燃?xì)庹{(diào)峰與用戶發(fā)展策略

摘 要

摘要：通過(guò)對(duì)各類型燃?xì)庥脩粲脷獠痪鶆蛱攸c(diǎn)的分析，從城市燃?xì)庹{(diào)峰的角度提出用戶發(fā)展的策略，從而最大限度利用管網(wǎng)供氣能力，提高供氣總量，降低供氣成本，提升燃?xì)馄髽I(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)
摘要：通過(guò)對(duì)各類型燃?xì)庥脩粲脷獠痪鶆蛱攸c(diǎn)的分析，從城市燃?xì)庹{(diào)峰的角度提出用戶發(fā)展的策略，從而最大限度利用管網(wǎng)供氣能力，提高供氣總量，降低供氣成本，提升燃?xì)馄髽I(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞：城市燃?xì)夤?yīng)；用氣不均勻性；調(diào)峰；用戶發(fā)展策略
Strategy for Gas Peak Shaving and User Development
XU Songqiang
Abstract：Through analyzing the uneven gas consumption characteristics of different types of gas users，the strategy for the user development is proposed in terms of city gas peak shavin9，thus making full use of gas pipeline network capacity，increasing total gas supply，reducing gas supply cost and increasing the economic benefit of gas enterprises.
Key words：city gas supply；unevenness of gas consumption；peak shaving；strategy for user development
   受氣溫、作息時(shí)間、生活規(guī)律等影響，城市燃?xì)獯嬖谠?、日、時(shí)用氣不均勻性，其中尤其以居民生活用氣、餐飲用氣和供暖用氣最為明顯。城市燃?xì)馄髽I(yè)首先要保證居民和學(xué)校、醫(yī)院等非經(jīng)營(yíng)性用戶的用氣需求，這些用戶往往對(duì)時(shí)調(diào)峰的要求非常高，同時(shí)對(duì)季節(jié)調(diào)峰也有一定的要求。在上游供氣有限的情況下，有選擇地合理發(fā)展用戶，利用用戶進(jìn)行月、日甚至?xí)r調(diào)峰，將最大限度地利用管網(wǎng)的供氣能力，提高供氣總量，調(diào)整城市能源結(jié)構(gòu)，改善大氣環(huán)境，降低單位供氣造價(jià)和運(yùn)行成本，提升城市燃?xì)馄髽I(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
1 城市燃?xì)庥脩纛愋团c用氣不均勻特點(diǎn)
    城市居民用戶和商業(yè)餐飲用戶具有基本相同的用氣規(guī)律，由于地理位置和氣候的原因，南方城市用氣月高峰系數(shù)較小，而北方城市較大，在一個(gè)月或一周中，居民和餐飲用氣的日波動(dòng)性主要取決于生活習(xí)慣及工作制度。城市居民和餐飲用戶的時(shí)用氣不均勻性波動(dòng)幅度較大，表現(xiàn)為晚上最大，中午次之，早晨再次之。但兩者之間也有差別，居民用戶單戶的連續(xù)用氣時(shí)間比較短，因此在用戶數(shù)量大時(shí)，高峰用氣時(shí)段并不是所有的用戶同時(shí)在用氣，同時(shí)工作系數(shù)較??；而餐飲用戶的連續(xù)用氣時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，且集中在城市用氣的時(shí)高峰階段，可以認(rèn)為餐飲用戶都是同時(shí)工作的，但每天總的用氣時(shí)間并不長(zhǎng)。
