一、引言 我国以往城市供暖主要以煤为燃料，供暖热源热效率低，燃烧产生大量so2、
co2、nox 和烟尘，成为北方城市冬季大气主要污染源之一。在燃煤热源的各种供暖方式中，
因为大型燃煤锅炉便于集中处理烟尘、灰渣污染物，锅炉效率高于小型燃煤锅炉，故一般公
认采用大型集中锅炉房的城市集中供暖优于分散锅炉房供暖，单户煤炉采暖最差。随城市能
源结构调整，许多城市已逐渐用天然气替代煤作为供暖燃料。与燃煤相比，燃烧天然气co2
排放可减少52%，nox 可减少45%，无so2排放和灰渣产生[1]；燃气锅炉效率高，大、中小
型的锅炉效率区别不大；锅炉燃烧过程和出力易于调节控制。因此，以燃气为热源的供暖系
统方案评价不能沿用燃煤锅炉的结论。 以燃气为热源时，可供选择供暖方式有城市燃气
热电联产集中供暖、城市集中燃气锅炉房集中供暖、小区燃气锅炉房集中供暖和户用燃气锅
炉供暖等。天然气热值高，燃烧易于控制，燃烧温度很高，火焰温度可达1400℃以上，有条
件采用燃气轮机直接发电，燃烧后的高温烟气生产高压蒸汽可用于再次发电和供暖。这种热
电联产方式充分利用燃气热值产生高品位电能和较低品位的热能。综合热效率较后三种高，
经济效益也最佳，有条件时应优先考虑。但考虑到燃料价格等因素，城市电厂仍以燃煤为主。
大多数情况下，可供用户选择的燃气供暖方式限于后三种。这三种供热方式特点对比见表1。 各种燃气供暖方式特点比较 表1
城市锅炉房集中供暖
小区锅炉房集中供热
户用锅炉分户供暖
热源建设费用
低
高
无
低
低
高
一次管网投资
有
无
无
二次管网投资
有，基本相同
无
室内系统投资
基本相同
管理费用
基本相同
低于前者
设备寿命
基本相同
低于前者
大
较大
无
热源效率
基本相同
低于前者
可调节性
差
较差
好
方案
一
二
三
燃气入网费[2]
6.0
6.0
6.0
一次管网投资[2]
0.0
0.0
二次管网投资[2]
10.0
10.0
0.0
热源投资
15.0
22.0
60.0
室内系统投资[4]
50.0
50.0
50.0
初投资总计
124.0
94.0
122.0
年采暖燃料费
34.4
32.5
初投资总计
1.6
1.4
3.0
年采暖电费[2]
1.0
0.7
年维修费[2]
3.3
2.7
年经常总费用
40.3
37.3
19.0
注：1. 对于100 m2住宅（下同），户用两用燃气锅炉每台7000元，设备费用为70元/ m2，
但考虑到因此可以节省热水器费用10元/ m2，故取60元/ m2。 2. 因方案三具有各户独
立调节的特点，燃料费用按节约30%计[4]。 3. 4. 年采暖电费包括水泵和风机耗电
费用，方案一、二根据 文献 4和产品样本数据估算得出，方案三根据产品样本数据估算得
出。 上表中各项初投资包括设计、设备购置、系统建设等全部费用，初投资总计为各项
初投资之和；年经常总费用包括运行中燃料、电力费用和系统管理、维修费用。表2对各燃
气供暖方式的初投资、运行费用两个指标给出初步定量的比较。但以它们都只反映各方案经
济性的一个方面，在决策时只能就各方案的某一指标进行比较。要对各方案进行综合经济比
较时就需要一个综合经济指标。因初投资、维修费、使用寿命之间存在内在联系，这种联系
是引入综合经济指标的基础，也使对系统的综合费用分析成为可能。 寿命周期费用是指
系统或设备从诞生到报废的整个期间各种费用的总和。对于供暖系统而言，寿命周期费用包
括系统的购置费用（设计、设备购置、系统建设等）、在寿命周期中运行费用残值的总和。常
用的寿命周期费用 计算 方法 是将系统在寿命周期内所有发生的费用折算成系统设置时的
价值。在一个系统中，各设备或子系统的寿命周期可能不同，为便于分析，需用将不同寿命
