生物質(zhì)氣化供氣項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益分析

黃劍鵬 楊毅 陸安坤 嵇洪林 李建斌

【摘要】以咸寧某酒店生物質(zhì)氣化供氣項(xiàng)目實(shí)際工程為例，分析該項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益，提出限制我國農(nóng)村生物質(zhì)氣化項(xiàng)目發(fā)展的限制性因素，指出以往我國農(nóng)村生物質(zhì)氣化項(xiàng)目“福利性工程”的主要原因在于原料價(jià)格過高和氣化機(jī)組系統(tǒng)負(fù)荷率過低，并為我國類似情況的生物質(zhì)氣化項(xiàng)目提供技術(shù)經(jīng)濟(jì)參考。

【關(guān)鍵字】生物質(zhì)；氣化；效益分析

前言：生物質(zhì)的能量來源于太陽能，是重要的可再生能源，它的高效應(yīng)用，將對(duì)改善我國能源結(jié)構(gòu)和可持續(xù)發(fā)展起到重要的補(bǔ)充作用。同時(shí)生物質(zhì)是一種二氧化碳零排放的潔凈能源，可以減少化石能源消耗帶來的溫室效應(yīng)問題，有利于改善生態(tài)環(huán)境，對(duì)今后人類的長遠(yuǎn)發(fā)展和生存環(huán)境有重要意義[1]。

生物質(zhì)氣化是生物質(zhì)能利用方式中較重要的一種，它是采用熱化學(xué)方法使生物質(zhì)在缺氧狀態(tài)下裂解，產(chǎn)生CO、H2、CH4等可燃?xì)怏w。目前，中國生物質(zhì)氣化產(chǎn)業(yè)主要由氣化發(fā)電和農(nóng)村氣化供氣組成[2]。生物質(zhì)氣化集中供氣以滿足農(nóng)村居民炊事和采暖用氣在2000年前后在各地引起研究和應(yīng)用熱潮，但是大部分的氣化項(xiàng)目在開始運(yùn)行不久后便難以為繼[3]。我國農(nóng)村很多氣化供氣項(xiàng)目成為“福利性”工程，經(jīng)濟(jì)效益低。本文結(jié)合項(xiàng)目實(shí)例，分析我國生物質(zhì)氣化供氣項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益，提出限制性因素，以期為我國生物質(zhì)氣化項(xiàng)目的發(fā)展提供參考。

1、項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目位于咸寧市某酒店，為了節(jié)能減排降耗，將酒店原有的天燃?xì)忮仩t改造為生物質(zhì)氣化供熱。氣化產(chǎn)生的生物質(zhì)燃?xì)庵饕獮榫频甑臒崴仩t與炊事提供熱源。酒店每年需要消耗的天然氣量約20萬m?。各個(gè)月份的用氣量圖1所示。

圖1 酒店天然氣不同月份天然氣的用量變化

2、項(xiàng)目運(yùn)行成本和效益分析

2.1 項(xiàng)目需求分析

依據(jù)等熱值替換，項(xiàng)目年需生物質(zhì)燃?xì)饧s140萬m?。

根據(jù)每公斤生物質(zhì)燃料生產(chǎn)2.0m?生物質(zhì)燃?xì)庥?jì)，年需耗生物質(zhì)燃料700噸。

2.2 項(xiàng)目副產(chǎn)品產(chǎn)量

項(xiàng)目生物質(zhì)燃料經(jīng)氣化后，除產(chǎn)生生物質(zhì)燃?xì)馔?，還伴隨著生物質(zhì)炭、木醋液和木焦油等副產(chǎn)物生成。由于項(xiàng)目木焦油、木醋液的產(chǎn)量少且分離成本高，故項(xiàng)目形成的產(chǎn)品主要為生物質(zhì)炭。項(xiàng)目年產(chǎn)生物質(zhì)炭約126噸。

2.3 項(xiàng)目運(yùn)行成本和效益分析

2.3.1 原料與產(chǎn)品單價(jià)

本項(xiàng)目各物料的單價(jià)以咸寧市本地市場物價(jià)計(jì)，天然氣、生物質(zhì)燃料和生物質(zhì)炭的單價(jià)分別為4.0元/m?、800元/t和1500元/t。具體單價(jià)見表2。