鍋爐用氣多數(shù)是提供生活用蒸汽和熱水，也有部分是在冬季用于供暖。提供生活用蒸汽和熱水的鍋爐用戶，受氣溫影響有一定的季節(jié)性波動(dòng)，每天的用氣時(shí)段一般用氣量較為穩(wěn)定，時(shí)不均勻性波動(dòng)不大，同時(shí)為配合餐飲，高峰時(shí)段會(huì)比一般鍋爐要早些，用氣量也會(huì)稍大些。用于供暖的鍋爐，夏季根本不用氣，冬季用氣量非常大，季節(jié)不均勻波動(dòng)很大，部分企事業(yè)單位用的鍋爐受工作時(shí)間影響，還有一定的日不均勻波動(dòng)，而用氣時(shí)每天的時(shí)波動(dòng)則較小。事實(shí)上，供暖鍋爐一般都同時(shí)提供生活用蒸汽和熱水，這種鍋爐總體上時(shí)不均勻波動(dòng)較小，有一定的日不均勻波動(dòng)，季節(jié)波動(dòng)則很大，峰谷比可能會(huì)達(dá)到10:1甚至更大[1]。
    城市燃?xì)馍虡I(yè)用戶中還有燃?xì)饪照{(diào)用戶，如大型商場(chǎng)、賓館、寫(xiě)字樓等，一般夏季是用氣最高峰季節(jié)，冬季也有一個(gè)用氣高峰，但略低于夏季；在日用氣上，受工作時(shí)間的影響，寫(xiě)字樓有一定的日不均勻波動(dòng)，商場(chǎng)、賓館的日不均勻波動(dòng)較??；從時(shí)用氣情況看，賓館一般全天24h運(yùn)行，商場(chǎng)則在營(yíng)業(yè)時(shí)間內(nèi)運(yùn)行，每天約運(yùn)行12h左右，而寫(xiě)字樓則集中在上班時(shí)間，因而寫(xiě)字樓的用氣時(shí)間與居民和餐飲用戶時(shí)用氣高峰有一定的錯(cuò)峰。
    分布式能源用戶作為綜合供能系統(tǒng)，對(duì)燃?xì)獾氖褂每傮w較為平穩(wěn)，但受氣溫和區(qū)域用能情況影響，也會(huì)有小幅的季節(jié)性波動(dòng)。
    一般工業(yè)用戶用氣的不均勻性主要取決于生產(chǎn)工藝、氣候變化及輪休和節(jié)假日。平日波動(dòng)較小，而在輪休和節(jié)假日波動(dòng)較大。正常生產(chǎn)情況下，工業(yè)用戶月和日用氣的變化很小，或基本不變，時(shí)不均勻性則由工業(yè)用戶具體的工作時(shí)間而定。
    熱電廠用戶的用氣一般比較平穩(wěn)，如果要承擔(dān)夏季電力調(diào)峰和冬季供暖，則會(huì)存在夏、冬兩個(gè)用氣高峰季節(jié)，特別是在冬季用氣高峰需要同時(shí)承擔(dān)發(fā)電和供暖功能時(shí)，冬季用氣高峰會(huì)非常大，且供暖部分一般還不可中斷。
    公交出租車輛的月、日用氣不均勻性均較小，時(shí)用氣受出租車交接班和公交車營(yíng)業(yè)時(shí)間影響，但總體波動(dòng)不大。
    從影響全年用氣量的季節(jié)用氣不均勻來(lái)講，居民用氣、商業(yè)餐飲和鍋爐用氣變化不大，受氣溫影響，冬季用氣量最大，春秋季次之，夏季最小；燃?xì)饪照{(diào)的用氣則是夏季最大，冬季稍小些，而春秋兩季基本不用氣；分布式能源用戶、一般工業(yè)用戶和公交出租車用戶季節(jié)性不均勻用氣較?。粺犭姀S用戶則視其否承擔(dān)電力調(diào)峰和供暖而有不同的用氣季節(jié)高峰。從影響管網(wǎng)供氣能力的時(shí)不均勻性來(lái)講，居民用氣和商業(yè)餐飲用氣的不均勻性非常大，其他用戶則相對(duì)較均勻。
2 城市燃?xì)獾恼{(diào)峰
    城市燃?xì)獯嬖谠?、日、時(shí)用氣不均勻性，從月不均勻性看，一般城市冬季平均用氣量是夏季的2～3倍，北方冬季供暖城市甚至可以達(dá)到7～8倍或更高；從小時(shí)不均勻看，一般高峰用氣量也可達(dá)到低谷用氣量的2～3倍甚至更高些。上游對(duì)城市燃?xì)獾墓?yīng)量是相對(duì)平衡的，盡管上游會(huì)基本滿足城市燃?xì)獾脑?、日調(diào)峰，但時(shí)用氣不均勻只能由城市燃?xì)庾约航鉀Q。城市燃?xì)馄髽I(yè)一般都需要建設(shè)高壓管道、高壓球罐及利用中壓管網(wǎng)設(shè)施在用氣低谷時(shí)儲(chǔ)存燃?xì)?，或建設(shè)LNG站等儲(chǔ)存燃?xì)?sup>[2～3]，在用氣高峰時(shí)向管網(wǎng)補(bǔ)氣，城市燃?xì)獾恼{(diào)峰隨時(shí)都在進(jìn)行。
