摘要：在“碳中和，碳达峰”背景下，能源的高效利用和能源的清洁使用越来越受到社会各界的强调，天然气作为过渡能源扮演着重要的桥梁作用。天然气分布式供能作为一种高效的能源利用技术将迎来更加广阔的发展空间。针对工业园区、工业用户、交通枢纽、医院四类典型用户，基于江苏、浙江两省的天然气及电价政策，按照行业税后项目投资内部收益率8%的基准，通过Excel计算模型反算各类项目投资可承受的最低蒸汽销售价格，系统分析和总结江浙地区的天然气分布式供能项目投资策略，并给出相关建议。
关键词：天然气；分布式供能；电价；天然气价格；蒸汽价格；投资策略
自2020年9月22日至今，我国政府和领导人多次提出中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。目前，我国的碳排放指标对比国际主要国家处于较高水平，2020年我国的碳排放总量为103.5亿t，人均碳排放量为7.5t。天然气是替代煤炭、实现能源“清洁化、低碳化”的现实选择，是促进“碳中和”的关键能源，作为过渡能源扮演着重要的桥梁作用。2030年，天然气占我国一次能源消费的比重将达到15%左右，天然气分布式供能作为区域式供能技术，将迎来更加广阔的发展空间。本文重点研究长三角区域的天然气分布式供能项目投资策略。
1天然气分布式供能系统组成及终端用户分类
天然气分布式能源是指利用天然气为燃料，通过燃气内燃机、燃气轮机等设备，冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用。该供能技术的综合能源利用效率在70%以上，并能在负荷中心就近实现能源供应。这是一种现代能源供应方式，也是天然气高效利用的重要方式。1.1天然气分布式供能系统组成天然气分布式供能系统包含燃机系统(内燃机、燃气轮机)、余热利用系统(余热锅炉、溴化锂机组、换热设备等)、烟风系统、冷却系统、润滑油系统、燃气系统等。为保障天然气分布式供能系统的正常工作，还需要进行配套的电气系统、自动控制系统、暖通系统等建设。根据燃机系统不同，可分为燃气内燃机分布式能源系统和燃气轮机分布式能源系统。分布式功能系统通过消耗天然气，产生冷热电，利用分布式供能技术可实现CO2减排约50%。1.2天然气分布式供能终端用户分类天然气分布式供能终端用户根据用能需求可分为楼宇式(单体式)、区域式(集中式)和燃气电厂热电联产项目。楼宇式包括工厂(造纸、医药等)、医院、数据中心、交通枢纽、酒店等；区域式包括商业区域、工业园区。燃气电厂热电联产项目不属于本文的研究范围。
2分布式供能项目投资收益率的关键影响因素
2.1总投资金额
根据项目经验，楼宇式分布式供能系统装机规模一般在几百千瓦至几兆瓦之间，系统单位造价在7500~12000元/kW之间，项目总投资金额在100万~1亿元之间。区域式分布式供能系统装机规模一般在几十兆瓦，系统单位造价在10000~15000元/kW之间项目，项目总投资一般在1.2亿~2.6亿元之间。项目总投资主要包含主机设备采购及安装工程费用、辅助系统采购及安装工程费用、工程建设其他费用、预备费用、建设期利息及项目流动资金等。其中主机和辅助系统采购及安装工程费用占比较高，通常在85%以上。
2.2系统发电利用小时数
发电设备年利用小时数指一年内发电设备容量在满负荷运行条件下的运行小时数，即发电量与装机容量之比，反映了该发电设备利用率。根据经验，工业用户年利用小时数较高，可取均值6500h；工业园区用户年利用小时数取均值5500h；医院用户年利用小时数取值跨度较大，可取均值4320和6500h；交通枢纽用户取值较低，可取均值3360h。
2.3电价政策
能源价格体系决定用能方式，项目经济型要求尽量多产高价能源。等热值下电价最高，故电价政策对收益率的影响非常大。电价分为上网电价和市政电价(自发自用电价)，上网电价是各省市针对分布式供能机组发电上网给出的政策电价，如果未公布相应的上网电价政策，则参考市政电价。江苏省自发自用按照市政电价，系统余电上网用上网电价；上海和浙江省全部按照上网电价。江苏、浙江、上海三地的上网电价和市政电价政策见表1和表2。表1长三角主要城市分布式供能上网电价(含税)元/kWh江苏省浙江省上海市区域式：0.469全上网：0.6500.416楼宇式：0.772注：截至2021年2月的三省市天然气分布式上网电价政策由表1可知，长三角地区，上海分布式供能上网电价最低，江苏省楼宇式分布式供能项目上网电价最高。表2长三角主要城市市政电价(含税)元/kWh计算方式江苏省浙江省上海市全日加权平均电价0.608(24h加权)0.576(24h加权)0.621(24h加权)峰平加权平均电价0.791(16h加权)0.754(14h加权)0.793(16h加权)注：截至2021年2月的三省市市政电价政策
2.4天然气价格政策
上海、江苏、浙江区域的分布式供能机组的天然气价格未有对外公示的政策规定。根据某些项目积累的经验，长三角地区的天然气价格可参考表3.
