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生物质发电项目技术经济分析
吴普胜
池州市三二五发电有限公司 安徽池州 247100
【摘 要】 随着世界人口的快速增长，各国经济迅速发展，各国工业化进程不断深入，世界各国对于能源的消费和需求不断攀升，为了保证国民经济的快速发展，适应时代的要求，寻找替代能源，开发可再生能源势在必行。本文介绍了生物质直燃发电技术的原理和工艺流程，重点分析其经济效益和社会效益。
【关键词】 生物质；发电；技术经济
一、生物质能资源的特点
（一）储存量大
在地球上生物质能源蕴藏量非常大，经光合作用每年大致能生产2.2×1011吨生物质，相当于全球能源消费总量的10倍。
（二）高普遍性
生物质能源十分普遍，到处可见，它不分国家、地区，随处可取。相对于化石能源来说，生产的过程也比较简单。
（三）低密度性
生物质能分布散，自身的密度小，热值不高，重量轻，体积大，在运输及预处理时有一些难度，运输成本也比较高。
（四）属于洁净能源
生物质能资源挥发组分高，炭活性高，易燃烧。生物质的热能在合理利用后，剩余部分能还田，改良土壤，且产生的有害气体比较少，是一种洁净能源。
二、生物质直燃发电工艺流程
生物质直燃发电技术是直接把生物质燃料放入锅炉，燃烧产生的高温、高压或中温、中压蒸汽推动蒸汽轮机做功，带动发电机发电的技术。主要原理是通过锅炉燃烧把生物质中的化学能转化为蒸汽的热能，再通过汽轮机转化为转子的机械能，最后通过发电机转化为清洁高效的电能。其原理与燃煤火力发电大致一样，工艺流程如图1所示。
三、我国在生物质能源发电应用上存在的问题
（一）在热化学转化方面，虽然我国开始了开发研究，但是仍然没有形成一套适合中国国情的技术体系，而西方国家却已形成完整的具备市场竞争力的热化学转化和利用生物质资源技术体系。
（二）当前我国开发的生物质利用技术单一而分散，如秸杆压块技术、气化技术、流化床燃烧技术等，其技术体系还不够全面。而我国生物质资源的分布较散，需要有一个综合的技术体系对收集、运输、预处理、转化及利用等方面进行研究，而我国的生物质利用开发中的体系目前还不完整。
（三）生物质气化后的利用效率是直接燃烧的3～5倍，然而当前这种技术还不够成熟，生物质发电项目依然是以直燃发电为主。
（四）技术设备较为落后，现阶段国外这些技术差不多都实现了工业化生产，有的如大中型沼气工程和垃圾填理发电技术等己达到商业化水平；而中国目前还处于商业化的前期，甚至有些还停留在示范阶段。
总的来说，我国生物质能源有着较大的潜力，因为国际化石能源的危机，我国煤电的供应紧张，国家对生物质能源发电技术的研究投资、建设力度也在不断加大。所以，我国应该适当的借鉴发达国家的经验，建立具备规模效益的高规模水平的新技术试验示范工程，积累工程建设经验，在政策的大力扶持和能源科技进步的条件下，对配套政策，解决技术、市场和政策三者之间的接口问题进行研究，推动我国生物质发电利用技术产业化的发展进程。
四、大力发展生物质发电的方法
（一）建立规范的资格认证手续
因为生物质发电技术的原料不像煤燃料一样有统一的标准，差别很大、规模和技术路线差别也很明显。各种项目的技术指标、资金要求和投资效益差别也非常显著，无标准能简单统一的对其进行衡量，管理部门一定要有严格与明确的资格认证和准入条件，对环境的影响和其他的社会效益充分考虑。
（二）注重输配电网络与生物质能电力的协调发展
输配电网络对于电力系统的经济、社会效益有着很重要的意义，所以要求发展生物质能发电技术的过程中，尽量使生物质能电力向较偏远省份发展，符合其电力需求。除此之外，输电、供电和用电的规定和标准应兼顾不同的技術，供电规定应提高间歇性供电能力及小型生物质发电厂将电能输送到电网系统的能力，及其热电联产电厂和自发电把电能输入电网系统的能力。
（三）开展国际合作，引进国际先进技术和资金
生物质能源是新能源和可再生能源的重要构成部分，是现阶段国际上开发利用的一大热点。在欧洲一些国家例如丹麦等国家应用的非常广泛，并积累了先进的经验。同这些国家相比，我国依然存在技术落后、资金短缺的问题，因此开展国际合作和交流是很有必要的。
