计量供热技术经济的探讨

0 引 言
　　供热过程热计量收费国外经过数十年的实践，已有成熟的技术和经验。根据我国现状，选择合理的热计量方式以及进行计量收费的合理修正，是关系到计量供热能否良性发展的重要问题。

1 热计量的方式及收益
1．1 热计量方式选用原则
　　供热工程中采用的4种热计量方案见表^[1，2]。选择热计量方式的基本原则如下：
　　(1)以人为本的原则：热计量系统在满足用户要求的同时，不宜给用户带来不便。
　　(2)技术原则：热计量设备应满足适当的精度要求，计量系统应运行稳定和可靠。
表1 热量计量方案

A 楼栋热量表 整个楼栋的热量耗量由安装在热力入口的热量表计量，每户热耗量按面积分摊。 B 热分配表及楼群栋热量表 整个楼群栋的热耗由安装在热力入口的热量表计量，户内每个散热器撒野热量由蒸发式或电子式热分配表计量^[3]。 C 热水流量表及楼栋热量表 整个楼栋的热耗量由安装在热力入口的热量表计量，每个住户的耗量通过热水表计量进行分摊。 D 户用热量表及楼栋热量表 整个楼栋的热耗由安装在热力入口的热量表计量，每个住户的热耗通过热量表计量。　　(3)经济原则：热计量收益必须大于热计量设施的投资。
　　(4)社会原则：热计量方式的选择要依据社会经济发展水平和用户收入水平，对用户公平合理。
1．2热计量的收益
　　我国普遍以采暖面积作为采暖期热费的计算基础。采用不同的热源，成本不同，热价也不同。如北京每一个采暖期，热电厂供热为24元／m²，小区燃煤锅炉直接供热为16．5元／m²，间接供热为19元／m²，燃油、天然气、煤气供热为30元／m²。
　　以京津地区为例，单户建筑面积76．3m²、热指标30W／m²、一个采暖期119d、节能效果20％～25％、热电厂或燃煤锅炉房供热的热价以0．18～0．21元／(kW·h)计。若节能效果25％，热价为0．18元／(kW·h)，则热计量收益为294．2元／(户·a)。

2 热计量投资费用的确定
2．1 计算依据
　　欧盟各国热计量的费用包括：热计量仪表的购置费和安装费；抄表读数、分摊计算、账单制作及发送等服务费用。德国规定热量表的使用年限5a，蒸发式热分配表15a，电子式热分配表10a。做为借鉴，以此作为热计量投资的计算依据。
　　我国目前的供热计量分为旧住宅改造和新建住宅2种。旧住宅的供热系统改造是将单管串联变为单管跨越式串联系统^[4]。新建住宅的供热系统宜按户分环。
　　现以一座6层3门共36户的住宅楼为例，计算不同计量方式的投资费用。
　　设计热指标为50W／m²，供回水温度为85／60℃；单户建筑面积76．3m²，安装4组散热器。
　　热计量设备价格数据：流量温差式户用热量表进口1300元／只，国产600元／只，国产温差式户用热量表1200元／只；蒸发式热分配表40元／只，电子式热分配表170元／只；总热量表4000～8 000元／只；热水表70元／只，温控阀130元／个。
2．2 投资费用的确定
　　(1)老系统改造采用将原有的单管顺流式系统改造为单管跨越式系统。每组散热器加跨越管费用约为15元，全楼合计2160元。计量方式分：
　　①方式1．1：整栋楼只设1块总热量表，用户按面积分摊费用。
　　②方式1．2：除热力人口处安装总热量表外，每个热用户都安装热分配表。
　　方式1．2．1：整栋建筑设1块热量表：总热量表+蒸发式热分配表；总热量表+电子式热分配表。
　　方式1．2．2：热力站设总热量表：总热量表+蒸发式热分配表；总热量表+电子式热分配表。
　　上述各种方式投资费用汇总在表2中。
表2 供热计量投资

计量方式 计量仪表
费用/元

温控阀
费用/元

跨越管
费用/元 合计/元

单位建筑面积
费用/(元·m^-2)

老系统改造 方式1．1． 4000 18720 2150 24880 9.06 方式1．2 方式1．2．1 9760
(28480) 18720 2160 30640
(49360) 11.1
(18.0) 方式1．2．2 6200
(24920) 18720 2160 27080
(45800) 9.9
(16.7) 新建住宅 方式2．1 4000 18720 27468 50188 18.3 方式2．2 方式2．2．1

9760
(28480)

