河北省电力需求侧发展中心 050051
摘要：近几年，中国在坚持可持续发展战略、全面进行生态化建设。我国能源的消费已经发生了很大变化，尤其是煤炭等化石能源，在逐渐被电能等清洁能源所替代。工业化进程在不断的加强，人口城市化也逐渐的在壮大。中国已经出现了雾霾，并且严重影响到了城市空气质量，尤其是PM2.5被认为是雾霾天气的真凶。大多数PM2.5都是由于机动车尾气、煤炭燃烧等废气的排放，因此煤炭需要寻找更为清洁的替代能源。随着科技的发展，人们可以利用电能将煤燃料替代，提高企业的经济及社会效益。
关键词：煤；地源热泵；清洁能源；工程效益
一、煤改电的背景
目前的中国正处于经济转型的关键时期，尤其要针对具有高能耗、高污染的企业进行相应的能源结构调整，从而提升企业的用能效率和生产效率。中国政府已明确指出以钢铁煤炭行业为重点改整对象，尤其对高能耗、不环保的企业进行相应管制与税收调整。这也为煤改电全面落实提供了有利的政策条件，煤改电就是将电力取暖的方式，代替煤炭燃烧的传统取暖方式，从而降低环境的污染程度，提高用能源的经济以及安全性能。
煤改电技术分析。地源热泵可以分为普通地源热泵和蓄热式地源热泵[1]。蓄热式地源热泵根据蓄热介质不同分为水蓄热地源热泵和固体蓄热地源热泵。蓄热式地源热泵在电网负荷低谷时段从电网吸收电能储存成内能，到了白天或晚上再把内能转换成热能释放出去。这样可以提高电力系统的备用容量，起到了削峰填谷的作用。从技术的角度上看，蓄热式地源热泵的主要优势体现在两方面，一方面可以削峰填谷，减轻电力系.统的调峰压力，另一方面还可以减少二氧化碳、二氧化硫等大气污染物的排放。从经济角度上看，蓄热式地源热泵的一次投资较高，但是可以争取低谷时段的优惠电价，与不带蓄热装置的普通地源热泵相比具有运行成本低的优势[2]。
二、煤改电的标准以及煤改电的系统性准则
企业在煤改电工程进行相应评价时，必须要对各项指标进行相互制约以及关联，这样才能将煤改电的各个环节进行制约，从而帮助决策者及时发现在煤改电工程当中隐含的问题，能够增加各个方面的关联性，从而发现问题并解决问题，使得煤改电工程管理更加的全面系统。
其次，坚持动态性原则。煤改电工程不仅需要对煤改电的各个环节进行相互制约，同时也要在此基础之上对当前的实际情况做出合理的分析及调整，并结合具体的工程出现的问题来制定解决措施，并跟踪整治情况。结果导向性指标不仅需要静态的，也需要动态的。对过程进行分析，随着工程的推进，不断调整自己的指标权重，促使煤改电工程评价时处于一个动态分析的模式，从而保证工程进行时的缓解的可控性。
最后，坚持科学性原则。煤改电工程评价除了要紧密结合当前企业发展状况服务于企业当前或者长远的发展目标，必须要以科学的基础理论作为指导思想。结合本行业的具体问题进行分析，尽量做到客观简洁地反映出煤改电的工程实际状况。
坚持比较性原则。在煤改电工程评价的过程当中，企业需要对评价的数据进行对比分析，要数据具备良好的可比性，才能够更加适合本次的测量以及接下来的后续测量数据，从而起到一个参考作用。在企业进行煤改电工程也可以指导后续其他工程开展，所以在测量数据时应该注意比较性原则。
可操作性。煤改电评价过程当中所需要的数据应该要易于收集，不断的去核实条件，尤其是在数据收集的过程当中，对于国家规定所涵盖的内容，企业应该要尽量的做到客观、准确、清晰。从实际角度出发，满足科学性原则的基础之上进行统一的规划。
三、地源热泵工程效益
3.1居民供电分析
关于居民供电。
采用10kv及以下的接入方式，一般是三吨每小时以内的电源热泵公网器供电；而3到9吨每小时的热泵就需要10kv专线进行供电。