国外在生物质发电技术领域起步较早，在生物质直燃发电、混燃发电等技术水平方面处于领先地位，我国想要尽快的、有效的发展并推动其产业化进程，在依靠独立研发的同时，还要对国际上的技术资源充分运用，从而尽快的使我国的生物质发电技术水平得到提高。
资金的匮乏对于我国生物质发电技术发展有一定的制约，通过加强与国际组织和机构的联系与合作，吸收国际机构和社会团体、企业家和个人来我国投资，为建设生物质发电项目创造条件，是重要的为生物质发电技术的发展融通资金的途径。
五、生物质热电联产综合效益分析
我国生物质资源丰富，生物质发电技术水平正在逐步提高，然而对于我国的情况而言，生物质电厂规模过大，燃料收集、储藏困难，成本增加。而规模过小，单位功率成本较高，经济效益差。
所以我国生物质发电技术发展的一个趋势是综合利用。不单纯的以发电为唯一利用形式，而以发电、供热等多种利用形式并存的行为。主要方式为热电联供。热电联供，也就是在生物质发电的同时具备供热功能。部分国家大、中型生物质发电工程都具备发电及供热功能，要是单纯采用发电功能其发电效率比较低下，通常不足50%，但是，当充分运用了余热后，其总效率约是发电效率的2倍，最高能达到90%。如表1。
所以以热电联供为主的综合利用方式的实用价值比较好，是生物质发电技术的重要发展趋势之一。 六、小火电机组改造为生物质发电是一个很好的选择
国家在调整结构产业，关停小火电机组的同时，应鼓励一些有条件的小火电机组改造为生物质发电，这样，不仅能够充分发挥和利用原有资产的作用，避免资源浪费，有效解决小火电机组企业因关停所带来的企业生存、职工就业等一系列经济和社会问题，而且利用原有机组改造，可以节约大量的投资，从而降低生物质发电运营的固定成本。
（一）投资及资金来源
此项目的总投资估算为14993万元。其中，德国复兴银行提供1300欧元贷款，贷款利率为2.19%，贷款偿还期为20年，其中宽限期3年，按本息等额方式还款。其余资金由企业自筹。
（二）CER收益估算
此项目已在联合国成功注册为CDM项目，年消耗生物质燃料20万吨，年CO2减排量估算为12万吨。根据已签订的碳减排交易合同，CER交易价格为9欧元/吨，本项目可实现108万欧元的碳减排年收益。
（三）灰渣综合利用效益估算
此项目年排灰渣总量为12350t，生物质燃料燃烧后产生的底灰、炭灰含有丰富的钾、镁、磷和钙等营养元素，是一种优质有机肥料，能够直接在农田运用，也能作为综合利用的原料。该厂已与某复合肥公司签订了灰渣综合利用协议，对灰渣进行回收用于生产有机肥，灰渣综合利用方面每年可实现经济效益40万元。
（四）环保效益
项目建设中采取各种环境保护措施，与原来相比每年可减少污染物排放SO2434.2t/a，烟尘37.9t/a，COD11.9t/a，NOX45t/a，废水51.9万t/a，减排效果十分明显。
（五）社会效益
发展生物质发电对建设社会主义新农村具有重要意义。能够很好的促进农民增收，增加就业机会。长时间以来，生物质原料被废弃或被焚烧，不但造成了能源浪费，而且环境污染也比较严重。生物质直燃电厂每年消耗生物质20万吨，能够代替约10万吨标准煤。生物质电厂每年可向电力系统输出1.6億kWh，缓解社会电力短缺问题，为降低化石能源所占比例和为能源安全提供有效保障。在生物质燃料收购方面，每年可为当地农民带来达6000多万元的直接收入。围绕燃料的收购、破碎、储存、运输等产业链条，可以直接吸纳当地及周边县市农村的劳动力1000多人。发展生物质能发电也是工业反哺农业的重要支农项目。
七、结语
我国在生物质发电技术领域由于起步较晚，现时在国内还处于商业化运作的初级阶段，甚至有些还停留在示范阶段。但是相信在日后不断发展中，我国生物质发电技术会有更多的成功案例来推动该领域更加深入的研究。
参考文献：
[1]张铁柱，李曙秋.生物质发电项目技术经济分析[J].沈阳工程学院学报（自然科学版），2013，01：11-13.
[2]魏延军，秦德帅，常永平.30MW生物质直燃发电项目及其效益分析[J].节能技术，2012，03：278-281.
