生活垃圾產(chǎn)生的沼氣發(fā)電之經(jīng)濟分析

李美鳳

摘要：隨著城鎮(zhèn)化水平的不斷發(fā)展，居民生活水平也在不斷提高。生活垃圾也越來越多，如何處理這些垃圾也成為一個亟待解決的問題。常見的生活垃圾處理方法有堆肥、焚燒和填埋等，但是這些方式不僅占地大而且也對生態(tài)環(huán)境造成了很大的危害。而沼氣發(fā)電是一種相對清潔環(huán)保的方式，但是沼氣發(fā)電的一次性投資相對較大，早期的資源、設備和材料投入等問題也使人們不得不去關注生活垃圾的沼氣發(fā)電的經(jīng)濟效益。為此我們闡述項目經(jīng)濟分析的基本方法，并以一個具體項目分析生活垃圾沼氣發(fā)電的經(jīng)濟效益。

關鍵詞：生活垃圾處理；沼氣發(fā)電；經(jīng)濟效益分析

隨著能源和資源危機的臨近，我國越來越重視清潔能源的開發(fā)和利用。而沼氣是一種非常廉價且容易獲取的新能源，其燃燒生成物的污染非常小。近幾年生活垃圾沼氣發(fā)電項目也受到國家和政府的重視，據(jù)統(tǒng)計我國每年城鄉(xiāng)共產(chǎn)生約3.65億噸生活垃圾，而這些生活垃圾有著含水量高、易降解且產(chǎn)生量大的特點，由于特殊的工程處理特點和物理化學特征，導致傳統(tǒng)的處理方式如堆肥、焚燒和掩埋等會造成惡臭、高濃度滲透液等嚴重的環(huán)境污染問題。而隨著城市化的發(fā)展以及國家對環(huán)境保護的重視，生活垃圾沼氣發(fā)電也成為最新的技術手段，通過厭氧發(fā)酵和過濾處理等技術實現(xiàn)沼氣發(fā)電，從而實現(xiàn)城鄉(xiāng)生活垃圾的資源和能源高效利用模式，是可再生能源利用的有效途徑。

一、經(jīng)濟分析對生活垃圾發(fā)電場建設的作用

（一）為電廠投資提供科學參考

沼氣處理系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)是生活垃圾沼氣發(fā)電的重要投資建設內(nèi)容，早期有著較高的經(jīng)濟投入，而經(jīng)濟效益評價為投資決策提供了科學的參考。任何一個項目的投資建設初期都要全面的分析社會效益、經(jīng)濟效益，有的還需要分析環(huán)境效益、文化效益等，而經(jīng)濟分析評價占據(jù)著重要的地位，是保障投資決策順利進行并發(fā)揮經(jīng)濟效益的重要基礎。

（二）項目可行性研究的基礎

項目可行性分析中會對項目建設的可行性和必要性進行分析，并對最優(yōu)化的方法進行選擇。在可行性分析的基礎上完成對項目的評估，并提出分析項目是否可行，提出可能存在的問題并找出解決的辦法，給予風險評估、投資評估等。

（三）編制項目計劃并為項目后評價提供依據(jù)

一個項目的建設往往較為復雜，而經(jīng)濟分析是其中非常重要的部分，在項目的施工安排、項目設計和工作計劃以及設備、材料等的采購、運輸?shù)入A段有著重要的參考價值。在現(xiàn)階段的規(guī)定中，項目設計文件和可行性研究是分開進行的，而項目設計也要結合可行性分析內(nèi)容完成，不能隨意更改擬定的方案。

二、項目經(jīng)濟分析體系構建

（一）經(jīng)濟分析的基本思路

從經(jīng)濟分析和評價的考慮因素和方法不同，一般有三種分類方法：（1）考慮資金時間價值分類，資金的時間價值一般分為靜態(tài)和動態(tài)兩種評價指標。靜態(tài)投資指標并不考慮投資利潤率、借貸款換期、投資回收等，忽略時間價值，計算較為簡單方便；動態(tài)評價指標則包含了內(nèi)部收益率、凈現(xiàn)值、投資回收期等，非常的詳細全面但是工作量非常大；（2）按照考察投資范疇分類，可分為考察總體經(jīng)濟效益、全部經(jīng)濟效益、自由資金投資效益等；（3）按照反應項目的經(jīng)濟含義分類，可分時間性、價值性和比率性三種指標。

（二）合理選擇經(jīng)濟評價指標

在具體的項目投資經(jīng)濟效益評價工作中，要對結合投資方案的具體情況進行分析，圍繞投資的具體方案、評價目標、指標用途、決策者關心的因素等問題進行考慮。例如生活垃圾產(chǎn)生的沼氣發(fā)展的經(jīng)濟分析除了基本的用地、設備和技術投入外，也更加關心生活垃圾沼氣發(fā)電的環(huán)境效益，清潔能源發(fā)電也會減輕環(huán)境治理的成本。對于項目的經(jīng)濟評價必須從多個角度進行全面的分析和評價，最大化的實現(xiàn)項目的經(jīng)濟效益。

