劉圣勇 青春耀 黃黎 陶紅歌 張舒晴

摘 要：采用技術(shù)經(jīng)濟(jì)的動(dòng)態(tài)分析法，對1 t/h生物質(zhì)打捆燃料鍋爐與生物質(zhì)成型燃料鍋爐進(jìn)行評價(jià)。生物質(zhì)打捆燃料鍋爐投資回收期TP為2.8 a，凈現(xiàn)值NPV為23 401元，效益-費(fèi)用比B/C為1.22，內(nèi)部收益率IRR為40.13%，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上是可行的，產(chǎn)業(yè)化前景較好。

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)燃料鍋爐;技術(shù)與經(jīng)濟(jì);動(dòng)態(tài)評價(jià)

文章編號：1004-7026（2019）24-0019-03 ? ? ? ? 中國圖書分類號：TK229.92? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

農(nóng)村能源資源的生產(chǎn)和利用過程，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)將生產(chǎn)目的、手段和投入的人力、物力、財(cái)力恰當(dāng)結(jié)合與合理運(yùn)用的過程。這一過程不是一個(gè)簡單的經(jīng)濟(jì)過程，而是一個(gè)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)相結(jié)合，技術(shù)因素與經(jīng)濟(jì)因素相互協(xié)調(diào)、相互綜合的過程。技術(shù)經(jīng)濟(jì)是從經(jīng)濟(jì)的角度研究某技術(shù)或設(shè)備實(shí)現(xiàn)的可行性，或?qū)ふ蚁嗤瑮l件下，不同技術(shù)方案的優(yōu)化，是技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的接口[1-3]。分析一種技術(shù)或設(shè)備，不僅要分析它的技術(shù)可行性還要研究它的經(jīng)濟(jì)性。一般來說，技術(shù)越先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益也越高，但也不是絕對的。要作全面、具體分析，還要考慮社會效益、環(huán)境效益，把經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)效益結(jié)合起來。采用技術(shù)經(jīng)濟(jì)的動(dòng)態(tài)分析法，對研制的生物質(zhì)打捆燃料鍋爐進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)，以預(yù)測該技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的可行性前景。

1 ?評價(jià)方法

1.1 ?技術(shù)評價(jià)方法

研究對象為生物質(zhì)打捆燃料鍋爐，評價(jià)方法主要采用與燃煤鍋爐、生物質(zhì)成型燃料鍋爐的各種性能指標(biāo)相比較，對比分析各自的優(yōu)劣。評價(jià)指標(biāo)有熱效率、燃燒效率、出水量和污染物排放量，并與國家有關(guān)鍋爐性能及大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)相比較。

1.2 ?經(jīng)濟(jì)性評價(jià)方法

1.2.1 ?投資回收期

投資回收期Tp（Pay Back Period）是用投資方案所產(chǎn)生的凈現(xiàn)金收入回收全部投資所需的時(shí)間。投資回收期指標(biāo)較直觀，尤其是靜態(tài)投資回收期，表明投資需要多少年才能回收，便于投資者衡量風(fēng)險(xiǎn)。投資回收期越小越好，說明能收回成本的時(shí)間越短。

1.2.2 ?凈現(xiàn)值

凈現(xiàn)值NPV（Net Present Value）是方案在壽命期內(nèi)各年凈現(xiàn)金流量按照一定的折現(xiàn)率折現(xiàn)到期初的現(xiàn)值之和。NPV說明最后的收益折合成現(xiàn)值的大小，其值越大越好。

1.2.3 ?效益-費(fèi)用比

效益-費(fèi)用比為B/C（Benefit-Cost Ratio），如果方案凈效益大于費(fèi)用，即B/C比大于1，則這個(gè)方案在經(jīng)濟(jì)上是可以接受的，反之則是不可取的。