吴普胜
池州市三二五发电有限公司 安徽池州 247100
【摘 要】 随着世界人口的快速增长，各国经济迅速发展，各国工业化进程不断深入，世界各国对于能源的消费和需求不断攀升，为了保证国民经济的快速发展，适应时代的要求，寻找替代能源，开发可再生能源势在必行。本文介绍了生物质直燃发电技术的原理和工艺流程，重点分析其经济效益和社会效益。
【关键词】 生物质；发电；技术经济
一、生物质能资源的特点
（一）储存量大
在地球上生物质能源蕴藏量非常大，经光合作用每年大致能生产2.2×1011吨生物质，相当于全球能源消费总量的10倍。
（二）高普遍性
生物质能源十分普遍，到处可见，它不分国家、地区，随处可取。相对于化石能源来说，生产的过程也比较简单。
（三）低密度性
生物质能分布散，自身的密度小，热值不高，重量轻，体积大，在运输及预处理时有一些难度，运输成本也比较高。
（四）属于洁净能源
生物质能资源挥发组分高，炭活性高，易燃烧。生物质的热能在合理利用后，剩余部分能还田，改良土壤，且产生的有害气体比较少，是一种洁净能源。
二、生物质直燃发电工艺流程
生物质直燃发电技术是直接把生物质燃料放入锅炉，燃烧产生的高温、高压或中温、中压蒸汽推动蒸汽轮机做功，带动发电机发电的技术。主要原理是通过锅炉燃烧把生物质中的化学能转化为蒸汽的热能，再通过汽轮机转化为转子的机械能，最后通过发电机转化为清洁高效的电能。其原理与燃煤火力发电大致一样，工艺流程如图1所示。
三、我国在生物质能源发电应用上存在的问题
（一）在热化学转化方面，虽然我国开始了开发研究，但是仍然没有形成一套适合中国国情的技术体系，而西方国家却已形成完整的具备市场竞争力的热化学转化和利用生物质资源技术体系。
（二）当前我国开发的生物质利用技术单一而分散，如秸杆压块技术、气化技术、流化床燃烧技术等，其技术体系还不够全面。而我国生物质资源的分布较散，需要有一个综合的技术体系对收集、运输、预处理、转化及利用等方面进行研究，而我国的生物质利用开发中的体系目前还不完整。
（三）生物质气化后的利用效率是直接燃烧的3～5倍，然而当前这种技术还不够成熟，生物质发电项目依然是以直燃发电为主。
（四）技术设备较为落后，现阶段国外这些技术差不多都实现了工业化生产，有的如大中型沼气工程和垃圾填理发电技术等己达到商业化水平；而中国目前还处于商业化的前期，甚至有些还停留在示范阶段。
总的来说，我国生物质能源有着较大的潜力，因为国际化石能源的危机，我国煤电的供应紧张，国家对生物质能源发电技术的研究投资、建设力度也在不断加大。所以，我国应该适当的借鉴发达国家的经验，建立具备规模效益的高规模水平的新技术试验示范工程，积累工程建设经验，在政策的大力扶持和能源科技进步的条件下，对配套政策，解决技术、市场和政策三者之间的接口问题进行研究，推动我国生物质发电利用技术产业化的发展进程。
四、大力发展生物质发电的方法
（一）建立规范的资格认证手续
因为生物质发电技术的原料不像煤燃料一样有统一的标准，差别很大、规模和技术路线差别也很明显。各种项目的技术指标、资金要求和投资效益差别也非常显著，无标准能简单统一的对其进行衡量，管理部门一定要有严格与明确的资格认证和准入条件，对环境的影响和其他的社会效益充分考虑。
（二）注重输配电网络与生物质能电力的协调发展
输配电网络对于电力系统的经济、社会效益有着很重要的意义，所以要求发展生物质能发电技术的过程中，尽量使生物质能电力向较偏远省份发展，符合其电力需求。除此之外，输电、供电和用电的规定和标准应兼顾不同的技術，供电规定应提高间歇性供电能力及小型生物质发电厂将电能输送到电网系统的能力，及其热电联产电厂和自发电把电能输入电网系统的能力。
（三）开展国际合作，引进国际先进技术和资金
生物质能源是新能源和可再生能源的重要构成部分，是现阶段国际上开发利用的一大热点。在欧洲一些国家例如丹麦等国家应用的非常广泛，并积累了先进的经验。同这些国家相比，我国依然存在技术落后、资金短缺的问题，因此开展国际合作和交流是很有必要的。
