电极锅炉热电解耦系统的经济效益计算方法

2025-07-21 ｜ 火电灵活性 / 热电解耦 ｜ 约 6分钟

热电解耦系统能不能收回投资，关键看电价低谷期的收益怎么算。这篇给出一个通用算法：把电厂的运行分成 A（不投解耦）、B（混合运行）、C（全解耦）三种模式，分别计算发电与供蒸汽的收入和成本，两者毛收入之差就是解耦系统的收益。下面以某自备电厂为例，演示现货市场和调峰市场两种口径下的投资回收期计算。

分析口径：为什么优先按现货市场算

在当前市场环境下，调峰收益水平相对较高：机组在 30% 负荷率以下调峰时，可获得约 0.8～1.0 元/千瓦时的调峰补偿。但电力市场正动态发展，未来会逐步过渡到现货市场运行，现货市场的收益预期通常低于调峰。为保证收益分析的稳健性，宜优先以现货市场收益作为分析基础，用更保守的口径考虑市场变化带来的风险。

三种工作方式

站在整个电厂角度，安装热电解耦设备后的运行可分为三种典型方式（以某自备电厂为例）：

• A 模式（不投解耦设备）：蒸汽负荷完全由发电机组承载，等同于未安装解耦设备的基础工况。电价低谷期为保障蒸汽供应，需把发电负荷率降到最低限度（如 38.6%），以维持稳定蒸汽输出（如 106 吨/小时）。
• C 模式（全解耦运行）：由电极锅炉热电解耦系统承接全部蒸汽负荷，发电负荷率可进一步降至 30%，显著提升能源调配的灵活性。
• B 模式（混合运行）：A、C 之间的过渡状态，发电负荷率维持在 30%～38.6% 区间，电厂部分电量上网销售，电极锅炉承担部分蒸汽供应。实际运行需结合实时上网电价与发电成本，动态调整负荷率与供汽分配。

为便于说明，下面仅分析 A、C 两种模式。

A、C 两种模式的收支差异在哪里

两种模式供蒸汽量相同，因此供蒸汽收入相同，可不计算。真正不同的是：

• 发电上网电量不同、上网电价不同；
• 发电成本不同；
• 蒸汽生产成本不同。

分别计算这几项差异，得出的差值就是使用热电解耦设备的收益。

电价方面，现货市场深度调峰过程中上网电价会大幅降低，出现低电价、零电价甚至负电价，且频繁变化。一般当电价高于 0.2 元/千瓦时，就不宜启动电极锅炉热电解耦系统，因此通常只需计算电价在 0.2 元/千瓦时以下的数据。按经验统计，低电价时段总时长可按约 800 小时估算。

现货市场口径下的收益测算（示例数据）

A 模式（电极锅炉不运行）：

• 收入：发电收入 + 供蒸汽收入（106 吨/小时 × 800 小时 × 180 元/吨）≈ 2159.45 万元
• 成本：发电成本 + 蒸汽生产成本 ≈ 3734.92 万元
• 毛收入 ≈ 2159.45 − 3734.92 = −1575.47 万元

即在 800 小时低电价运行期间，不带热电解耦设备时，电厂亏损约 1600 万元。

C 模式（电极锅炉供全部蒸汽）：

• 收入：上网电量为零，发电收入为零；供蒸汽收入约 1526.4 万元
• 成本：机组不生产蒸汽，蒸汽成本为零；发电成本约 2312 万元
• 毛收入 ≈ 1526.4 − 2312 = −785.6 万元

安装解耦系统后，低电价期间电厂仍亏损，但亏损明显减小。

热电解耦系统的收益：−785.6 −（−1575.47）≈ 789.87 万元/年。

若初投资约 5500 万元，则静态投资回收期约为 5500 ÷ 789.87 ≈ 6.96 年。

调峰市场口径下的收益测算

目前不少地区仍执行调峰运行规则，由于能提供深度调峰能力的电厂较少，效益通常更好、回收期更短：

• 不使用解耦设备：发电收入约 3600 万元，运行成本与现货口径相同（约 3734.92 万元），毛利润约 −134.92 万元。
• 使用解耦设备：上网电量为零，发电上网收入为零；调峰补偿按 30% 以下负荷率、保守取 0.6 元/千瓦时计算，约 4080 万元；成本仅剩发电成本约 2312 万元，毛收入约 1768 万元。
• 解耦设备运行收益：1768 −（−134.92）≈ 1902.92 万元。
• 静态投资回收期：5500 ÷ 1902.92 ≈ 2.89 年。

结果依赖的关键参数

以上计算多处使用经验数据，实际应用时需以电厂真实数据修正。影响结果的关键参数包括：

• 单位发电综合成本（元/千瓦时）；
• 单位蒸汽生产综合成本（元/吨或元/千瓦时）；
• 最低发电负荷率（如 30%）；
• 上网电价（中长期基准电价及浮动范围）；
• 自用电功率；
• 低电价时长统计。

需要强调的是，上述数字是方法演示用的示例值，实际项目应以现场考察后的准确数据计算，本文不作为项目报价依据。

常见问题

问：热电解耦系统的收益到底怎么算？

答：核心是算“装与不装的毛收入差”。同一时段供蒸汽量相同，只需比较发电上网电量、上网电价、发电成本、蒸汽生产成本的差异，两者毛收入之差即解耦系统的收益。

问：为什么要按现货市场而不是按调峰市场算？

答：因为电力市场未来会逐步转向现货运行，现货收益通常低于调峰。用更保守的现货口径做基础，能更充分地考虑市场变化风险，结论更稳健。

问：电价高于多少就不宜启动解耦系统？

答：一般当电价高于 0.2 元/千瓦时，启动电极锅炉热电解耦就不再划算，因此只统计电价低于 0.2 元/千瓦时的时段。

问：为什么调峰市场的回收期短得多？

答：因为深度调峰补偿较高（示例中保守取 0.6 元/千瓦时，实际可能更高），且具备深度调峰能力的电厂较少，收益更好。示例中回收期从约 6.96 年缩短到约 2.89 年。

问：这些数字可以直接拿去用吗？

答：不能。示例中多处使用经验数据，实际项目需以电厂真实的发电成本、蒸汽成本、负荷率、电价和低电价时长等参数修正后才能作为决策依据。