18720 27468 55948
(74668) 20.4
(27.2) 方式2．2．2 6260
(24920) 18720 27468 52388
(71108) 19.1
(25.9) 方式2．3 方式2．3．1 46800 18720 27468 92988 33.9 方式2．3．2 21600 18720 27468 67788 24.7 方式2．3．3 43200 18720 27468 89388 32.5 方式2．4 方式2．4．1 6520 18720 27468 52708 19.2 方式2．4．2 2960 18720 27468 49148 17.9 注：括号内数据为电子式热分配表；括号外为蒸发式热分配表。2．3 新建住宅
　　新建住宅按照按户分环系统设计，采用新型散热器、管材、温控阀。室内管道和散热器等平均费用按39元／m²计，与常规采暖系统相比，差价为10元／m²，平均每户需增加计量投资763元，差价总计为27468元。
　　①方式2．1：整栋楼只设一块总热量表：采暖系统附加费用、温控阀及楼栋热表总计费用50188元，折合18．3元／m²。
　　②方式2．2：除热力人口处安装总热量表外每个热用户都安装热分配表。
　　方式2．2．1：整栋楼只设一块总热量表：总热量表+蒸发式热分配表；总热量表+电子式热分配表。
　　方式2．2．2：热力站设总热量表：总热量表+蒸发式热分配表；总热量表+电子式热分配表。
　　③方式2．3：除热力入口处安装总热量表外，每个热用户都安装户用热量表。
　　方式2．3．1：总热量表+进口流量温差式户用热量表。
　　方式2．3．2：总热量表+国产流量温差式户用热量表。
　　方式2．3．3：总热量表+国产温差式户用热量表。
　　④方式2．4：除热力入口处安装总热量表外，每个热用户都安装热水表。
　　方式2．4．1：整栋楼只设1块总热量表。
　　方式2．4．2：热力站设总热量表。
　　上述各种方式投资费用汇总于表2中。

3 热用户年投资费用估算
　　本算例采用的折旧年限为^[5]：流量温差式热量表为10a；温差式热量表为15a；蒸发式热分配表为15a；电子式热分配表为10a，热水表为15a，温控阀为15a，管道为15a。结合下面的计算公式确定用户热计量年投资费用P_t：
P_t=∑(p_i/q_i)·(S_i／S_o)　　 (1)
P_r=P_z·α 　　　　　　　　(2)
P_z=24d·S_i·Q·R／1000 　　(3)
P_w=β·C 　　　　　　　　　(4)
P=P_t+P_r+P_w+P_x 　　(5) 式中：P_t——计量仪表和管道年折旧费用，元／(户·a)；
　　　p_i——i设备费用(设备编号为：1—跨越管段，2—温控阀，3—热力入口总热量表，4—进口户用流量温差式热量表，5—国产户用流量温差式热量表，6—国产户用温差式热量表，7—蒸发式热分配表，8—电子式热分配表，9—热水流量表)，元；
　　　q_i——i设备折旧年限(设备编号同上)，a；
　　　S_i——i户面积，m²；
　　　S_o——供热总面积，m²；
　　　P_r——仪表安装的年折算费用，元／(户·a)；
　　　P_z——单户平均供热成本，元／(户·a)；
　　　α——安装系数，取0．08；
　　　d——供暖天数，京津地区按119d计；
　　　Q——平均能耗，kW／m²；
　　　R——热价，元／(kW·h)；
　　　P_w——仪表读数和结算所需费用，元／(户·a)；
　　　β——仪表读数和结算费用单价，10元／(片·a)；
　　　C——每户散热器组数；
　　　P——用户热计量投资费用，元／a；
　　　P_x——户用流量温差式热量表维修、校正费用，取40元／(户·a)，不采用户用流量温差式热量表时，P_x=0。
　　由于新建住宅采用按户分环的供暖系统，因此其供暖系统的初投资费用较其它型式的系统要高些。鉴于高出的投资费用属于系统初投资部分，因此在计算单户年计量投资费用时没有将其考虑进用户年投资费用之内。热价为0．18元／(kW·h)时，每户供热计量年投资费用见表3。
表3 每户供热计量年投资费用

