第 25卷 第 4期
2O07年 8月
可 再 生 能 源
Renewable Energy Resources
Vo1.25 NO.4
Aug.2007
秸秆焚烧发电项 目的技术经济分析
顾 晓山
(中国联合工程公司,浙江 杭州 310022)
摘 要:秸秆焚烧发电作为可再生能源利用的一种形式,近来在我国得到大力发展。以典型机组配置的秸秆
焚烧发电项目为例进行技术经济分析。指出影响秸秆焚烧发电项目经济的主要因素有两方面:一是原料的收
购价格和上网电价,其中上网电价因受国家政策指导,区别不很大,而燃料价格受地域、季节和其他相关因素
的影响,价格波动比较明显,这一点投资者应该重点关注;二是锅炉的蒸汽参数 ,蒸汽参数影响热效率,从而
影响发电成本。文中结合国家宏观政策 ,提出降低发电成本 、提高经济效益的有效措施,供秸秆焚烧发电投资
者参考借鉴。
关键词:生物质发电:热效率;内部收益率 ’
中图分类号 :TK6;$216.2;TM619 文献标志码:B 文章编号 :1671—5292(2007)04一O065—03
r■1■ · - ■ ’ 1 ● l ‘ J l’ ■ ■ ·‘ ll。ne techm cal ann econom lc analysis 0n StaIR lnctneration D0Wer
plant pr0ject
GU Xiao—shan
(China United Engineering Corporation,Hangzhou 310022,China)
Abstract: As a kind of renewable energy utilization style,Stalk Incineration Power Plant wilI be
developed vigorously soon in China.Typical configuration unit of stalk incineration power plant
project is analyzed as example in this article.The author gives two results as to the major economi·
cal impacting factors on stalk incineration power plant project.One is the raw materials price and
the power price.The power price just has a little difference because the government has some
measures on it.But the raw materials price has obvious difference due to the difference among the
regions and the seasons.Th e investor should pay more attention to this.Th e other result is Steam
parameters of the boiler.Steam parameter affects thermal efficiency and power generation cost.Fi—
nally,the author proposes the effective measures for reducing the power generation cost and im·
proving economical effi ciency.Th e results can be used as a reference for the investors in the field
of stalk incineration power plant.
Key words:biomass power plant;thermal efficiency;internal rate of return
O 前言
随着国民经济的高速发展和生活水平的不断
提高,我们对能源的需求也El益增加。煤炭和石油
等主要传统能源的有限性和环境污染性,促使我
们必须积极开拓和发展可再生能源。秸秆焚烧发
电作为可再生能源利用的一种形式.已得到我国
政府的大力支持,相继出台了有利于生物质发电
的政策。如2006年 1月 1日开始实施的《可再生
能源法》规定,秸秆发电厂所发电量将由电网公司
收稿 日期 :
作者简介:
全额收购.进口设备的关税和进口环节增值税全
免等。同时。各地方政府还可因地制宜地制定其他
补贴政策,这些措施为秸秆发电项目提供了极好
的发展机遇。目前,国内生物质发电投资呈现迅速
升温的态势。几大发电集团和其他社会资本(包括
外资)纷纷涌人秸秆焚烧发电市场。预计到 2020
年将建成总装机容量 2 000万 kW 的生物质发电
项 目,每年不但可以替代 7 500万 t标准煤.而且
可减少大量的污染排放,此外.仅出售秸秆这一项
6
究
研
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工
境
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事
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可 再 生 能 源
还可以给农民带来 200亿~300亿元的收入。
我国可利用的农作物秸秆、森林资源非常丰
富.年产总量可折合6亿 t标煤,具有广阔的开发
利用前景。我国农作物秸秆的年产量大约7亿 t,
除了用作工业原料、畜牧饲料外。可以作为能源使
用的约为 3.5亿 t。由于用于焚烧发电投资较大,
难以收集。并且缺乏成熟的技术,因此,建设秸秆
焚烧发电项目存在风险,如何建设一个经济效益
好、具有市场竞争力的秸秆焚烧发电项目是需要
投资者作出科学合理的规划决策。本文以目前较
为典型的秸秆发电项 目为例进行投资估算并作技
术经济分析。研究秸秆发电项目的收益情况,指出
影响秸秆焚烧发电项目经济的主要因素,并提出
降低发电成本、提高经济效益的措施,供秸秆焚烧
发电投资者决策参考,同时对其他资源综合利用
项 目(如城市生活垃圾焚烧发电项 目)的建设具有
借鉴作用。
1 秸秆焚烧发 电项 目的机组配置
以年处理 20万 t秸秆的典型秸秆发电项 目
为例进行技术经济分析,装机规模按 2炉 2机考
虑。其他各生产及辅助系统的配置参照常规热电
厂考虑。
锅炉及汽轮发电机组的主要技术规格和参数
如下。
(1)水冷振动炉排锅炉 2台
型号 DGJ一55/3.82一IV
额定蒸发量 55 t/h
额定蒸汽压力 3.82 MPa
额定蒸汽出口温度 450 oC
给水温度 150 oC
锅炉设计效率 8l%
(2)冷凝式汽轮机 2台
型号 N12—3.43/435
额定功率 12 000 kW
额定进汽压力 3.43 MPa
额定进汽温度 435 oC
排汽压力 0.0049MPa
额定转速 3000 r/min
(3)发电机 2台
型号 OF一12—2
额定功率 12000kW
出线电压 l0 500V
. 66.
