編者按： 近日，天氣降溫和環保壓力雙重施加伴隨而來的是席卷而來的“氣荒”，“煤改電”進入大眾的視野并得到熱議。俗話說的好，一切美好的事物都要付出代價。對于“煤改電”，怎樣計算其中的代價，又該由誰承擔？本文作者在真實數據的基礎上采取仿真演算得出了煤改電升級改造的成本——此外，他也提出了一些疑問。

我有個小群，這個小群里的幾個人湊一起最愛干的事兒就是八卦或者找好吃的，突然有天有人發了這么一個新聞。

雖然別的地方我陸續看了很多，但既然開八，于是特想八一八。

話說新聞里的這座電廠叫華能北京熱電廠，百度是這么說的：

華能北京熱電廠1999年投產，位于北京東郊，華能北京熱電廠位于北京東郊高碑店，裝機容量84.5萬千瓦、擔負北京市10%的供電、70%的供氣和30%的集中供熱任務。是北京市重要的電源熱源支撐點，能滿足北京市10%的供電、50%的供汽和40%的集中供熱，替代了近200臺排放嚴重超標的小鍋爐，不僅每年可節煤20萬噸以上，而且大大提高了北京市的大氣質量……

這段話現在看起來真的很有喜感……

言歸正傳

話說這電廠今年三月突然（其實不突然只是事前沒告訴我們）宣布：“勞資不干了！”

新聞說：“北京市華能熱電廠一期燃煤機組即將停機備用。”

停機備用，什么概念，就是不發電了，是冷備用。這座建成不足20年的電廠應該折舊還沒折完吧？這個非常有意思，這電廠不是拆了各位看好，停機冷備用。

然后停機備用，我腦子里當下閃過一個畫面，每天早上一大群人們成群結隊的走進騎進開進廠區，走到自己的辦公地點和工作崗位，然后——開始三個一組斗地主。

我腦子里面這個畫面其實不是真的，因為我不確定冷備用是不是也會有些什么工作比如機組檢修維護什么的或者撤走一批人之類，其實肯定不會閑著，但是為了能啟動肯定也需要有人。

言歸正傳*2

然后到9月份又出了一個新聞：

重復出現，這個電廠被納入2017的煤電關停機組名單里面了并幾乎提供了近1/5的關停容量。果然，一切都是最好的安排。這也是我認為去產能調結構供給側改革的一個有點特別的產物……

然而……沒氣了......于是出現了開頭的新聞……

對于煤改氣這事兒呢，我開始是不反對的，但是現在看的的確確步子邁的大了一點，有點扯到了……我們針對改電和改氣粗算筆建設成本賬，通過某網搜索，先看用電和用氣設備價格。

先看空氣源熱泵，價格在2-5萬元不等。

（圖片來源：百度）

再看燃氣壁掛爐，價格在8000-15000元不等。

（圖片來源：百度）

可見，用電設備價格是用氣設備的3倍左右。

粗算考慮改電的配套電網(涵蓋了配網、主網投資)大概在2-3萬元/戶，改氣考慮管網、入戶管線、LNG撬裝站等等大概在1.5萬元/戶。

不考慮提升老百姓房屋保溫性能的投資，可見改電的建設投資大概是改氣的2倍左右，不管怎么說，改電比改氣初始貴！

對于老百姓的使用費用，直接告訴大家結論，北京一個農村家庭一年燒煤取暖，需要：

1000多塊錢的煤；

2000多塊錢的氣；

3000多塊錢的電（注意這個是已經大幅優惠過的電費）。

北京這個水平其實有一件事兒需要說明，就是電費補貼的確很優厚，別的地方沒有這么優厚，整個電網升級改造老百姓是不用掏錢的。而且，北京市政府在低谷電價的時候通過補貼讓老百姓以0.1元/度的價格電采暖。

摘自公開新聞：“對“煤改電”用戶，北京市不執行階梯電價，而是執行峰谷分時電價，即晚9點至次日6點，電價為每千瓦時0.3元。在此基礎上，市區兩級政府補貼兩毛錢(補貼用電限額每個采暖季不超過1萬千瓦時)，也就是每千瓦時電只花一毛錢。“晚上9點到次日6點，1萬度電以內，1度電就花1毛錢；其余時間段，5000度電以內，1度電少花1毛錢。”