关于非居民供电。一般以四吨每小时以内的热泵采用10kv以下的方式供电。供电4到12吨每小时的热泵需要10kv专线进行供电。根据应用技术每小时32吨以上的热泵需要考虑到66kv或者220kv的变电站进行供电。
3.2边际成本分析
到2018年底河北省10个地区的28家单位，978809平方米的建筑面积，完成了28个地源热泵项目，平均电量为55.8%。新能源总量已占了河北省全口径装机容量的19.9%，在本省得到了较大的发展。在供热时间选取方面，室内的设计温度一般为18摄氏度，而室外温度为负18摄氏度。非居民进行电供地源热泵平时运行的时间可以参考本省某交通厅楼所采用的采暖效果以及运行时间。冬天每天热泵运行两个小时，即可满足供电的需求，同时考虑到商场等建筑物规模大的建筑物设置非居民供暖地源热泵平均时长应该为五小时。
3.3电能替代对当地GDP的影响
综合考虑目前的电网现状以及地源热泵的接入，预计应该新建220kv变电站五座，投资十亿元，新建66kv变电站202座，投资72.2亿元。新出或接近梯阶10KB的路线需要301条，投资共需要3.188亿元，投资合计103亿元。
地源热泵设备投资84亿元，拉动全行业的经济280.82亿元，拉动GDP增长为0.86%。年平均拉动GDP增长0.252%。电力设备以及热力设备都是属于高能耗产业，取电力弹性数为1.0。因此，该省在煤改电预算当中增加用电量为81.8kw/h，这部分电量增长对GDP拉动与原燃料锅炉效果基本一致。
四、煤改电的相关效益分析
针对以重工业为主的企业杂料成本与动力成本，在企业成本中占比较大。尤其是散热煤炭燃烧的热阻率往往不足40%，当前较为先进的超临界火力发电机组的效率为45%，电发热的效率可以达到95%以上。因此集中燃烧煤发电的综合能源利用效率仍然可以达到38%，相较于煤炭燃烧具有很大的优势。随着煤炭资源储备的日渐枯靡，价格也在逐渐走低。因此，可替代性的能源不断的开发，低耗电技术也在不断的发展，尤其是在电能的终端利用的成本将逐年的稳定。因此，企业进行煤改电工程，有利于降低企业的燃料成本，提高能源效用。同时也可以进一步的提高企业的劳动生产力以及核心竞争力，从而扩大企业的技术含量，增加企业的经济效益。在企业应用煤改电的技术是在响应国家的号召，有利于增强社会的影响力，增加消费者对企业产品的认识程度。尤其是针对中长期规划来看，将企业能源结构调整对市场经济发展有着推动作用。能源结构的调整可以为企业带来更高的科技适应性，从而进一步提高企业的可持续发展能力，为企业的决策提供充足的发展空间。在环保方面，重工业的企业经常会选取煤作为主要的燃料，但是在煤不充分燃烧所有的有害物质对大气有严重的破坏，尤其会增加大气中的PM2.5的浓度以及其他有害物质，而在煤改电的工程当中，全面开展能够很好的规避这一问题，从而大大降低排放有害物质的含量，推动生态化发展。
五、结束语
按照当前的规划和改造规模，用来预测低谷的供电负荷量800万kw，增加股数量81.9亿。采取边际成本略微低，但基本实现平衡。非居民采取边际成本约0.412kwh，目前高于用电成本0.412元Kw/h，某省在此规划期间，煤改电电网投资84亿，地源热泵成本投资84亿元，总计拉动全行业经济增长为280.82亿元，每年可以拉动经济增长约1%，拉动GDP增长约0.1%，因此存在较大的利润空间。
参考文献
[1]武中,李强,徐红涛.供暖领域电能替代效益分析[J].浙江工业大学学报,2015,(5).508-511.doi:10.3969/j.issn.1006-4303.2015.05.007.
[2]韩越雪.浅谈电能替代工作面临的问题及对策[J].科技创新与应用,2015,(20).200-200.