王朝鳳

國(guó)核電力規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院

在經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展的今天，能源和生態(tài)問(wèn)題越來(lái)越引起人們的重視。沒(méi)有能源，經(jīng)濟(jì)發(fā)展就失去了動(dòng)力；生態(tài)破壞，人們生存空間就受到了限制。于是，選擇新型再生能源，減少環(huán)境污染，就成了人們刻意追求的一個(gè)主要目標(biāo)。而利用秸稈等可再生能源是我國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整最現(xiàn)實(shí)的主要方向之一。

1 秸稈發(fā)電介紹

1.1 什么是秸稈發(fā)電？

秸稈發(fā)電是生物質(zhì)能發(fā)電的一種形式，通過(guò)在高溫高壓鍋爐中直接燃燒經(jīng)過(guò)預(yù)加工的秸稈產(chǎn)生熱能，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為電能。

1.2 秸稈發(fā)電的優(yōu)勢(shì)

第一，農(nóng)作物秸稈量大，覆蓋面廣，燃料來(lái)源充足。秸稈是農(nóng)作物通過(guò)采摘脫粒后留下來(lái)的莖葉。主要有玉米、小麥、水稻、高粱、大豆等秸稈品種。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量約為7億噸左右，列世界之首，每年收獲的秸稈除去用于造紙、飼料、造肥還田及收集損失的1.09億噸外，可作為能源加以利用的秸稈總量達(dá)3.76億噸。

第二，秸稈含硫量很低。國(guó)際能源機(jī)構(gòu)的有關(guān)研究表明，秸稈的平均含硫量只有千分之3.8，而煤的平均含硫量約達(dá)百分之一。且低溫燃燒產(chǎn)生的氮氧化物較少，所以除塵后的煙氣不進(jìn)行脫硫，煙氣可直接通過(guò)煙囪排入大氣。

第三，使用秸稈發(fā)電，可降低煤炭消耗。各類作物秸稈發(fā)熱量略有區(qū)別，但經(jīng)測(cè)定，秸稈熱值約為15000KJ/Kg，相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)煤的50%。其中麥秸稈、玉米秸稈的發(fā)熱量在農(nóng)作物秸稈中為最小，低位發(fā)熱量也有14.4MJ/kg，相當(dāng)0.492kg標(biāo)準(zhǔn)煤。

2 秸稈電廠投資運(yùn)營(yíng)情況分析

為促進(jìn)可再生能源協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展，規(guī)范電網(wǎng)企業(yè)收購(gòu)可再生能源電量行為和可再生能源配額交易行為，國(guó)家先后出臺(tái)了《可再生能源法》，《電網(wǎng)企業(yè)全額收購(gòu)可再生能源電量監(jiān)管辦法》、《可再生能源發(fā)電價(jià)格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》等相關(guān)規(guī)定，明確了秸稈發(fā)電電價(jià)優(yōu)惠，上網(wǎng)電量全額收購(gòu)和電力調(diào)度優(yōu)先等政策，有力支持秸稈電廠的建設(shè)。

但是現(xiàn)實(shí)情況是，秸稈電廠投資大，效益低，許多生物質(zhì)發(fā)電公司都在虧損。影響秸稈電廠投資運(yùn)營(yíng)效益的主要因素有建設(shè)投資高，秸稈價(jià)格高，機(jī)組熱效率低以及上網(wǎng)電價(jià)政策影響等。

2.1 建設(shè)投資及單位造價(jià)

我國(guó)目前秸稈電廠單機(jī)容量主要以15MW和30MW為主。通過(guò)與常規(guī)火電廠相比可以看到，秸稈電廠相對(duì)于常規(guī)火電廠，其費(fèi)用的構(gòu)成比例差不多，但秸稈電廠的單位造價(jià)卻較高，秸稈電廠每千瓦造價(jià)約為9000～11000元左右，而常規(guī)火電廠每千瓦造價(jià)約為3300～4400元左右，相比之下，秸稈電廠的單位造價(jià)約為常規(guī)火電廠的3倍左右。