周期的各设备和子系统折算成统一寿命周期费用。统一寿命周期采用各设备和子系统寿命周
期的最小公倍数，每个设备或子系统的多次设置用贴现法折算成第一次设置时的现值。日后
系统经常费用也采贴现法折算成初次设置时的现值。
（1） pa ：现金总额， a ：日后每年的等额支付金额， i ：扣除通货膨胀等因素影
响的净利率， n ：生产时间（年数）。 所以对每一既定系统而言，费用周期内部民贴
现值pz 为： （2）
pc ：系统初投资现值。 考虑到各子系统使用寿命不一致，需要引入各子系统寿命周期的
最小公倍数为系统统一的使用寿命，v 。在此寿命时间中，若某子系统或设备需要投资j 次，
由各系统总设置费用贴现值： （3）
（4） 利用式3可对不同寿命周期的各系统进行比较。因燃气锅炉效率随使用年限变化不
大，以燃料价为基础的运行费用在使用寿命内也基本稳定，故可用锅炉使用寿命代替锅炉寿
命周期。 各方案综合经济比较 表3
方案
一
二
三
三1
初投资
124.0
94.0
122.0
122.0
系统设置贴现值
129.3
101.8
143.4
143.4
年经常费用
40.3
37.3
19.0
23.6
运行费用贴现值
343.1
317.6
161.7
200.9
总贴现
472.4
419.4
305.6
344.3
一
二
各利率下总贴现值比较 表4
三
三1
10%
472.4
419.4
305.6
344.3
8%
525.0
468.0
329.9
375.1
5%
631.5
566.6
380.2
437.5
注：n=20，i=10% 一般供热管网的使用寿命为20年，锅炉使用寿命10年，故可
将表2中各系统的统一寿命周期定为20年，其中户用锅炉需更换一次。计算中系统设置费用
为各次设置折算到初次设置时的费用。供暖系统的废置费用主要包括系统的拆除费用，拆除
后的废旧材料回收视作系统残值，根据实际上情况，近似认为两者相抵，在计算中不再考虑，
计算结果如表3所示。表中方案一和方案二天然气价格为1.8元/nm3，方案三天然气价格为
1.4元/nm3，为比较相同燃料价格下各方案的经济必，对方案三也取1.8元/nm3进行计算，
在表中列为方案三1。表4为在各种利率条件下总贴现值计算结果。 以上比较是建立在
不采用分户热计量的条件下的。当采用分户热计量系统时，方案三不需改动，以燃气耗量计
量代替热计量。方案一和方案二有两种形式，其一是在原双管采暖系统中每个房间的散热器
上安装热计量装置，一般100m2左右房间需要5～6个热计量装置；其一是在各户采用章鱼式
采暖系统，在每户引入总管上安装一个热计量装置。两种形式的室内采暖系统造价的差别主
要在于热计量装置的购置上。一般认为分户计量可节能20-30%[5]。因此，各方案的初投资
和运行费用都有变化。此时寿命周期总费用贴现值比较见表5。 分户计量时各方案总贴现值比较 表5
一
二
三
三1
10%
389.7
341.8
305.6
344.3
8%
428.8
377.8
329.9
375.1
5%
508.2
450.8
380.2
437.5 一 二 三 三1 10%
399.7
351.8
305.6
344.3 8%
438.8
387.8
329.9
375.1 5%
518.2
460.8
380.2
437.5
注：1.a 为方案一和方案二采用双管采暖系统，引入总装一个热计量装置（200元/套），每户需要六个蒸发式热分配表（50元/个），总计折合5元/m2； 2.b 为方案和方案二采用章鱼式系统，每户入户需要一个热计量装置（1500元/套），折合15元/m2； 3. 采用分户计量后，各方案年采暖燃料费用都按节约30％计。