计量方式 每户供热计量年投资费用/(元·a^-1) 老系统
改造 只装总热量表 130 每户安装热分配表 蒸发式 181 电子式 238 新
建
住
宅 只装总热量表 126 安装户用热量表 进口户用流量温差式热量表 266 国产户用流量温差式热量表 196 国产户用温差式热量表 216 每户安装热分配表 蒸发式 177 电子式 234 一栋建筑一块总热量表，每户安装热水表 170
4 计量收费的补偿
　　总热费包括固定部分和计量部分。由于不同的位置、朝向和楼层，房间的耗热量有着很大的差别^[6]。例如，为获得同样室内温度，楼房顶层和底层的热用户所消耗的热量远大于中间楼层的热用户所消耗的热量。因此，仅按热分配表的显示数字收取用户热费有失公允。为了抵消这种热费收取的不公平性，需引入修正系数。修正系数N定义为设计工况下房间采暖热负荷Φ与全楼平均热负荷Φave的比值。数学表达式为：
N=Φ/Φ_ave (6)　　一般有两种方法对计量费用进行修正：①分期对计量热费(可变热费)进行修正；②一次性从售房价格中予以补偿。
　　(1)分期修正
　　热用户交纳的总费用除去固定部分的费用后，计量部分(可变部分)的费用按下式修正：
C_mi=Φ×H／N (7)式中：C_mi——各个热用户的计量费用(可变费用)；
　　　H——计费热价；
　　　Φ——各个热用户的热负荷；
　　　N——修正系数。
　　前述住宅楼计量费用的修正结果见表4。
表4 分期修正时计量费用的计算表

住宅编号 建筑面积/m² 热负荷/kW 修正系数
N 按面积收费
/(元·户^-1) 计量收费(不修正)
/(元·户^-1) 实交金额(不修正)
/(元·户^-1) 计量收费(修正)
/(元·户^-1) 1层两端 76.32 5.70 1.28 587.7 751.7 1339.4 587.7 2～5层两端 76.32 4.81 1.08 587.3 633.7 1221.4 587.3 6层两端 76.32 7.52 1.69 587.7 991.4 1579.1 587.7 1层中间 76.32 4.25 0.95 587.4 559.8 1147.5 587.4 2～5层中间 76.32 3.58 0.80 587.7 471.3 1059.0 587.7 6层中间 76.32 5.35 1.20 587.5 705.0 1292.7 587.5　　从表4可看出，计量热费不作修正时，采暖最不利户(6层两端)所需计量费用(按热表交纳的费用)约为991．4元，而采暖最有利户(2～5层中间)按热表交纳的费用约为471．3元。如果按式(7)对计量热费进行修正，则采暖有利户与采暖不利户在维持同等室温的条件下所支付的费用是相同的。如果还存在热费差异，则是用户自主调节室温节能的结果。
　　(2)一次修正(房价补偿)
　　房价补偿是一次性从售房价格中予以补偿。以后供热收费按面积交纳基本费，按户计量用热量交纳热费。补偿方法按技术经济学中的折现值计算：


式中：R_B——因采暖有利与否的购房差价(正值时加房价，负值时减房价)，元／m²；
　　　C_T——热费总额；
　　　∑A_i——供热范围内各户供热面积的总和；
　　　χ——按面积收取的费用相当于总费用的比例；
　　　i——年折现率；
　　　f——年通货膨胀率；
　　　n——建筑物的合理使用年限，a。
　　房价补偿仅代表由于不同房间热负荷之间的差异而形成的采暖有利户和采暖不利户而进行的房价补偿。以上述3个门栋共36户的住宅为例，每采暖期单位面积热费按天津市现价15．4元／m²计，年折现率与通货膨胀率之和按4％计，χ按50％取值，建筑物合理使用年限取40a。计算结果见表5。
表5 一次修正时的房价补偿计算表

住宅编号 建筑面积/m² 修正系数N 修正房价/(元·m^-2) 房价差额 1层两端 76.32 1.279 -42.5 -3245.2 2～5层两端 76.32 1.079 -12.0 -918.9 6层两端 76.32 1.687 -104.7 -7990.8 1层中间 76.32 0.973 7.2 546.7 2～5层中间 76.32 0.802 30.2 2303.0 6层中间 76.32 1.200 -30.5 -2326.3

　　采取了购房时一次性补偿措施后，就已经从经济方面根本上抵消了住户在采暖方面有利或不利的因素。在今后各年供热收费中，按户用热量表计费完全根据各户热计量表的抄表数值计费，不再需要任何其他的修正或补偿。

5 结 语
　　由于客观上存在着采暖有利户与采暖不利户，在计量收费体制或售房价格的确定中，按客观实际确定修正值予以补偿是完全必要的。对于采暖不利户，根据科学方法给予应得的补偿，尽管计量收费计算时复杂一些，但对计量供热的长期发展和社会稳定是有益的。

参考文献：
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