.7 千瓦时电,电价每千瓦时 0.35 元,约 16.3 元,加运维 3 元 | 约 19.3 |
只看运行,A 最省,C 和原来的燃煤差不多,B 几乎是原来的两倍。
第二步:把投资摊进来
| 方案 | 建设投资(亿元) | 每年摊销(万元) | 每年运行(万元) | 每年总成本(万元) | 折合每平方米(元) | 与热费收入的差额(万元) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| A 热电联产余热 | 4.2 | 3,090 | 4,536 | 7,626 | 25.4 | −1,686 |
| B 燃气锅炉 | 0.9 | 662 | 11,654 | 12,316 | 41.1 | −6,376 |
| C 空气源热泵 | 6.0 | 4,415 | 5,800 | 10,215 | 34.1 | −4,275 |
A 的投资里,长输管线约 3 亿元,换热站和管网改造约 1.2 亿元;C 的投资包括机组、蓄热和配电设施。三套方案,没有一套光靠现行热价能打平。
第三步:补贴能补上多少
假设上级资金和地方配套合计覆盖建设投资的 40%,只补一次。
| 方案 | 补贴后每年摊销(万元) | 每年总成本(万元) | 与热费收入的差额(万元) |
|---|---|---|---|
| A 热电联产余热 | 1,854 | 6,390 | −450 |
| B 燃气锅炉 | 397 | 12,051 | −6,111 |
| C 空气源热泵 | 2,649 | 8,449 | −2,509 |
这张表读出来的结论是:
投资补贴对 A 和 C 有用,对 B 几乎没用。 B 的问题在燃料,每年一万多万元的气费,投资补多少都改变不了;
**A 补贴后每年只差 450 万元左右,**通过管网降损、提高收费率,或者按程序评估调整热价,有希望收窄;
**C 补贴后每年还差 2,500 万元,**要么争取更低的采暖电价,要么提高能效,要么长期由财政补差。
第四步:再加两个压力
寒潮把热泵的能效压下来。 假设遇上偏冷的冬天,C 的采暖季平均能效从 2.5 降到 2.0,每平方米耗电从 46.7 千瓦时升到 58.3 千瓦时,运行成本从 19.3 元升到 23.4 元,全年多出约 1,225 万元。
气价涨一点。 假设 B 的采暖用气价格每立方米涨 0.5 元,每平方米多出约 6.4 元,全年多出约 1,924 万元。
到这一步,热力公司心里就有数了:A 是这个县城最划算的,前提是那座热电厂的供热能力稳定、愿意签长期合同,长输管线的投资能落地。没有这个热源的县城,账就要换一种算法。
(以上数字为示意,不对应任何地区、企业或项目。)
县城之外,农村和牧区的住户分散,集中供热管网接不过去,清洁取暖多是分户改。设想一户农村住户,实际采暖面积 60 平方米,房子保温一般,一个采暖季每平方米用热 0.5 吉焦,合计约 30 吉焦(约 8,333 千瓦时)。
| 方式 | 算法(示意) | 每季运行(元) | 设备投入(元) |
|---|---|---|---|
| 散煤炉 | 炉子效率约 50%,约 2.9 吨煤,每吨 700 元 | 约 2,010 | 已有 |
| 直热电采暖 | 8,333 千瓦时 × 0.35 元 | 约 2,917 | 约 3,000 |
| 空气源热泵 | 能效 2.2,约 3,788 千瓦时 × 0.35 元 | 约 1,326 | 约 24,000 |
| 生物质成型燃料炉 | 燃料热值每吨 15 吉焦、炉效 75%,约 2.7 吨,每吨 900 元 | 约 2,400 | 约 3,000 |
直热电采暖设备便宜,每个冬天却比烧煤多花九百元左右;热泵每个冬天省下近 700 元,可设备要两万多元。农户最容易接受的,是设备便宜、运行也不贵的方案,可这样的方案在表里找不到。
所以分户改造,补贴通常落在两处:一是设备,二是运行的电价或燃料。设备补了、运行没补,热泵装上了也可能舍不得开;运行补了几年就退,第 210 期讲过的那种收支错开,就会落到农户自己身上。