那2+26到底是用電好還是用氣好呢？如果現在沒氣了，改用電合適嗎？

筆者的回答是——不知道。因為按理說越便宜越好，但是因為不了解氣的價格體系以及除了燒氣熱效率能夠達到90%以上（實際這數謙虛了）以上我什么都不了解了。

言歸正傳*3

剛剛說了，燃氣供熱的效率非常高，不考慮供熱管道的損失，燃氣鍋爐效率可以在90%以上；而用電一般效率就是電廠發電+線路傳輸損耗，最高最高也就不到40%，而且還有更多的中間環節。

所以即便是氣價再與汽油接軌，煤改電也比煤改氣貴。

在進入正題之前，煤爐、煤改氣、煤改電到底分別長什么樣呢？先找幾張煤改氣的圖吧。

煤爐是這樣的：

（圖片來源：自拍）

改氣以后是這樣：

（圖片來源：網絡）

改電以后是這樣的：

（圖片來源：自拍）

好了，我們現在明白了，其實改也就改到老百姓家門口實際上，以及家里的主設備，我們看到的是，家里暖氣片是不用改的。

改電依然是這樣，本人有幸今年走訪了位于北京房山區的一家煤改電戶：

（圖片來源：自拍）

暖氣片是沒區別的……

然而，電采暖最早的時候有一種電鍋爐，我去調研的時候看到的是這樣的：

（圖片來源：自拍）

話說這種純純的電鍋爐，我當時看到的時候心里幾百只xx馬跑過，看起來就是坑爹的玩兒——純電加熱水循環，想想得有多費電，后來問果然說廢棄了，用了一年，太耗電用不起——這不就是個電阻絲拿鐵皮包了包嗎？

后來統一改成了下面這種，叫做空氣源熱泵的東西。

（圖片來源：自拍）

（圖片來源：自拍）

(照片有限重復出現標記)

一個事實是，空氣源熱泵比較省電。

原理簡單，就是卡諾熱機、空調、逆卡諾……簡單的說，就是吸收空氣中的熱量給水加溫，1kW基本上能輸出4kW的熱能。去老百姓家問了問，這玩兒還可以，因為電費是0.1元/度，用著也比較安心，還算暖和。基本上一家一百多平，配置4kW，或者最多6kW足夠了（有些屋子長期不住人，還能關掉一部分）。

再來個大外觀：

（圖片來源：自拍）

煤改電對于農村家庭來說基本上改造也一樣就是在最前端加一套設備。

但是不管對于改氣、改電，需要大量基礎設施的投資，比如管道、電力設施。

（圖片來源：自拍）

（圖片來源：百度）

這才是要真正花錢的地方——電力設施的改造，但是電力設施的改造到底需要多少錢呢？

現在開始真正的學術時間！

首先，電采暖有三種主要模式：直熱式、蓄熱式、熱泵（空氣源、地源）。

剛才我們說到了，如果采用目前北京地區煤改電用的最好的空氣源熱泵，1戶改造=4kW。

原來老百姓家基本上容量配置是一戶3kW-5kW左右，也就是安裝了空氣源熱泵漲了一倍以上的容量，達到7-9kW。

那按照目前的計劃——“2+26”城市完成以電代煤、以氣代煤300萬戶以上。其中，北京市30萬戶、天津市29萬戶、河北省180萬戶、山西省39萬戶、山東省35萬戶、河南省42萬戶。

粗算一下：300萬戶X4kW=1200萬千瓦。

按照單位造價3000～4000元估算，電網方面電力設施投資差不多需要1200X3000~4000元/kW=360~480億元。

顯然不是，這里肯定是要引入“同時率”的概念——同時率是表征電力負荷特性的重要參數，合理選取同時率是進行電力負荷預測的重要環節之一。

所以說，如果一家裝了煤改電設備，功率4kW，那么他們家新增功率就是4kW。但是如果兩家裝了，則有可能因為兩家生活習慣的差異導致暖氣并不一定同時開。如果是10家、100家、1000家、10000家，該怎么算呢？

我們決定采用蒙特卡洛法做個嘗試。

我們先看這張圖，沒錯……實測數據，9月的負荷和11月開始供暖的負荷差就這么大……這是一臺原來100kW，經過煤改電改造成315kW的變壓器，從30kW左右最高跳到220kW。

