专业可行性报告54中国生物质能发电典型工程经济可行性分析赵碧霞1，是艳杰2，余 英2，朱 春2（1. 两锦供电公司，辽宁锦州 ；2. 中国电力科学研究院，北京 ）摘 要：本文介绍了各种生物质发电技术原理，全面系统地介绍了生物质直接燃烧和生物质气化发电四座不同种类，不同规模发电厂的建设和运行情况，着重从电厂的建设费用、发电成本、产值、利税和投资回收期等方面进行了经济可行性分析，结果表明，生物质发电产业具有很好的经济效益。 关键词：生物质；直接燃烧发电；气化发电；发电成本；经济效益【作者简介】赵碧霞（1958-），女，注册会计师；研究方向： 电力系统经营管理及新能源。E-mail: zhaobgepri.ac.cn.1. 前 言目前，能源和环境问题已成为全球关注的焦点，节能减排已被中国党和政府摆在前所未有的战略高度。开发利用可再生能源是一条符合中国国情的节能减排之路。在可再生能源中，生物质能最具有开发前景，生物质能源产业已成为全球共同推进的工业。在生物质能现代利用技术中，生物质能发电，技术较为成熟，综合效益较好，具有较好的产业化前景。生物质发电技术主要有直接燃烧发电、混合燃烧发电、热解气化发电和沼气发电四个种类。直接燃烧发电是指把生物质原料送入适合生物质燃烧的特定蒸汽锅炉中，生产蒸汽，驱动蒸汽轮机，带动发电机发电。混合燃烧发电是指将生物质原料应用于燃煤电厂中，使用生物质和煤两种原料进行发电，主要有两种方式：一种是将生物质原料直接送入燃煤锅炉，与煤共同燃烧，生产蒸汽，带动蒸汽轮机发电；另一种是先将生物质原料在气化炉中气化生成可燃气体，再通入燃煤锅炉，可燃气体与专业好文档55煤共同燃烧生产蒸汽，带动蒸汽轮机发电。热解气化发电是指在气化炉中将生物质原料气化，生成可燃气体，经过净化，供给内燃机或小型燃气轮机，带动发电机发电。沼气发电是指利用厌氧发酵技术，将屠宰厂或其它有机废水以及养殖场的畜禽粪便进行发酵，生产沼气（CH4） ，供给内燃机或燃气轮机，带动发电机发电，也有供给蒸汽锅炉，生产蒸汽，带动蒸汽轮机发电。中国生物质资源丰富，生物质发电发展前景广阔。国家“十一五”发展规划纲要中提出了建设生物质发电 550 万千瓦装机容量的发展目标。中国可再生能源中长期规划提出了 2020 年生物质发电装机 3000 万千瓦的目标。目前，中国已建成各种不同发电形式的大中小生物质能发电厂数百座；今年又将有数十座各种类型生物质发电厂投入运行，装机容量将达到几十万千瓦。2. 生物质发电典型工程及其效益分析2.1 1000kW 秸秆发电厂经济可行性分析2.1.1 建厂条件充足的农作物秸秆（玉米秸秆、棉花秆、豆秆、等）供应。1MW 秸秆发电厂，每天需要4050 吨，全年需要 1200015000 吨。农作物秸秆的收集和运输比较容易，秸秆的综合成本（包括运输及二级收购）低于 100 元/吨。电站发出电能被充分利用，并网或直接供用户，售电价或上网电价最好高于 0.5 元/度。用地 1015 亩，有水源供给电力生产用水，交通便利。2.1.2 建厂费用包括设备费及土建两大部分，总投资 590 万元左右，单位千瓦投资 5900 元。（1）设备设备及其价格具体见表 11：表 1 设备及其价格项 目型号数量价格（万元）1.主体设备3701） 气化炉Q1000kW1 套752） 气体净化系统1 套253） 粉碎系统1 套204） 计算机监控系统1 套85） 机电设备等1 套22专业好文档566） 发电机组（包括冷却系统）B62505 套2202.升压联网供电系统601） 变压器1 台152） 高压开关柜1 面33） 低压开关柜1 面44） 无功补偿柜1 面35） 同期屏1 面36） 监控屏1 面37） 监测管理系统1 套158） 备用自动装置1 套59） 配电系统910）其他、包括不可预见费203.污水处理系统（设备）1 套304.