再算一笔保温的账:把这户的屋顶和门窗做一次保温改造,假设每平方米用热从 0.5 降到 0.35 吉焦,热泵一个冬天的电费从约 1,326 元降到约 928 元,还能选小一号的机组。保温改造本身要花钱,但它省下的是以后每一个冬天。
(以上数字为示意,不对应任何地区、企业或项目。)
供暖是一门很典型的季节性生意。居民热费大多在采暖季开始前后集中收,燃料、购热、电费集中在冬季几个月付,设备检修和管网改造放在夏秋。
这有两个后果。
一是秋天账上钱多,容易被挪去做别的。 热费是预收的,对应的是整个冬天要兑现的供热服务。拿它去还别的债、投别的项目,到了一二月购热款、气款一到,现金就会断。
二是改造工程要赶在采暖季之前完工。 清洁取暖的工程大多只有一个窗口:开春停暖以后开工,十月前后必须调试完。工期一拖,冬天就要么用老锅炉顶,要么临时找替代热源,两样都贵。所以借款和工程款的安排,要按这个窗口来排,借款的到期日不要落在采暖季中间。
坑一:只比投资,不比运行。 投资小的方案最容易通过,可运行成本是每年都要付的。二十年算下来,运行费常常超过投资本身,示意里燃气方案的二十年燃料费是投资的二十多倍。
坑二:按平均气温选热泵。 寒潮时空气源热泵效率下降,要按当地最冷时段校核,选低温型机组,必要时配辅助热源。
坑三:燃气方案不问气源。 冬季用气高峰,居民用气优先保障,但燃气锅炉房的气量能不能足额供应、价格怎么定,要在合同里写清楚。
坑四:电采暖不问配电网。 一片村子同时改电,晚高峰负荷翻几倍,变压器和线路不增容,冬天就会跳闸。
坑五:补贴只看头几年。 补贴退坡后谁来承担运行差额,方案里要有答案,否则就可能出现改回去烧煤的情况。
坑六:热电联产热源不签长约。 长输管线投资几个亿,热源方如果只签一两年的供热协议,或者机组将来要关停,管线就成了沉没成本。
坑七:地热和生物质只算资源,不算组织。 地热要勘查、要回灌、取水要合规;生物质要有人收、有人储、有人运。资源账算得清,组织跟不上,供热就不稳。
坑八:忽视保温。 先换热源、不做保温,等于给一个漏风的房子装了一台更贵的炉子。
| 序号 | 核对项 | 完成 |
|---|---|---|
| 1 | 本地有没有可用的热电联产或工业余热热源,距离多远,能签多长的合同 | □ |
| 2 | 每条路径的运行成本是否折算到每平方米每个采暖季,和现行热价、原取暖花费比过 | □ |
| 3 | 建设投资是否按年限和利率摊到每年,补贴前后各算过一次 | □ |
| 4 | 补贴补的是建设还是运行,补几年,退坡后差额由谁承担 | □ |
| 5 | 热泵方案是否按最冷时段校核能效,有没有辅助热源 | □ |
| 6 | 燃气方案的气源保障和采暖季价格是否落实到合同 | □ |
| 7 | 电采暖和热泵改造的配电网增容是否和电网企业对过,谁出钱、多久完成 | □ |
| 8 | 采暖用电执行什么电价,峰谷时段怎么划,蓄热能不能用上谷电 | □ |
| 9 | 地热是否有勘查成果和回灌方案,取用水手续是否清楚 | □ |
| 10 | 生物质燃料的收储运由谁做,排放能否达标 | □ |
| 11 | 建筑保温改造是否先做或同步做 | □ |
| 12 | 热费收费率、管网损耗是否纳入测算 | □ |
| 13 | 工程是否能在采暖季前完工,借款到期日是否避开采暖季 | □ |
| 14 | 县城、乡镇、农牧区是否分片选路径,而不是一个方案套到底 | □ |
清洁取暖这笔账,建的那一次是小头,烧的每一个冬天才是大头。
一个县城选哪条路,先看身边有什么:热源、气源、电网、资源;再按最冷的那一周和补贴退坡以后的那几年,把运行成本算一遍。算下来烧得起的方案,才是能一直用下去的方案。
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本文为一般性讨论,文中数字均为示意,不对应任何地区、企业或项目,不构成投资建议。清洁取暖的范围界定与支持政策、居民供热价格与热计量收费、采暖用电和用气价格、地热资源勘查与取水管理、生物质锅炉排放要求,以国家和各地现行规定为准。
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