三、生活垃圾沼氣發(fā)電的經(jīng)濟分析

（一）項目概況

這里以濰坊市一個生活垃圾填埋場改造沼氣發(fā)電項目進行研究，隨著濰坊市的經(jīng)濟發(fā)展其公共建設投入越來越多，極大的改善了人們的生活環(huán)境和公共出行條件。而隨著城市的發(fā)展，流動人口和常住人口都獲得了很大的增長。城市的生活垃圾問題也日漸嚴重，當前該市建有多個垃圾處理廠，由于處理能力的不足，導致現(xiàn)階段多數(shù)都是露天堆放后掩埋的方法。該垃圾處理廠就采用了垃圾掩埋的方式，但是隨著生活垃圾的增多，傳統(tǒng)的填埋方式不僅處理能力不足，而且也會導致一定的空氣污染、水污染等嚴重危害生態(tài)環(huán)境，影響周圍居民的環(huán)境。濰坊市生活垃圾填埋場屬于山谷型填埋場，設計使用年限16年，總庫容541萬m2。目前，該填埋場已經(jīng)使用近8年，隨著濰坊城市化發(fā)展進程的不斷加快，生活垃圾量不斷增加，填埋場已由當初設計的日填埋垃圾600噸，增加到現(xiàn)在的日填埋垃圾近800噸，遠遠無法滿足現(xiàn)階段垃圾處理的要求，為此該市政府本著環(huán)保理念對該垃圾處理廠進行了改造，對城市的生活垃圾進行厭氧處理后產(chǎn)生沼氣，并將填埋氣體作為內(nèi)燃氣的燃料，從而帶動內(nèi)燃機和發(fā)電機進行發(fā)電，經(jīng)過穩(wěn)壓后并網(wǎng)實現(xiàn)城市生活垃圾的高效利用。

（二）投資建設項目分析

該項目建設的基本構筑物有辦公室和配電室、沼氣預處理系統(tǒng)、沼氣發(fā)電系統(tǒng)、給排水管道和設備、供電所、污水處理、固廢處理等。其中投資占比較大的有沼氣預處理系統(tǒng)和沼氣發(fā)電系統(tǒng)，例如厭氧發(fā)酵罐、進料車間、沼氣凈化車間、沼氣發(fā)電車間、展控制室、變壓器等，一般都采用鋼筋砼、框架結構，構筑物均為2層。進料車間長度76米，寬38米，主要實現(xiàn)生活垃圾中的污泥和餐廚垃圾搜集和運輸，同時具備少量儲備功能。厭氧發(fā)酵罐底部直徑25m，共6個，內(nèi)部高35m；沼氣凈化車間包括脫硫車間和脫水車間，設計高度2層，占地面積45m2；發(fā)電機組車間有氣體處理間、發(fā)動機組車間和控制車間等。

（三）投資效益評估結果

參考國內(nèi)已建成的生活垃圾沼氣發(fā)電項目，并結合本項目的實際情況進行估算，本項目占地面積1750㎡，建設的總投資包括給排水、供電系統(tǒng)和場地辦公綠化在內(nèi)，共為1967萬元，并獲得國家環(huán)保治理專項資金500萬元，見表1所示。

（四）經(jīng)濟效益評價

結合實際建設對沼氣的產(chǎn)量進行預估，并結合類似的發(fā)電廠運行經(jīng)驗以及具體的設計運行時間，對該生活垃圾沼氣發(fā)電廠的經(jīng)濟效益進行評估。投產(chǎn)后總的年均發(fā)電量為5.452·104MWh，其中約有8%的電量自用，而其余的電量經(jīng)過升壓后并入國家電網(wǎng)進行使用，參考濰坊市內(nèi)近幾年的上網(wǎng)電價（以0.55元/kW·h）來計算，并網(wǎng)的經(jīng)濟收入為290萬元。并結合同類型的沼氣發(fā)電項目的運行經(jīng)驗作為參考。對后期的人員管理費用、材料費用、維修費用等進行分析，一般這個數(shù)據(jù)都低于0.08元/kW·h，則其每年在材料、人員和維修上的投入約為42萬元，因此每年的發(fā)電獲得的凈效益約為248萬元。結合項目具體的凈現(xiàn)金流量表來看，該項目的投資回收期7.931年，約為8年，有著非常高的經(jīng)濟效益。

四、結語

隨著我國城鎮(zhèn)化水平的加快，城市人口所產(chǎn)生的生活垃圾越來越多，而垃圾填埋場的沼氣發(fā)電技術有著多方面的優(yōu)點，不僅有效減少了生活垃圾對環(huán)境的污染，同時也通過清潔能源的開發(fā)和利用帶來了一定的電力資源和經(jīng)濟回報，而對其進行經(jīng)濟分析也有著重要的參考價值。

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（作者單位：濰坊市環(huán)境衛(wèi)生管理處）