1.2.4 ?內(nèi)部收益率

內(nèi)部收益率IRR（Internal Rate of Return）是凈現(xiàn)值為零時(shí)的折現(xiàn)率。設(shè)基準(zhǔn)收益率為i0，用內(nèi)部收益率進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)的評價(jià)基本準(zhǔn)則是：若IRR≥i0時(shí)，則項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)效果上可以接受;若IRR

2 ?技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)

2.1 ?技術(shù)評價(jià)

生物質(zhì)打捆燃料鍋爐設(shè)計(jì)熱負(fù)荷為87 kW，進(jìn)水溫度為20 ℃，熱水溫度為95 ℃，熱效率為70%，排煙溫度為150 ℃，燃料品種為玉米秸稈打捆燃料。在同等條件下，與原有同容量的生物質(zhì)成型燃料鍋爐、燃煤鍋爐，依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行熱性能及環(huán)保指標(biāo)對比試驗(yàn)[4-9]，試驗(yàn)結(jié)果見表1。

從表1可以看出，生物質(zhì)打捆燃料鍋爐在技術(shù)性能上有一定優(yōu)勢，不僅熱效率和燃燒效率大大增加，排煙中NOx、SO2和煙塵含量符合國家有關(guān)鍋爐大氣物排放環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境的清潔化。

2.2 ?經(jīng)濟(jì)評價(jià)

2.2.1 ?效益和費(fèi)用

本鍋爐設(shè)計(jì)為洗浴用途，每天供200人洗浴，每人1次用水50 kg[10]，共需熱水為10 000 kg，但有部分會因蒸發(fā)或浪費(fèi)等造成事實(shí)損失，有80%被利用，則共需熱水為12 500 kg。每人每次一般為2元，因其中成本與效益較復(fù)雜，收益中有員工服務(wù)、其他設(shè)施因素。經(jīng)綜合分析，從鍋爐中收益，每人收益保守估算為0.35元，故每天收益為70元，年收益為21 000元。用水為45 ℃左右時(shí)，適合洗澡。燃料產(chǎn)生的熱量把水從20 ℃加熱到45 ℃，即需把12 500 kg的20 ℃水加熱到45 ℃，所需熱量為1 312 500 kJ。

（1）燃燒生物質(zhì)打捆燃料鍋爐時(shí)，其熱效率最高為74.4%，秸稈打捆燃料的熱值為15 658 kJ·kg-1，市場價(jià)格為200元·t-1，每天需要生物質(zhì)打捆燃料為113 kg，每天原料費(fèi)（燃料費(fèi)）為22.6元，每年費(fèi)用為6 780元。

（2）燃燒生物質(zhì)成型燃料鍋爐，其熱效率為62.78%，每天需要生物質(zhì)成型燃料的量為134 kg，每天原料費(fèi)（燃料費(fèi)）為26.8元，每年費(fèi)用為8 040元。

（3）燃煤鍋爐，其熱效率為60%，煤為鶴壁無煙煤，熱值為25 200 kJ·kg-1，市場價(jià)格為250元·t-1，每天需煤87 kg，每天需要原料費(fèi)（燃料費(fèi)）為21.75元，每年所需費(fèi)用為6 525元。

2.2.2 ?經(jīng)濟(jì)評價(jià)

經(jīng)濟(jì)評價(jià)的成本主要包括固定資產(chǎn)投入和運(yùn)行費(fèi)。固定資產(chǎn)投入費(fèi)用主要包括設(shè)備及建設(shè)費(fèi)用。該鍋爐成本為10 000元，安裝與土建費(fèi)為5 000元。運(yùn)行費(fèi)用包括原料費(fèi)、電費(fèi)、工人工資和設(shè)備維修費(fèi)。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，一人就可以操作，年工資為6 000元，年維修費(fèi)為200元。電機(jī)功率為1 500 W，每天工作8 h，電價(jià)為0.5元·（kW·h）-1，每年按300 d工作，每年電費(fèi)為1 800元，其費(fèi)用見表2，企業(yè)年現(xiàn)金流量見表3。