设计、安装、调试、培训费10 万总 价470490 万元左右（2）土建部分征地 1015 亩，20 万左右，基建费用6080 万元左右，总计 80100 万。2.1.3 项目建设周期项目建设周期 810 个月，见表 2：表 2 项目建设周期序号项目时间1技术设计1 个月2土建与设备加工35 个月3设备安装2 个月4调试及试运行2 个月5合计810 个月2.1.4 发电成本估算气化发电系统成套设备主要技术参数，见表31：表 3 气化发电系统成套设备No项 目参 数1理论发电功率1000kW2实际发电功率850kW3自耗量85kW4厂房占地面积3618m25用水量150m3450m3（循环使用）6补充水量0.5L/kwh7秸秆消耗量1.7-1.8kg/kwh8最大产气量38004000m3/h9燃气热值46005500kJ/m310气化功率60-6511除灰方式干式螺旋12工人（操作与维修）每班 34 名（1）秸秆价格（包括运输费用）每吨50100 元，则燃料成本每度电为 0.10.20 元；（2）人工成本，按年发电 400600 万度，全厂人员 20 人，平均月工资 500 元（工人工资 450元，管理人员及技术骨干月工资 3000 元） ，总计16 万元。人工成本每度电 0.030.04 元；（3）维护保养及管理费用，按全年 30 万元考虑，运行维护成本约每度 0.050.08 元，见表41，每月合计 24400 万元；专业好文档57（4）折旧费，每年 42 万元，每度电 0.08 元；（说明：设备按十年、土地与土建按五十年折旧年限） ；（5）增值税及其附加税每度电 0.02 元（参照小水电及风力发电增值税按 6%计算） 。以上五项总计，发电成本每度 0.35 元左右。表 4 维护保养及管理费用No项目金额（元）备 注1燃气系统维修费2000一般维修，包括配件2厂用电费、水费15000开机用市电，和循环补充水费用3发电机维修费6000一般维修，包括配件4润滑油2400气体发动机组润滑油消耗和更换，每桶800 元5管理成本4000含管理费，灰尘处理费用2.1.5 经济效益分析（1）电站年产值：上网电价或直接用户电价按 0.5 元/度，考虑全年发电量 400600 万度，则全年产值约为 200 至 300 万元。（2）全年利税：按平均发电成本 0.35 元/度，售电价 0.5 元/度计算，全年利税可达 75 至 80 万元。（3）利润：秸秆发电属于再生资源项目，发电享受国家税收优惠政策，如果能享受免税或退税待遇，则全年利润可达 90 万元左右，投资回收期约为 67 年左右。2.2 1000kW 稻壳发电厂经济可行性分析稻壳气化发电厂和秸秆气化发电厂在发电原理、主要设备及生产工艺流程等方面基本相同，只是使用燃料不同。稻壳发电厂与秸秆发电厂相比较，电站建设费用及发电成本都能相对地减少，利润增加。2.2.1 建厂费用（1）设备费中粉碎系统可省 20 万元。（2）征地及土建费用可省 30 万元。电站建设总费用可减少 50 万元，总投资为540 万元。单位千瓦投资 5400 元。2.2.2 发电成本（1）燃料成本与秸秆发电基本相同，也可能略低一点，每度电 0.10.2 元。（2）人工成本比秸秆发电略小，每度电 0.03元。专业好文档58（3）运行成本比秸秆发电小，每度电 0.05 元。（4）折旧费比秸秆发电减少 2.3 万元，每度电 0.07 元。（5）增值税及其附加税与秸秆发电相同，每度电 0.02 元。以上五项发电成本每度电 0.270.37 元。2.2.3 经济效益稻壳发电厂不仅出售电能，而且出售副产品稻壳灰，产值及利润比秸秆发电高。（1）售电年产值与秸秆发电相同，为200300 万元；（2）稻壳的灰份按 20%考虑，发电厂一年燃烧 1.5 万吨稻壳可产稻壳灰 3000 吨，每吨按 300元计，发电厂稻壳灰年产值可达 90 万元左右；（3）全年售电利税 90 万元，全年售灰利税90 万元，电站全年利税总计 180 万元；（4）稻壳发电厂投资回收期约为 3 年左右。