额定转速 3000 r/min
功率因数 0.8
2 秸秆焚烧发电项 目的技术经济分析
项 目按 2炉 2机规模设计 。占地面积为 l0
hm ,工程建设投资(含接人电网工程)为25 000万
元 .其中:建筑工程费用约 5 750万元。设备购置
费用 10000万元.安装工程费用 5 050万元,其他
费用4 200万元。投资总额中注册资金为 10 000万
元。其余按融资方式考虑,贷款年利率名义利率为
6.84%,实际利率为 7.02%。项 目计算期21 a;年最
大利用小时数按 8 000 h计算;综合厂用电率按
l5%考虑;燃料包括玉米、棉花、小麦等秸秆品种,
热值取 l4651 kJ/kg。经过计算,按照不同电价和不
同秸秆价格绘制内部收益率的关系曲线,如图l。
16
。
14
:
望 :
墨46
2
/
/
N、 / /
/ ' /
/ / , /
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/ /
/
/
O.55 O.60 O.65 0.70 0.75 O.8O
电价/元 ·kWh
图 1 项 目内部收益率与电价 、秸秆价格 的关 系曲线
Fig.1 The relation curve of internal rate of return and power
price and straw price
图中,秸秆价格 N。,N ,N 分别为 120,180,
240元/t。其他不同秸秆价格的内部收益率可以采
用内插法估算。
由于秸秆焚烧锅炉热效率较低,汽轮机采用
的又是纯凝机组 .导致秸秆焚烧发电项 目的全厂
热效率(一般在 30%以下)低于常规燃煤电厂,更
远低于燃煤热电厂,而项目投资比常规燃煤电厂
高.因此,要达到理想的经济效益,必须要有较低
的燃料价格和较高的上网电价。从上图可以看出,
在秸秆价格为 120元/t(N。曲线)时,电价在 0.55
元/kWh以上.即可有一定的经济效益;当秸秆价
格为 180元/t(N 曲线)时,电价在 0.65元/kWh以
上时才有理想的经济效益;当秸秆价格为 240元/
t(N 曲线)时,想要达到理想的经济效益,则电价
需要在 0.75元/kWh 以上。虽然秸秆发电国家政
策有 0.25元/kWh的电价补贴,但是实际上网电
价也就在 0.60元/kWh 左右,所以要有好的经济
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顾晓山 秸秆焚烧发电项目的技术经济分析
效益,必须在原料价格方面找出路。影响原料价格
的因素比较多,价格波动范围也比较大,这一点是
目前投资者应该特别加以关注的。
由于燃料的因素.秸秆焚烧锅炉容量不宜太
大。主蒸汽参数不宜太高。否则会导致秸秆焚烧发
电项目的能源利用效率相对较低,发电燃料成本
偏高。对中小发电机组而言,实现热电联产是提高
热效率、降低发电成本的有效途径。因此,在具备
集中供热条件,秸秆产量较大的地区.对秸秆焚烧
发电项目进行规划和设计时。应把秸秆焚烧和集
中供热统筹考虑,这对减轻秸秆焚烧发电项目的
生存压力、提高市场竞争力大有益处。
3 发展秸秆焚烧发电项目的几点建议
3.1积极规划。合理布局
我国具有丰富的农林生物质资源。开发潜力
巨大。发展秸秆焚烧发电是可再生能源开发利用
的一个重要方向,对调整能源结构。减少矿物质资