一、引言 我国以往城市供暖主要以煤为燃料，供暖热源热效率低，燃烧产生大量so2、
co2、nox 和烟尘，成为北方城市冬季大气主要污染源之一。在燃煤热源的各种供暖方式中，
因为大型燃煤锅炉便于集中处理烟尘、灰渣污染物，锅炉效率高于小型燃煤锅炉，故一般公
认采用大型集中锅炉房的城市集中供暖优于分散锅炉房供暖，单户煤炉采暖最差。随城市能
源结构调整，许多城市已逐渐用天然气替代煤作为供暖燃料。与燃煤相比，燃烧天然气co2
排放可减少52%，nox 可减少45%，无so2排放和灰渣产生[1]；燃气锅炉效率高，大、中小
型的锅炉效率区别不大；锅炉燃烧过程和出力易于调节控制。因此，以燃气为热源的供暖系
统方案评价不能沿用燃煤锅炉的结论。 以燃气为热源时，可供选择供暖方式有城市燃气
热电联产集中供暖、城市集中燃气锅炉房集中供暖、小区燃气锅炉房集中供暖和户用燃气锅
炉供暖等。天然气热值高，燃烧易于控制，燃烧温度很高，火焰温度可达1400℃以上，有条
件采用燃气轮机直接发电，燃烧后的高温烟气生产高压蒸汽可用于再次发电和供暖。这种热
电联产方式充分利用燃气热值产生高品位电能和较低品位的热能。综合热效率较后三种高，
经济效益也最佳，有条件时应优先考虑。但考虑到燃料价格等因素，城市电厂仍以燃煤为主。
大多数情况下，可供用户选择的燃气供暖方式限于后三种。这三种供热方式特点对比见表1。 各种燃气供暖方式特点比较 表1
城市锅炉房集中供暖
小区锅炉房集中供热
户用锅炉分户供暖
热源建设费用
低
高
无
低
低
高
一次管网投资
有
无
无
二次管网投资
有，基本相同
无
室内系统投资
基本相同
管理费用
基本相同
低于前者
设备寿命
基本相同
低于前者
大
较大
无
热源效率
基本相同
低于前者
可调节性
差
较差
好
方案
一
二
三
燃气入网费[2]
6.0
6.0
6.0
一次管网投资[2]
0.0
0.0
二次管网投资[2]
10.0
10.0
0.0
热源投资
15.0
22.0
60.0
室内系统投资[4]
50.0
50.0
50.0
初投资总计
124.0
94.0
122.0
年采暖燃料费
34.4
32.5
初投资总计
1.6
1.4
3.0
年采暖电费[2]
1.0
0.7
年维修费[2]
3.3
2.7
年经常总费用
40.3
37.3
19.0
注：1. 对于100 m2住宅（下同），户用两用燃气锅炉每台7000元，设备费用为70元/ m2，
但考虑到因此可以节省热水器费用10元/ m2，故取60元/ m2。 2. 因方案三具有各户独
立调节的特点，燃料费用按节约30%计[4]。 3. 4. 年采暖电费包括水泵和风机耗电
费用，方案一、二根据 文献 4和产品样本数据估算得出，方案三根据产品样本数据估算得
出。 上表中各项初投资包括设计、设备购置、系统建设等全部费用，初投资总计为各项
初投资之和；年经常总费用包括运行中燃料、电力费用和系统管理、维修费用。表2对各燃
气供暖方式的初投资、运行费用两个指标给出初步定量的比较。但以它们都只反映各方案经
济性的一个方面，在决策时只能就各方案的某一指标进行比较。要对各方案进行综合经济比
较时就需要一个综合经济指标。因初投资、维修费、使用寿命之间存在内在联系，这种联系
是引入综合经济指标的基础，也使对系统的综合费用分析成为可能。 寿命周期费用是指
系统或设备从诞生到报废的整个期间各种费用的总和。对于供暖系统而言，寿命周期费用包
括系统的购置费用（设计、设备购置、系统建设等）、在寿命周期中运行费用残值的总和。常
用的寿命周期费用 计算 方法 是将系统在寿命周期内所有发生的费用折算成系统设置时的
价值。在一个系统中，各设备或子系统的寿命周期可能不同，为便于分析，需用将不同寿命