国外在生物质发电技术领域起步较早，在生物质直燃发电、混燃发电等技术水平方面处于领先地位，我国想要尽快的、有效的发展并推动其产业化进程，在依靠独立研发的同时，还要对国际上的技术资源充分运用，从而尽快的使我国的生物质发电技术水平得到提高。
资金的匮乏对于我国生物质发电技术发展有一定的制约，通过加强与国际组织和机构的联系与合作，吸收国际机构和社会团体、企业家和个人来我国投资，为建设生物质发电项目创造条件，是重要的为生物质发电技术的发展融通资金的途径。
五、生物质热电联产综合效益分析
我国生物质资源丰富，生物质发电技术水平正在逐步提高，然而对于我国的情况而言，生物质电厂规模过大，燃料收集、储藏困难，成本增加。而规模过小，单位功率成本较高，经济效益差。
所以我国生物质发电技术发展的一个趋势是综合利用。不单纯的以发电为唯一利用形式，而以发电、供热等多种利用形式并存的行为。主要方式为热电联供。热电联供，也就是在生物质发电的同时具备供热功能。部分国家大、中型生物质发电工程都具备发电及供热功能，要是单纯采用发电功能其发电效率比较低下，通常不足50%，但是，当充分运用了余热后，其总效率约是发电效率的2倍，最高能达到90%。如表1。
所以以热电联供为主的综合利用方式的实用价值比较好，是生物质发电技术的重要发展趋势之一。 六、小火电机组改造为生物质发电是一个很好的选择
国家在调整结构产业，关停小火电机组的同时，应鼓励一些有条件的小火电机组改造为生物质发电，这样，不仅能够充分发挥和利用原有资产的作用，避免资源浪费，有效解决小火电机组企业因关停所带来的企业生存、职工就业等一系列经济和社会问题，而且利用原有机组改造，可以节约大量的投资，从而降低生物质发电运营的固定成本。
（一）投资及资金来源
此项目的总投资估算为14993万元。其中，德国复兴银行提供1300欧元贷款，贷款利率为2.19%，贷款偿还期为20年，其中宽限期3年，按本息等额方式还款。其余资金由企业自筹。
（二）CER收益估算
此项目已在联合国成功注册为CDM项目，年消耗生物质燃料20万吨，年CO2减排量估算为12万吨。根据已签订的碳减排交易合同，CER交易价格为9欧元/吨，本项目可实现108万欧元的碳减排年收益。
（三）灰渣综合利用效益估算
此项目年排灰渣总量为12350t，生物质燃料燃烧后产生的底灰、炭灰含有丰富的钾、镁、磷和钙等营养元素，是一种优质有机肥料，能够直接在农田运用，也能作为综合利用的原料。该厂已与某复合肥公司签订了灰渣综合利用协议，对灰渣进行回收用于生产有机肥，灰渣综合利用方面每年可实现经济效益40万元。
（四）环保效益
项目建设中采取各种环境保护措施，与原来相比每年可减少污染物排放SO2434.2t/a，烟尘37.9t/a，COD11.9t/a，NOX45t/a，废水51.9万t/a，减排效果十分明显。
（五）社会效益
发展生物质发电对建设社会主义新农村具有重要意义。能够很好的促进农民增收，增加就业机会。长时间以来，生物质原料被废弃或被焚烧，不但造成了能源浪费，而且环境污染也比较严重。生物质直燃电厂每年消耗生物质20万吨，能够代替约10万吨标准煤。生物质电厂每年可向电力系统输出1.6億kWh，缓解社会电力短缺问题，为降低化石能源所占比例和为能源安全提供有效保障。在生物质燃料收购方面，每年可为当地农民带来达6000多万元的直接收入。围绕燃料的收购、破碎、储存、运输等产业链条，可以直接吸纳当地及周边县市农村的劳动力1000多人。发展生物质能发电也是工业反哺农业的重要支农项目。
七、结语
我国在生物质发电技术领域由于起步较晚，现时在国内还处于商业化运作的初级阶段，甚至有些还停留在示范阶段。但是相信在日后不断发展中，我国生物质发电技术会有更多的成功案例来推动该领域更加深入的研究。
参考文献：
[1]张铁柱，李曙秋.生物质发电项目技术经济分析[J].沈阳工程学院学报（自然科学版），2013，01：11-13.
[2]魏延军，秦德帅，常永平.30MW生物质直燃发电项目及其效益分析[J].节能技术，2012，03：278-281.