運(yùn)用技術(shù)經(jīng)濟(jì)的動(dòng)態(tài)分析法可得以上3種鍋爐的經(jīng)濟(jì)分析結(jié)果如下。

（1）生物質(zhì)打捆燃料鍋爐B/C=1.22>1，凈現(xiàn)值NPV=23 401元，投資回收期T=2.8 a，內(nèi)部收益率IRR為40.13%。綜合以上4個(gè)指標(biāo)分析，在經(jīng)濟(jì)上是可行的。

（2）生物質(zhì)成型燃料鍋爐B/C=1.14，凈現(xiàn)值NPV=15 632元，回收期T=3.6 a，IRR=31.08%。雖在經(jīng)濟(jì)上是可行的，但劣于生物質(zhì)打捆燃料鍋爐。

（3）燃煤鍋爐B/C=1.24，凈現(xiàn)值NPV=26 762元，回收期T=2.63 a，IRR=44.27%。雖在經(jīng)濟(jì)上是可行的，但污染環(huán)境嚴(yán)重。

2.2.3 ?敏感性分析

分析該鍋爐的費(fèi)用效益可以發(fā)現(xiàn)，鍋爐價(jià)格、燃料費(fèi)、電費(fèi)、勞動(dòng)力費(fèi)用、安裝與土建費(fèi)是主要的變動(dòng)因素。因此，在敏感性分析中，把這幾個(gè)主要因素作為不確定因素，以內(nèi)部收益率為分析指標(biāo)進(jìn)行敏感性分析。對以上5個(gè)變量分別按±20%的變動(dòng)幅度，計(jì)算出成本效益和內(nèi)部收益率的相應(yīng)變化，從中找出敏感性因素。

以生物質(zhì)打捆燃料鍋爐為主要研究對象，生物質(zhì)成型燃料鍋爐、燃煤鍋爐的分析方法與生物質(zhì)打捆燃料鍋爐一樣。由生物質(zhì)打捆燃料鍋爐敏感性分析結(jié)果可見，影響敏感性主要因素依次為打捆燃料的價(jià)格、勞動(dòng)力價(jià)格、鍋爐價(jià)格、電費(fèi)、安裝與土建費(fèi)。生物質(zhì)打捆燃料價(jià)格是主要影響因素。要降低成本，必須對生物質(zhì)打捆技術(shù)和設(shè)備開展進(jìn)一步研究。

3 ?結(jié)論

（1）這種生物質(zhì)打捆鍋爐在技術(shù)上取得一定的進(jìn)展。從表1可以看出，熱效率最高為74.4%，燃燒效率為98.16%，各種污染排放物符合國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求，工質(zhì)參數(shù)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。隨著化石燃料能源價(jià)格上漲和科研人員對生物質(zhì)打捆燃料鍋爐技術(shù)的進(jìn)一步研究，這種鍋爐將會占有一定的市場。

（2）運(yùn)用技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)對鍋爐分析得出：這種生物質(zhì)打捆鍋爐總投資為15 000元，投資回收期為2.8 a;凈現(xiàn)值為23 401元，符合投資要求;效益-費(fèi)用比為1.22，大于1，內(nèi)部收益率為40.13%，遠(yuǎn)大于當(dāng)前社會貼現(xiàn)率，該設(shè)備在經(jīng)濟(jì)上是可行的。與燃煤鍋爐相比，燃煤在價(jià)格上具有一定優(yōu)勢。隨著化石能源價(jià)格上漲和國家環(huán)保要求提高，生物質(zhì)打捆燃料鍋爐的優(yōu)勢將越來越明顯。

（3）從表1可知，生物質(zhì)打捆鍋爐煙塵含量低于生物質(zhì)成型燃料鍋爐，排煙中煙塵含量、SO2和NOx符合鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。生物質(zhì)打捆鍋爐可實(shí)現(xiàn)煙塵、SO2和NOx減排，減少環(huán)境污染，符合使用清潔能源的要求。

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