蒙特洛卡算法做10000戶，我們機器跑不起來，所以只能做蒙特卡洛仿真100個用戶的數據。

此時空氣源熱泵的同時率約為0.73。

如果我們按照城區、城鄉結合、偏遠農村偏遠山區去做分析，經過簡單處理后的煤改電負荷如下：

按照不同地區人的出行習慣、作息方式選取不同的參數得到的蒙特卡洛仿真結果：

中間過程我們就不多說了，最后取得的得到這么一個符合煤改電的用電特點結論：

（1）根據實測數據和仿真結果分析，城區最大負荷同時率要大于城鄉結合部和農村，約為1.4~1.7倍之間；城鄉結合部最大負荷同時率大于偏遠農村地區同時率，偏遠平原農村同時率略大于山區農村同時率。主要是和城鄉居民的工作生活規律相關，導致城市居民采暖時刻更為集中。

（2）在“煤改電”實際實施過程中，每戶配置采暖設備額定功率不是一個恒定的值，按照戶均80-100平米測算，每戶配置空氣源熱泵約為4kW左右，因此按照實際設備平均功率測算同時率約為0.45~0.75之間，其中，城區可按照0.7選取，其他地區可按0.5選取。

本次電采暖的對象更多的是非城區范圍（城區分散燒煤實際已經不多了）。則我們可以得到在局部（一個村）的新增設備同時率取值大約為0.5比較合適，也就是說：

1.如果這300萬用戶全換成空氣源熱泵，大概有1200萬千瓦的計算負荷，大概他們在整個地區會提升不超過600萬千瓦的瞬時負荷。

2.如果按照電網提升600萬負荷來考慮，大概電網投資在150~200億是合理的。（不含終端，只算電網，這里面有個小問題就是我們只算了100戶，如果算1萬戶、10萬戶的功率曲線，可能會稍有變化，計算量有點大，自己的筆記本跑不動，我們覺得可能其實差不是太多）

3這些負荷基本上只持續4個月（實際就是不到一年的1/3）,效率不是太高（這部分容量利用小時也就是1500小時），對電網這200億的投入實際上是非常不劃算。

負荷時間短，投資規模巨大，可見，煤改電在北方地區的推廣需要政策支撐。

目前，以北京地區為代表，一些地方政府出臺了相關政策補貼電網投資。例如，北京、山西太原10千伏及以下配套補貼30%，天津按照每戶2800元補貼，山西陽泉、晉城、長治等地也有一定的補貼，但是注意目前其他地方統統木有！

還有一個很重要的因素，就是煤改電后期運行費用，首先沒有政策肯定是用不起的！目前一些地方主要靠執行峰谷電價、政府補貼的方式來減低居民用電成本，我們從網上捋了捋一些地方政府出臺政策：

在國家層面，2017年9月19日，一個關系著能不能用得起清潔供暖的文件出臺，國家發改委印發北方地區清潔供暖價格政策意見。

要求按照“企業為主、政府推動、居民可承受”的方針，建立有利于清潔供暖價格機制，綜合運用完善峰谷價格、階梯價格，擴大市場化交易等價格支持政策，促進北方地區加快實現清潔供暖，正式拉開北方地區清潔供暖價格政策落地的序幕。

針對煤改電電價政策，這個文件提出了三大法寶，具體內容可去發改委網站上找：

一、是分時電價機制，也就是現在一些地方采取的峰谷電價政策。

二、是優化階梯電價政策，目前開展煤改電地區基本上都取消執行階梯電價。

三、是開展市場化交易，目前基本集中在前兩個措施，第三個措施如何實行還需拭目以待。

基本上我們對煤改電這件事兒，有這么幾個想法。

首先，改電的建設成本和運營成本都比較高，對于大城市比如北京應該有市場，其它地區，目前來看電網企業改造的確負擔有點重，老百姓負擔也有點重，政府負擔也有點重。

其次，考慮可能的沒有氣的情況，改電的確靠譜一些，其實局部改電，電、氣結合也許是可以實施的，完全值得研究。

第三，按照蒙特卡洛方法去仿真后說明，并不是按照每戶新增的負荷去算投資，電網建設實際上能夠計算出來打個折。這是本篇比較有技術含量的一部分分析，有興趣可以探討。

第四，匆匆寫完以后今天和一個好朋友探討這個問題的時候提出了我的另外幾個觀點：