2.3 1500kW 小型直燃生物质发电厂经济可行性分析2.3.1 主要设备1500kW 生物质直燃发电厂，由一台 10T/h 生物质锅炉和一台 1500kW 凝气式汽轮发电机组构成2。发电厂接入电力系统并网运行。（1）锅炉蒸汽流量：10t/h蒸汽压力：锅炉出口处为 9Mpa蒸汽温度：锅炉出口处为 540锅炉效率：91%秸秆消耗量：每小时 2.4 吨左右（2）汽轮机额定进汽压力：8.83Map额定进汽温度：535额定功率：1500kW（3）发电机型号：QF-25-1额定功率：1500kW额定电压：10kV额定转速：3000r/min功率因数：0.82.3.2 投资估算2专业好文档59（1）主体设备中 10t/h 锅炉本体 50 万元，锅炉辅机系统 70 万元；1500kW 汽轮机及其辅机系统 200 万元；1500kW 发电机组及其保护控制设备80 万元。主体设备总计约 400 万元；（2）升压联网供电系统总计 70 万元；（3）土建，包括征地 20 亩 60 万，基建费用100 万元，总计 160 万元；（4）设计、安装、调试、培训费 40 万元。以上总计 670 万元，单位千瓦投资 4500 元/kW。2.3.3 劳动组织及定员生物质能发电厂生产人员按 3 班运行制配备，机炉电运行定员 36 人，具体岗位见表 5。表 1 岗位表岗位人员岗位人员汽机6锅炉6电气3燃料9小修3行政管理2技术人员4后勤32.3.4 发电成本2发电成本由燃料费、水费、材料费、工资及福利费、检修维护费设备折旧及其他费用构成。（1）燃料费：按发电运行 5000 小时计，年发电量为 750 万度，扣除 10%厂用电，年售电量675 万度。年消耗秸秆 1.2 万吨，按 160 元/吨计，年燃料费 192 万元，每度电燃料成本为 0.284 元/kWh。（2）工资及福利费：发电厂员工总计 36 人，平均每人年 1 万元，总计 36 万元，每度电人工成本为 0.053 元/kWh。（3）折旧费：设备按 10 年，土建按 50 年，每年折旧费为 43.2 万元，每度电为 0.064 元/kWh。（4）水费、材料、检修、维护费及管理费等每年 50 万元，每度电约为 0.074 元/kWh。以上总计发电成本为 0.479 元/kWh，其中燃料成本占 60%，人工成本占 11%，折旧占 13%，运行维护成本占 16%。2.3.5 经济效益（1）发电年产值：根据有关政策规定，上网电价按 0.56 元/度计算，年售电量为 675 万度，年产值为 378 万元。（2）发电厂年利税为 54.7 万元。专业好文档60（3）发电厂全年利润：生物质发电属于再生能源发电，应该享受国家税收优惠政策，如能免税，则年利润可达 54.7 万元。（4）发电厂年利润 54 万元，折旧费 43 万元，投资回收期为 7 年左右。2.4 24000kW 生物质直燃发电厂经济可行性分析2.4.1 建厂条件大型直燃生物质发电厂选址的基本条件是：尽量靠近出产秸秆地带的中心位置，以减少大量运送秸秆的费用。水陆交通方便，具有一定的水源条件，便于取水净化后供发电厂工业水之用。尽量靠近并网变电所，以减少接入系统投资。工程地质较好，不受洪水等自然灾害的影响，能满足发电厂厂房设施对地基的要求。2.4.2 建设周期预测24MW 生物质发电厂，从筹备、可研、报批、设计，施工到投产并网约 24 个月。2.4.3 燃料的加工、运输及成本组建收购点，并形成秸秆收购网络，在各收购点进行秸秆的整理、压缩、打捆。为了保证秸秆资源的及时有效供应，控制到厂的运输费用，秸秆的收购半径应在 1525 公里范围内。作为发电厂的燃料-秸秆的到厂成本，由收购和整理、压缩、打捆、装卸以及运输三部份的成本组成；期望成本不超过 170 元/吨。2.4.4 主要设备3主要设备明细见表 6