3 不同類型用戶對(duì)燃?xì)庹{(diào)峰的影響
    居民用戶、商業(yè)餐飲用戶對(duì)季節(jié)不均勻性的影響較小，但時(shí)用氣不均勻性特別大，是產(chǎn)生城市燃?xì)鈺r(shí)高峰的主要因素。
    非供暖鍋爐用戶、分布式能源用戶、一般工業(yè)用戶、公交出租車用戶的用氣較為平穩(wěn)，特別是分布式能源和一般工業(yè)用戶，用氣量大，用氣穩(wěn)定，自身對(duì)調(diào)峰的要求很小，當(dāng)用氣量足夠大時(shí)，還可有效平抑城市燃?xì)馄渌脩舨痪鶆蛴脷猱a(chǎn)生的高峰系數(shù)。
    供暖鍋爐用戶平時(shí)不用氣，冬季則需要大量用氣，是引起季節(jié)高峰的主要因素。
    燃?xì)饪照{(diào)用氣集中在夏季和冬季，正常情況下夏季是城市燃?xì)庥脷獾牡凸?，因此夏季窄調(diào)用氣對(duì)城市燃?xì)饧竟?jié)性高峰用氣沒(méi)有不利影響，但冬季空調(diào)用氣會(huì)增加高峰用氣負(fù)荷。從冬夏兩季綜合考慮，由于冬季空調(diào)用氣量往往小于夏季空調(diào)用氣量，因此燃?xì)饪照{(diào)能對(duì)季節(jié)不均勻用氣起到平衡作用，有助于平抑調(diào)峰系數(shù)。
    熱電廠用戶對(duì)燃?xì)庹{(diào)峰的影響與其是否承擔(dān)電力調(diào)峰和供暖有關(guān)，不承擔(dān)電力調(diào)峰和供暖時(shí)，用氣平穩(wěn)，不會(huì)引起調(diào)峰需求；承擔(dān)夏季用電高峰期的電力調(diào)峰時(shí)，能對(duì)季節(jié)不均勻用氣起到平衡作用，而承擔(dān)冬季供暖功能時(shí)，會(huì)明顯加劇調(diào)峰要求。
4 用戶發(fā)展策略
    對(duì)城市燃?xì)獠煌愋陀脩粲脷馓攸c(diǎn)的分析，有助于城市燃?xì)馄髽I(yè)合理發(fā)展用戶，在保障城市基本用氣需求的前提下，增加供氣規(guī)模，改善城市能源結(jié)構(gòu)，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)燃?xì)馄髽I(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。
   ① 初期發(fā)展策略
城市燃?xì)馄髽I(yè)發(fā)展初期，用氣規(guī)模小，無(wú)論是季節(jié)用氣高峰還是時(shí)用氣高峰，對(duì)燃?xì)馄髽I(yè)的供氣都不會(huì)產(chǎn)生影響，企業(yè)面臨的壓力是用氣量不足，此時(shí)的用戶發(fā)展策略就是盡一切可能多發(fā)展用戶。
   ② 長(zhǎng)期發(fā)展策略
   當(dāng)城市用氣規(guī)模發(fā)展到一定程度，上游正常的供氣規(guī)模不能滿足高峰用氣需求時(shí)，新增用戶選擇不當(dāng)就可能會(huì)影響到整個(gè)城市的供氣安全，此時(shí)應(yīng)當(dāng)有選擇地發(fā)展用戶。經(jīng)營(yíng)性餐飲用戶時(shí)不均勻系數(shù)大，對(duì)時(shí)供氣負(fù)荷占用比例大，會(huì)嚴(yán)重影響到城市整體的時(shí)設(shè)計(jì)供氣能力；供暖鍋爐用戶季節(jié)性不均勻系數(shù)大，對(duì)年度供氣總量有不利影響，因此，對(duì)這兩類用戶就應(yīng)適當(dāng)限制發(fā)展。用氣量特別大而又沒(méi)有自備氣源或替代能源的大型工業(yè)用戶和熱電廠用戶，對(duì)供氣保障性要求較高，特別是熱電廠用戶要承擔(dān)城市供暖任務(wù)時(shí)，會(huì)對(duì)城市用氣帶來(lái)很大的影響，應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎發(fā)展。對(duì)于其他工商業(yè)用戶，特別是分布式能源用戶和一般工業(yè)用戶(尤其是有自備氣源或替代能源的用戶[1])，這類用戶對(duì)調(diào)峰要求低，甚至可以平抑城市調(diào)峰負(fù)荷，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先發(fā)展。