秸稈電廠建設(shè)除了鍋爐設(shè)備和除灰渣設(shè)備以及燃料上料系統(tǒng)與常規(guī)火電廠不同外，其他系統(tǒng)大致相同。造成秸稈電廠投資高的主要原因有：1設(shè)備費(fèi)用較高。鍋爐、秸稈破碎和上料等設(shè)備設(shè)計(jì)和制造在我國(guó)處于起步階段，加上秸稈中的鉀、氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，極易破壞金屬表面的鈍化膜，為防止秸稈鍋爐的受熱面腐蝕而大量采用特種耐腐蝕鋼材。2儲(chǔ)料系統(tǒng)成本高。秸稈體積大質(zhì)量小，存取秸稈的占地以及秸稈倉(cāng)庫(kù)等相對(duì)較大。

2.2 秸稈價(jià)格

由于各種類型秸稈的熱值不同，秸稈收購(gòu)價(jià)格存在差異。以某地區(qū)舉例，稻草的熱值為10465kJ/kg，單價(jià)280元/t，熱值單價(jià)0.0268元/MJ，麥草的熱值為10884kJ/kg，單價(jià)300元/t，熱值單價(jià)0.0275元/MJ，稻殼的熱值為13395kJ/kg，單價(jià)380元/t，熱值單價(jià)0.0284元/MJ。

由于秸稈資源較分散，而秸稈又是體積大質(zhì)量較小的燃料，因此收購(gòu)難、運(yùn)輸難導(dǎo)致成本居高不下。在實(shí)際收購(gòu)中，還受含水率不同的影響。目前，根據(jù)實(shí)際的收購(gòu)情況，秸稈價(jià)格折合到熱值上大約為0.0275元/MJ。此外，秸稈質(zhì)量輕，體積大，導(dǎo)致運(yùn)輸車(chē)輛超寬超高。往往運(yùn)輸一趟，要被過(guò)境的公路收費(fèi)站罰上兩次錢(qián)；由于運(yùn)輸秸稈沒(méi)開(kāi)辟“綠色通道”，過(guò)橋、過(guò)路費(fèi)是個(gè)不小的數(shù)字。這樣，秸稈運(yùn)送到公司后，價(jià)格就又上浮了不少。

2.3 電廠熱效率

考慮到秸稈燃料收集和輸送的特殊性，秸稈電廠單機(jī)容量都較小，而目前秸稈發(fā)電使用的循環(huán)流化床爐，其設(shè)計(jì)在國(guó)內(nèi)還處于探索階段，缺乏相關(guān)的專業(yè)技術(shù)儲(chǔ)備，大多是在燃煤爐基礎(chǔ)上改型的，其材料、設(shè)計(jì)和制造工藝還不成熟，存在許多需要改進(jìn)的地方，如鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行比較穩(wěn)定，但給水泵、螺旋給料機(jī)、上料系統(tǒng)、引風(fēng)機(jī)等輔助設(shè)備質(zhì)量還不夠穩(wěn)定。而設(shè)備的不穩(wěn)定，就會(huì)影響到整個(gè)秸稈發(fā)電系統(tǒng)不能穩(wěn)定運(yùn)行，要不時(shí)停產(chǎn)檢修，極大地影響了項(xiàng)目效益。

而且秸稈燃料普遍存在含水率高、雜質(zhì)多的問(wèn)題，鍋爐實(shí)際運(yùn)行效率低于常規(guī)火電廠鍋爐。

同時(shí)，秸稈電廠的輔助設(shè)備比常規(guī)火電廠多，秸稈破碎、風(fēng)機(jī)和水泵等耗電量也比較大，并且變頻調(diào)速等節(jié)能技術(shù)還未全面應(yīng)用。

另外，秸稈電廠自身能耗大，也導(dǎo)致了發(fā)電成本的居高不下。秸稈電廠的廠用電率一般在12%～13%，約為常規(guī)火電廠廠用電率的兩倍。

上述因素導(dǎo)致了秸稈電廠的熱效率遠(yuǎn)低于常規(guī)火電廠，增加了秸稈電廠的發(fā)電成本。

2.4 上網(wǎng)電價(jià)