2.3.2 項(xiàng)目運(yùn)行成本

本項(xiàng)目的運(yùn)行成本主要包括人工費(fèi)、水電費(fèi)、原料費(fèi)和修理費(fèi)，各部分的費(fèi)用分別為7.20萬元、2.05萬元、0.50萬元、56.00萬元和1.00萬元，合計(jì)66.75萬元。

2.3.3 項(xiàng)目年收入

項(xiàng)目的收益主要來自于替代的天然氣費(fèi)用和生物質(zhì)炭售出收入。天然氣和生物質(zhì)炭的年收入分別為80萬元和18.9萬元，合計(jì)98.9萬元。

2.3.4 項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益分析

本項(xiàng)目總投資240.87萬元，包括土建工程、設(shè)備儀表和其它費(fèi)用。本項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益情況見表1所示。

表1 項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益

名稱 金額（萬元）

總投資 240.87

年運(yùn)行費(fèi)用 66.75

年收入 98.9

年利潤 32.15

項(xiàng)目回收期（年） 7.5

本項(xiàng)目未改造前，年需天然氣約80萬元，經(jīng)改造后年需燃料成本約為56萬元，年節(jié)約原料成本24萬元，約節(jié)約30%的能源費(fèi)用。加上副產(chǎn)品的收益，項(xiàng)目年利潤可達(dá)到32.15萬元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。但受項(xiàng)目用氣規(guī)模限制，項(xiàng)目投資額較大，使得項(xiàng)目回收期需要7.5年，投資期長，從而導(dǎo)致業(yè)主不愿投資此類新能源項(xiàng)目。

3、項(xiàng)目分析

影響項(xiàng)目回收期的主要因素有：原料市場價(jià)格和設(shè)備的系統(tǒng)負(fù)荷率。

（1） 原料市場價(jià)格

本項(xiàng)目的利潤和回收期隨原料價(jià)格的變化而變化。具體變化見表2所示。

表2價(jià)格變動(dòng)對(duì)利潤的影響

原料價(jià)格（元/噸） 回收期（年）

1000 13.27

800 7.49

750 6.76

700 6.15

500 4.53

（2）系統(tǒng)負(fù)荷率低

本氣化機(jī)組主要是滿足酒店炊事和夜間供暖需要，由于用氣過于集中，負(fù)荷變化太大，需要配置較大的貯氣設(shè)備，這既提高了系統(tǒng)造價(jià)，也造成系統(tǒng)負(fù)荷率過低、設(shè)備長時(shí)間閑置的問題，氣化機(jī)組除在冬季每天開機(jī)時(shí)間在10～12小時(shí)外，其它時(shí)間每天僅開機(jī)4～5 h，就可以滿足1 天的需求量。

本項(xiàng)目的氣化機(jī)組產(chǎn)氣能力為1000m?/h，若按照機(jī)組每天運(yùn)行20小時(shí)，年運(yùn)行360天計(jì)算，本項(xiàng)目的投資回收期可控制在2年以內(nèi)。

4、結(jié)論

（1）本項(xiàng)目充分體現(xiàn)了國家的能源政策，項(xiàng)目的建設(shè)進(jìn)一步促進(jìn)了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，最大限度提高能源和資源的利用率，有效解決因農(nóng)田焚燒秸稈造成霧霾等環(huán)境污染問題。

（2）影響生物質(zhì)氣化項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益的主要因素為：項(xiàng)目當(dāng)?shù)卦系氖召弮r(jià)及項(xiàng)目系統(tǒng)負(fù)荷率。這兩個(gè)因素應(yīng)是業(yè)主在規(guī)劃工程建設(shè)之前應(yīng)著重把握的。

（3）在我國，生物質(zhì)氣化技術(shù)先進(jìn)，附加經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)值高，產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)小，此類項(xiàng)目具備良好的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)大力推廣。

參考文獻(xiàn)

[1] 馮晨輝，沈力成.中國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及其未來發(fā)展前景[J].能源研究與管理，2011（4）：9-12.

[2] 吳創(chuàng)之，劉華財(cái)，陰秀麗.生物質(zhì)氣化技術(shù)發(fā)展分析[J].燃料化學(xué)學(xué)報(bào)，2013，41（7）：798-804.

[3] 張齊生，馬中青，周建斌.生物質(zhì)氣化技術(shù)的再認(rèn)識(shí)[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，37（1）：1-10.