周期的各设备和子系统折算成统一寿命周期费用。统一寿命周期采用各设备和子系统寿命周
期的最小公倍数，每个设备或子系统的多次设置用贴现法折算成第一次设置时的现值。日后
系统经常费用也采贴现法折算成初次设置时的现值。
（1） pa ：现金总额， a ：日后每年的等额支付金额， i ：扣除通货膨胀等因素影
响的净利率， n ：生产时间（年数）。 所以对每一既定系统而言，费用周期内部民贴
现值pz 为： （2）
pc ：系统初投资现值。 考虑到各子系统使用寿命不一致，需要引入各子系统寿命周期的
最小公倍数为系统统一的使用寿命，v 。在此寿命时间中，若某子系统或设备需要投资j 次，
由各系统总设置费用贴现值： （3）
（4） 利用式3可对不同寿命周期的各系统进行比较。因燃气锅炉效率随使用年限变化不
大，以燃料价为基础的运行费用在使用寿命内也基本稳定，故可用锅炉使用寿命代替锅炉寿
命周期。 各方案综合经济比较 表3
方案
一
二
三
三1
初投资
124.0
94.0
122.0
122.0
系统设置贴现值
129.3
101.8
143.4
143.4
年经常费用
40.3
37.3
19.0
23.6
运行费用贴现值
343.1
317.6
161.7
200.9
总贴现
472.4
419.4
305.6
344.3
一
二
各利率下总贴现值比较 表4
三
三1
10%
472.4
419.4
305.6
344.3
8%
525.0
468.0
329.9
375.1
5%
631.5
566.6
380.2
437.5
注：n=20，i=10% 一般供热管网的使用寿命为20年，锅炉使用寿命10年，故可
将表2中各系统的统一寿命周期定为20年，其中户用锅炉需更换一次。计算中系统设置费用
为各次设置折算到初次设置时的费用。供暖系统的废置费用主要包括系统的拆除费用，拆除
后的废旧材料回收视作系统残值，根据实际上情况，近似认为两者相抵，在计算中不再考虑，
计算结果如表3所示。表中方案一和方案二天然气价格为1.8元/nm3，方案三天然气价格为
1.4元/nm3，为比较相同燃料价格下各方案的经济必，对方案三也取1.8元/nm3进行计算，
在表中列为方案三1。表4为在各种利率条件下总贴现值计算结果。 以上比较是建立在
不采用分户热计量的条件下的。当采用分户热计量系统时，方案三不需改动，以燃气耗量计
量代替热计量。方案一和方案二有两种形式，其一是在原双管采暖系统中每个房间的散热器
上安装热计量装置，一般100m2左右房间需要5～6个热计量装置；其一是在各户采用章鱼式
采暖系统，在每户引入总管上安装一个热计量装置。两种形式的室内采暖系统造价的差别主
要在于热计量装置的购置上。一般认为分户计量可节能20-30%[5]。因此，各方案的初投资
和运行费用都有变化。此时寿命周期总费用贴现值比较见表5。 分户计量时各方案总贴现值比较 表5
一
二
三
三1
10%
389.7
341.8
305.6
344.3
8%
428.8
377.8
329.9
375.1
5%
508.2
450.8
380.2
437.5 一 二 三 三1 10%
399.7
351.8
305.6
344.3 8%
438.8
387.8
329.9
375.1 5%
518.2
460.8
380.2
437.5
注：1.a 为方案一和方案二采用双管采暖系统，引入总装一个热计量装置（200元/套），每户需要六个蒸发式热分配表（50元/个），总计折合5元/m2； 2.b 为方案和方案二采用章鱼式系统，每户入户需要一个热计量装置（1500元/套），折合15元/m2； 3. 采用分户计量后，各方案年采暖燃料费用都按节约30％计。