源消耗,保护生态环境 。拓宽农民创收渠道,促进
国民经济的可持续发展具有重要意义。应该得到
政府的鼓励和支持。
和热电厂的供热蒸汽管道一样.秸秆收集也
存在经济收集半径的问题。同时也不适合竞价收
购,所以除上网电价补贴和税收优惠外。各地政府
要做好秸秆焚烧发电项目的规划。科学、合理地布
点,保证秸秆焚烧发电项目资源供给的充足。使投
资者获得应有的经济利益。
3.2 适度 规模 .规 避风 险
首先。要规避秸秆的收集风险。秸秆焚烧发电
项目的装机规模要科学分析和预测。依据当地秸
秆的成分和产量。合理确定秸秆的收集率。达到适
度规模
其次。要规避秸秆的价格风险。在做秸秆焚烧
发电项目的前期可行性研究时要了解当地经济发
展状况 ,并根据当地农民的收入水平和秸秆销售
情况确定秸秆的收购 、运输价格 。适当考虑秸秆焚
烧发电项目建成后的秸秆价格波动。做到对秸秆
价格科学 、准确地预测。
再次。妻充分考虑秸秆焚烧发电项 目的技术
风险问题。目前秸秆焚烧发电项目在我国还处于
起步摸索阶段,目前还缺乏秸秆焚烧发电项目成
功运行的先例。和常规的电站项目相比,秸秆焚烧
发电项目在秸秆的处理和输送、锅炉燃烧方面存
在需要解决和优化的技术问题.如何根据不同秸
秆资源选择可行的工艺流程,关系到项目建成后
机组的稳定可靠运行。
3.3 实现热电联产 .提 高能源利用效率
由于秸秆焚烧锅炉的热效率低于一般燃煤锅
炉。因此秸秆焚烧发电项目的全厂热效率低于常
规燃煤电站,更低于热电联产项目。选择供热机组
增加对外供热是提高秸秆焚烧发电项 目全厂热效
率的有效途径。对于新建秸秆焚烧发电项目。其锅
炉和汽轮发电机组的配置可以和供热机组一并考
虑,在保证连续供热的同时处理更多的秸秆.提高
机组运行的灵活性。对于已有的热电联产项 目.如
果条件合适也可以增建秸秆焚烧锅炉.这样可以
充分发挥电厂原有公用设施的潜力。同时减少燃
煤消耗,提高经济效益和环境效益。
实现秸秆焚烧发电项 目的热电联产需要国家
相关政策的扶持和激励。目前我国对秸秆焚烧发电
等资源综合利用项目是在上网电价上面给予补贴
(垃圾处理补贴除外).其上网电量是根据纯凝机组
的发电量核定,电厂售电收入也成为项 目的主要甚
至唯一经济来源。因此。电厂最关心的是机组发电
量。有些具备集中供热条件的发电项目。由于业主担
fl,供热会减少机组发电量,影响电厂经济效益。因此
对是否采用热电联产并不感兴趣。也不太关注如何
提高电厂热效率。这与资源综合利用项目节约能源
的初衷是相违背的。为了鼓励秸秆焚烧发电和垃圾
焚烧发电等资源综合利用项目。实现集中供热,或者
原有热电联产项 目增建垃圾或秸秆焚烧锅炉.建议
除根据垃圾或秸秆的实际处理量给予资源综合利
用的补贴外,对发电部分应根据垃圾或秸秆的实际
处理量来核定发电能力(而非实际发电量)给予补
贴。并在税收政策方面给予优惠或者在环保方面给
予补偿,以此提高全社会投资资源综合利用项目的
积极性,实现社会的可持续发展。
参 考文献 :
【l】 黄军军.秸秆发电技术的现状和展望【J].能源与环境,
2006,5(2):95—96.
[2】 冯柏燕.利用生物能源发展秸秆发电 [J1.河南科技 ,
2006,3(1):30—31.
[3】 宋玉银.城市固体废弃物的治理技术【J】.环境科学技
术 ,1991,4(2):41—45.
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