    ③ 初期策略與長(zhǎng)期策略的銜接
    在城市燃?xì)獾陌l(fā)展過(guò)程中，為了快速提升用氣量，初期發(fā)展的對(duì)象往往是經(jīng)營(yíng)性小餐館、供暖鍋爐等用戶，燃?xì)馄髽I(yè)也需要這些用戶來(lái)實(shí)現(xiàn)企業(yè)的起步和發(fā)展。但當(dāng)用氣量達(dá)到一定規(guī)模后，這些用戶又會(huì)成為企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的障礙。城市燃?xì)馄髽I(yè)有普遍服務(wù)的義務(wù)，對(duì)已經(jīng)發(fā)展的用戶不可能隨意要求其退出，對(duì)有供氣條件的用戶也不可能拒絕其用氣申請(qǐng)。因此，燃?xì)馄髽I(yè)在制定初期用戶發(fā)展策略時(shí)，就要從發(fā)展需要出發(fā)，按長(zhǎng)期發(fā)展需要制定用戶發(fā)展策略，對(duì)不同性質(zhì)的用戶設(shè)立不同的開(kāi)戶條件和氣價(jià)政策，充分利用經(jīng)濟(jì)手段，積極吸引優(yōu)質(zhì)用戶。在發(fā)展初期，對(duì)經(jīng)營(yíng)性小餐飲用戶、供暖鍋爐用戶等在開(kāi)戶費(fèi)用、用氣價(jià)格等方面可給予一定期限的優(yōu)惠，用氣總量發(fā)展到一定規(guī)模后，取消優(yōu)惠措施，適當(dāng)限制這類用戶的發(fā)展。在制定用戶發(fā)展策略時(shí)，要統(tǒng)籌兼顧，做到初期策略和長(zhǎng)期策略的無(wú)縫銜接。
    ④ 大力發(fā)展調(diào)峰用戶
    無(wú)論是在發(fā)展的哪個(gè)階段，發(fā)展調(diào)峰用戶始終是燃?xì)馄髽I(yè)用戶發(fā)展的優(yōu)先選擇。如空調(diào)用戶有一定的季節(jié)調(diào)峰作用，寫(xiě)字樓空調(diào)用戶還有一定的小時(shí)調(diào)峰作用，應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展；而在發(fā)展工業(yè)用戶時(shí)，盡量發(fā)展有自備氣源或替代能源的用戶和可中斷用戶[1]，以此來(lái)支持城市燃?xì)獾恼{(diào)峰。
5 結(jié)合調(diào)峰發(fā)展用戶的策略的意義
    發(fā)展時(shí)調(diào)峰用戶，可平抑時(shí)調(diào)峰系數(shù)，在管網(wǎng)供氣能力不變的情況下，時(shí)平均供氣量得到提高，從而提高管網(wǎng)系統(tǒng)的日供氣能力；發(fā)展季節(jié)調(diào)峰用戶，可以平抑季節(jié)調(diào)峰系數(shù)，在上游供氣能力不變的情況下，提升非高峰季節(jié)的供氣量，從而提高上游年度供氣總量。因此，發(fā)展調(diào)峰用戶，在不增加上下游管網(wǎng)建設(shè)造價(jià)的情況下，可以提高管網(wǎng)系統(tǒng)的時(shí)平均供氣能力和年度供氣總量。
    因此，結(jié)合調(diào)峰發(fā)展用戶，可以在上游供氣能力和城市管網(wǎng)系統(tǒng)不變的情況下，提高燃?xì)馄髽I(yè)的實(shí)際供氣能力和年度供氣總量。一方面，使優(yōu)質(zhì)環(huán)保的燃?xì)赓Y源能得到更充分的利用，有利于改善城市大氣環(huán)境，符合當(dāng)前節(jié)能減排的大趨勢(shì)；另一方面，在提高年度供氣總量的同時(shí)，相應(yīng)降低了單位燃?xì)獾慕ㄔO(shè)造價(jià)和運(yùn)行成本，有利于提高城市燃?xì)馄髽I(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
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(本文作者：徐松強(qiáng) 嘉興市燃?xì)庥邢薰?浙江嘉興 314033)