2010年國(guó)家發(fā)展改革委發(fā)布《關(guān)于完善農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電價(jià)格政策的通知》出臺(tái)了全國(guó)統(tǒng)一的農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)?！锻ㄖ芬?guī)定，未采用招標(biāo)確定投資人的新建農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目，統(tǒng)一執(zhí)行標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)每千瓦時(shí)0.75元（含稅）。通過(guò)招標(biāo)確定投資人的，上網(wǎng)電價(jià)按中標(biāo)確定的價(jià)格執(zhí)行，但不得高于全國(guó)農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)。同時(shí)，繼續(xù)實(shí)行全國(guó)分?jǐn)傉撸r(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電超出常規(guī)能源發(fā)電價(jià)格的部分，通過(guò)全國(guó)征收的可再生能源電價(jià)附加分?jǐn)偨鉀Q。初步測(cè)算，農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電價(jià)格平均每千瓦時(shí)上漲約7分錢(qián)。

2.5 經(jīng)濟(jì)效益分析

以一個(gè)實(shí)際工程為例，新建1×30MW抽凝式汽輪發(fā)電機(jī)組，配1臺(tái)130t/h高溫高壓生物質(zhì)燃料鍋爐，本建設(shè)項(xiàng)目發(fā)電工程靜態(tài)投資為28129萬(wàn)元(單位造價(jià)約9376元/kW),建設(shè)期貸款利息990萬(wàn)元，廠外收購(gòu)點(diǎn)投資為3000萬(wàn)元（單位造價(jià)約1000元/kW）工程動(dòng)態(tài)總投資32119萬(wàn)元（單位造價(jià)約10706元/kW）。秸稈價(jià)格280元/t，秸稈的熱耗10500kJ/kWh，發(fā)電標(biāo)煤耗：398.85kg/MWh，年利用小時(shí)：6000小時(shí)，電廠定員：98人，年人均工資：50000元/人.年，福利系數(shù)為：60%，年發(fā)電用水量：63.6萬(wàn)m3，發(fā)電廠用電率：11.26%，水價(jià)：3.8元/噸，材料費(fèi)：12.00元/MWh，其他費(fèi)用：16.00元/MWh，基準(zhǔn)收益率：8%,工程上網(wǎng)電價(jià)是按企業(yè)的銷(xiāo)售收入滿足發(fā)電成本、稅金、所得稅、企業(yè)盈余公積金、貸款償還的情況下，同時(shí)滿足投資方資本金應(yīng)得的分利條件下測(cè)定的。經(jīng)測(cè)定按投資方內(nèi)部收益率9%計(jì)算期內(nèi)的平均上網(wǎng)含稅電價(jià)為727.80元/MWh，接近生物質(zhì)發(fā)電上網(wǎng)標(biāo)桿電價(jià)750元/MWh，由此可以看出企業(yè)利潤(rùn)空間很小。

通過(guò)財(cái)務(wù)分析我們發(fā)現(xiàn)，影響秸稈電廠的上網(wǎng)電價(jià)的敏感因素為發(fā)電小時(shí)、總投資、秸稈價(jià)。所以在考慮國(guó)內(nèi)秸稈電廠面臨的問(wèn)題的時(shí)候，應(yīng)該首先從這幾個(gè)方面著手。

3 秸稈電廠目前面臨的問(wèn)題及建議

秸稈電廠項(xiàng)目存在四個(gè)主要問(wèn)題：一是工程造價(jià)高，單位千瓦造價(jià)是常規(guī)火電的3倍左右；自身能耗大，燃料成本高，280元/噸的秸稈價(jià)格折成標(biāo)煤的價(jià)格約為566元/噸。二是技術(shù)不成熟，導(dǎo)致稻、麥秸稈實(shí)際消耗量嚴(yán)重低于設(shè)計(jì)水平，我們所做的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)及分析都是以設(shè)計(jì)值為標(biāo)準(zhǔn)，但在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，一般達(dá)不到這一狀態(tài)。三是秸稈收購(gòu)、儲(chǔ)運(yùn)難度大。一般秸稈供給方比較分散，所以對(duì)于一臺(tái)30MW的秸稈發(fā)電廠要相應(yīng)的建十幾個(gè)秸稈收購(gòu)點(diǎn)。這樣既使初投資增加，也使建成后運(yùn)行費(fèi)用增加。四是配套政策和標(biāo)準(zhǔn)尚不完善，制約了秸稈電廠項(xiàng)目的技術(shù)進(jìn)步及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