3分布式供能项目典型机组投资收益情况测算
3.1典型机组的选择和重点区域相关政策
本研究重点跟踪了江苏和浙江区域的工业园区、工业单体、交通枢纽和医院四类典型用户。由于分布式供能项目受天然气电价政策影响非常大，而上海电价较低，故重点分析对比江苏、浙江两省的典型机组。四类用户典型机组规模、投资额、年利用小时数、天然气价格以及江苏、浙江两省的电价政策数据详见表4。
3.2各类别项目最低可承受蒸汽价格测算及投资策略
工业园区、工业单体、交通枢纽、医院四类典型用户的典型机组按照表4中的输入条件，按照行业税后项目投资内部收益率8%的基准，通过Excel计算模型反算项目投资可承受的最低蒸汽销售价格，各类别用户的测算结果如下。3.2.1工业用户工业用户按照行业税后项目投资内部收益率8%的基准，通过Excel计算模型反算项目投资可承受的最低蒸汽销售价格见表5。由表5可知，浙江省电价政策优于江苏省，浙江省项目蒸汽价格的承受力优于江苏省的项目；机组规模越大经济性越好；盈利关键点在于争取降低天然气价格。3.2.2工业园区用户工业园区用户按照行业税后项目投资内部收益率8%的基准，通过Excel计算模型反算项目投资可承受的最低蒸汽销售价格见表6。由表6可知，浙江省市政电价政策优于江苏省，如江苏省项目能争取到楼宇式0.772元/kW·h上网电价政策，则收益率大幅上升。还可知，工业园区用户机组规模越大经济性越好，盈利关键点在于争取降低天然气价格。此外，在用地许可的情况下建议选择综合能源站提高分布式供能机组的经济性。3.2.3公共建筑类——医院、交通枢纽公共建筑类用户按照行业税后项目投资内部收益率8%的基准，通过Excel计算模型反算医院和交通枢纽类项目投资可承受的最低蒸汽销售价格分别见表7和表8。分析可知浙江省医院类项目蒸汽价格过高，不建议在浙江省开发医院项目，可着重在江苏省布局医院类型的分布式能源项目。由表8可知，交通枢纽能源站在江苏省及浙江省都建议重点跟进；同时，交通枢纽可通过综合能源站设计提高分布式供能机组的经济性。综上所述，以税后项目投资内部收益率8%的基准收益率反算最低可承受的蒸汽销售价格，该价格越低项目承受力越好，则越值得投入精力跟踪。按照此原则，同等资源投入的假设条件下，推荐的项目跟踪开发顺序为：工业用户项目最优、工业园区项目次之，其余为交通枢纽和医院项目。其中各类别用户业务切入机会建议分别为：工业用户业务切入机会可考虑新建、改扩建企业(不影响正常生产)、煤改气企业(有降低用能成本的需求)、有上市需求的企业以及政府重点关注的企业。对于部分点供企业，可考虑工业综合能源服务，控制核心产能设备；工业园区用户业务切入机会可考虑地方政府、园区管委会需求及园区内主要用能企业需求。园区内主要用能企业需求可考虑电力需求，对用热稳定性等方面的需求，在环保、减排等清洁生产方面的需求，降低用能成本的需求，企业节能减排环保的需求以及企业的技术型决策人对新技术的热衷；公建类综合能源项目中医院和交通枢纽类用能种类多，用能时间长，公建类项目业务切入机会可考虑聚焦经济较发达城市，如长三角地区。另外区域投资开发策略，建议浙江省优先开发工业用户、工业园区用户、交通枢纽类项目，江苏省优先开发医院类用户及交通枢纽类用户。
4结语
随着国家向世界宣告双碳目标，各省市已开始积极制定相关城市或专项规划，各大上市燃气企业也纷纷公告自己的“清洁、低碳”转型发展战略。天然气分布式能源项目是各大燃气企业积极布局的重要领域，可以预见，分布式能源项目将迎来爆发式增长，提前制定适合企业的投资布局策略显得尤为重要。本文重点研究浙江和江苏的四类天然气分布式供能项目并给出了投资策略建议，希望在未来可以扩大研究范围到天然气与光伏、风电、生物质等清洁能源相结合的综合分布式能源项目，为燃气企业的清洁转型发展提供战略制定依据。
作者：陆菀珺 单位：上海燃气工程设计研究有限公司
