算笔账燃煤机组“超低排放”和“煤改气” 谁更经济？-北极星大气网

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大气污染治理压力之下，“超低排放”成为一些地区燃煤电厂的必然选择。然而，电厂更关心的是经济性问题。根据《火电工程限额设计参考造价指标(2012年水平)》(以下简称《造价指标》)及实际发电机组的运行情况调研，考虑燃煤发电及燃气发电的机组容量，以300MW机组为基准，燃料价格以燃气3.6元/Nm³，煤炭600元/t计算，分别对燃煤机组执行“超低排放”限值、燃气锅炉发电及燃气蒸汽联合循环的发电成本进行核算。结果表明，燃煤机组执行“超低排放”限值与天然气发电相比，具有较好的经济性。

协同治理路线具有较好的经济性

改造会增加设备投资，但优化工艺会有节能效果

根据电厂调研数据及《造价指标》编制原则核算，2×300MW燃煤锅炉烟气污染物“超低排放”改造(采用湿式电除尘技术路线)总工程静态投资为12475万元，单位投资为207.92元/kW，其中建筑工程费、设备购置费、安装工程费及其他费用分别占比4.2%、79.8%、8.3%、7.7%，如图1所示。

图1、300MW燃煤/燃气机组、燃气蒸汽联合循环投资成本构成

结合电厂提供的实际运行数据，考虑电厂投资收益率，经测算，执行《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)特别排放限值和“超低排放”限值(即在基准氧含量6%条件下，烟尘、SO2、NOx排放浓度分别不高于5mg/m³、35mg/m³、50mg/m³)的污染物控制成本分别为0.0241元/kWh和0.0401元/kWh。执行“超低排放”限值时污染物控制成本增加0.016元/kWh，如表1所示。

表1、执行GB13223-2011特别排放限制和“超低排放”时各污染物控制成本比较(元/kWh)

根据电厂调研数据及《造价指标》编制原则核算，执行“超低排放”时发电成本为0.466元/kWh。具体构成如下：燃料费占比49.79%，折旧费占比12.60%，财务费用、分利、所得税、环保及其他分别占比6.1%、10.6%、2.8%、8.61%、9.5%，如图2所示。

图2、300MW燃煤/燃气机组发电成本构成

以低低温电除尘技术为核心的烟气协同治理技术路线中，为提高脱硫装置除尘能力，应作气流分布优化、采用喷淋层优化设计及高性能的除雾器，需增加设备投资，但此时低低温电除尘器所需的比集尘面积较小，可减少设备投资，且运行电耗较低。电除尘器前需设置热回收器，虽需增加初投资及维护费用，但可回收热量，具有节能效果，一般可在3年~5年收回成本。另外，脱硫塔入口烟气温度较低，脱硫装置工艺用水量减小，引风机电耗可降低。

湿式电除尘技术路线中，在脱硫装置后增设WESP，增加了设备投资和运行费用。因此，烟气协同治理技术路线从整个系统来看，具有较好的经济性。

燃气发电：设备投资巨大

国内目前未有300MW纯燃气锅炉的运行业绩，但核算发电成本在1元/kW˙h左右

若将燃煤锅炉改成燃气锅炉，由于燃料不同造成的结构形式完全不同，需对锅炉进行更换，工程改造投资成本约为6.22亿元，单位投资为1036.67元/kW，其中建筑工程费、设备购置费、安装工程费及其他费用分别占比22.5%、45.0%、19.3%、13.2%，如图1所示。新建项目与改造项目的投资成本相当，国内目前尚未有300MW纯燃气锅炉的运行业绩。

根据实际调研数据，燃气价格按照3.6元/Nm³计算，发热量按8500大卡计算。锅炉发电效率按47%计算，得到天然气发电单位耗气量0.2107Nm³/kW˙h，由此算得燃气锅炉发电的燃料成本为0.7585元/kW˙h。根据《造价指标》规定的燃料成本占发电成本比例70%估算，发电成本为1.0836元/kW˙h。

燃气蒸汽联合循环发电的成本如何?根据对电厂的实际数据调研，国际上9F型燃气轮机的单位造价约为356美元/kW，折成人民币是2421元/kW。我国实际引进的9F型机组单位造价在3090元/kW～4096元/kW，比国际造价高出的部分包括技术引进费用等，工程静态总投资达到20亿元以上，如图1所示。

通过天然气燃气蒸汽联合循环发电，燃气价格按照3.6元/Nm³计算，参考《造价指标》电价构成，发电成本为0.932元/kWh;其中燃料费占比72.15%，折旧费占比7.66%，财务费用、分利、所得税及其他分别占比3.83%、6.12%、1.68%、8.56%，如图2所示。

超低排放和煤改气的经济账

燃气价格影响燃气发电成本，但增加额度高于超低排放改造

不同发电方式发电成本对比如表2所示。针对不同容量、不同污染物排放水平及新建/改造的燃煤机组，其“超低排放”改造的投资成本及运行成本有所差别。

“超低排放”改造增加发电成本0.01元/kWh~0.02元/kWh，但也存在发电成本增加很少的情况，如神华国华三河电厂，由于采用神华煤，且改造前污染物排放浓度较低，改造增加发电成本约0.005元/kWh。

此外，多数电厂在改造前难以达到GB13223—2011标准，必须投入资金改造，若在“超低排放”改造中扣除达到GB13223—2011标准要求导致的投资和运行费用，则增加的发电成本还将进一步降低。新建“超低排放”燃煤机组增加的发电成本更少，为0.005元/kWh~0.01元/kWh。

对于“煤改气”来说，不同地区的燃气价格不同，发电成本亦有所不同，与“超低排放”燃煤机组相比，发电成本增加0.2元/kWh~0.85元/kWh。

表2、不同发电方式的额发电成本对比

原标题：头条 | 燃煤机组执行“超低排放”限值与天然气发电谁更经济？

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