如何經(jīng)營(yíng)秸稈電廠項(xiàng)目不虧并略有盈利，促進(jìn)秸稈電廠健康而持續(xù)的發(fā)展，有以下對(duì)策措施：

3.1 提高秸稈電廠設(shè)計(jì)水平

針對(duì)秸稈電廠項(xiàng)目的特點(diǎn)，制定秸稈電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范，規(guī)范秸稈電廠各系統(tǒng)的規(guī)范化設(shè)計(jì)，使將來(lái)的秸稈電廠設(shè)計(jì)技術(shù)逐步發(fā)展并走向成熟，在不久的將來(lái)，秸稈發(fā)電設(shè)計(jì)將如火電設(shè)計(jì)一樣具有屬于自己的設(shè)計(jì)流程和標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 降低投資、穩(wěn)定機(jī)組運(yùn)行

企業(yè)要把降低成本作為當(dāng)前的首要任務(wù)。通過(guò)對(duì)秸稈發(fā)電設(shè)備的技術(shù)改造、改進(jìn)，使秸稈電廠的單位發(fā)電燃料消耗和發(fā)電廠用電率降下來(lái)，讓發(fā)電利用小時(shí)和單位裝機(jī)容量發(fā)電量升上去。通過(guò)加強(qiáng)技術(shù)支持和組織技術(shù)攻關(guān)，解決成本投資高、運(yùn)行穩(wěn)定性差的問(wèn)題。

3.3 有效控制秸稈收購(gòu)成本

合理確定項(xiàng)目布點(diǎn)，藏草于民，保證燃料供應(yīng)充足，收購(gòu)、運(yùn)輸便捷。同時(shí)，在秸稈運(yùn)輸上，真正落實(shí)“綠色通道”免征費(fèi)等相關(guān)政策等。

3.4 制定優(yōu)惠政策

明確秸稈發(fā)電項(xiàng)目的公益性定位，制定節(jié)能優(yōu)惠政策。爭(zhēng)取合理的上網(wǎng)電價(jià)，通過(guò)經(jīng)濟(jì)論證，合理比較，可爭(zhēng)取適當(dāng)提高補(bǔ)貼電價(jià)。同時(shí)，爭(zhēng)取稅收等政策支持。建議有關(guān)部門(mén)根據(jù)當(dāng)前秸稈電廠的實(shí)際情況，適當(dāng)調(diào)整秸稈發(fā)電的上網(wǎng)電價(jià)。

4 秸稈發(fā)電的前景

目前，我國(guó)的秸稈發(fā)電剛剛起步，主要設(shè)備及技術(shù)還不成熟，通過(guò)技術(shù)引進(jìn)、消化吸收和研究開(kāi)發(fā)等手段，提高秸稈的設(shè)計(jì)和制造水平，同時(shí)，不斷完善秸稈收購(gòu)的渠道和收購(gòu)體系，降低秸稈的收購(gòu)價(jià)格，由此提高秸稈電廠的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出新的貢獻(xiàn)。

開(kāi)發(fā)利用可再生能源，對(duì)于保障能源安全、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。國(guó)家已經(jīng)決定，將安排資金支持可再生能源的技術(shù)研發(fā)、設(shè)備制造及檢測(cè)認(rèn)證等產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系建設(shè)?？偟恼f(shuō)來(lái)，生物質(zhì)能發(fā)電行業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景。

[1]可再生能源法

[2]電網(wǎng)企業(yè)全額收購(gòu)可再生能源電量監(jiān)管辦法

[3]可再生能源發(fā)電價(jià)格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法

[4]關(guān)于完善農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電價(jià)格政策的通知