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生物质发电企业调研报告及发电成本研究

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2020年4月19日
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詹德才：生物质发电企业调研报告及发电成本研究
      中资协资源综合利用发电分会副秘书长
詹德才
       生物质发电技术咨询委员会主任委员
       中资协资源综合利用发电分会会员部
韩冰
摘要：本文从生物质发电厂实地考察与调研入手，深刻剖析了生物质发电行业普遍面临亏损的主要原因，并提出了一些意见与建议，可为本行业的健康发展和国家政策的制定提供依据。
1. 引言
5月16日，中资协资源综合利用发电分会对国内生物质直燃发电企业的现状进行了实地调研。此次调研重点选取了中国自主研发生产且最具代表性的中温中压锅炉，其类型包括联合炉排锅炉、链条炉排锅炉、循环流化床锅炉、水冷震动炉排锅炉。调研组经过深入分析不同锅炉的燃烧形式、给料方式、热转化效率、运行稳定性、年利用小时数、秸秆单耗等内容，并将其与进口锅炉进行对比，总结出了影响发电成本的各项因素，并提出了增加生物质电厂经济效益的有效途径，为即将涉足生物质直燃发电的企业提供借鉴，也为国家相关部门制定生物质直燃发电行业的发展政策提供依据。
2. 调研电厂情况
（1）新乡天洁生物质发电有限公司
该项目是联合炉排炉技术第一个投产项目（济锅）。机组规模：2×75t/h+2×12MW，机组不供热，项目总投资约2个亿； 11月，1号机组投产； 2月，2号机组投产；锅炉热效率未测；燃料组成：直接收集散料（25～45公分），秸秆含水量40%；掺烧比例：60%为树皮、木屑，40%为玉米秆和少量麦秆； 发电8000万度，秸秆平均价280元，秸秆单耗1800g/kwh；年停机10多次；企业亏损几百万；
问题：炉排重量大，双螺旋给料，密封不太好，一停机就回火。
（2）、长葛市恒光热电有限责任公司：
80年代燃煤小火电厂， 因亏损改制， 基本亏尽注册资本金，进行改造；一号机组改造时间 ， 投产，规模：1×75t/h中温中压链条炉（上海四方）+1×12MW机组；2号机组：1×65吨中温中压联合炉排炉（济锅）+1×12MW机组，机组不供热；2号机组 改造， 下半年投产；锅炉热效率分别为86%和83%；改造总费用4000万； 发电1.3亿度，消耗秸秆24万吨，秸秆含水量≥35%，主燃料木屑、树皮、玉米秆，季节不同而不同，共有几十个收购站，每天收1000吨左右，均价在320元/吨，烧散料；公司人数：300人以上， 亏损300万， 盈利100万； 盈利1000万左右。  
（3）、中节能（宿迁）生物质能发电有限公司：
项目 开工， 4月投产，总投资2.46亿，工程建设规模为2台75t/h燃烧生物质燃料的中温中压循环流化锅炉，配置1台12MW抽凝式和1台12MW凝汽式汽轮发电机组及相应辅助设施。项目厂址位于江苏省宿迁市宿豫经济开发区，占地约13.33公顷（合200亩）。浙江大学技术，南通锅炉厂制造；锅炉效率：90%左右，秸秆单耗：1600～1800克/度；秸秆价格200～300元/吨， 发电1.77亿度；消耗燃料28万吨，主要燃料是树根、树皮等，秋天为稻麦草，水分≥45%，利润方面全部为CDM收入，如没有此部分收入处于亏损状态。
问题：受热面积灰严重，定期临检，清理；年停机4到5次；厂用电率平均11%，最高不超过16%。
（4）、宿迁市凯迪绿色能源开发有限公司：
项目 正式开始建设，总投资2.2亿，占地200亩，机组规模2×75t/h+2×12MW,1号机组 9月投产，2号机组 3月投产。技术为自主研发次高压中温循环流化床技术，借鉴国能龙基技术的4回程烟道设计，当前有4个项目运营，10个项目在建； 发电1.8亿度，盈利300万左右，不含CDM；锅炉效率89%，秸秆单耗1700g/kwh，燃料价格230元/吨；水分45%，供电燃料成本4.5角，占成本70%。已经开发出秸秆单耗比较低的高温高压生物质锅炉，将在以后的项目中投入使用，以降低发电成本。
（5）、江苏国信泗阳生物质发电有限公司：
开工， 7月投产；总投资2.4亿，项目规模2×75t/h+2×12MW，无锡华光中温中压水冷振动炉排技术，一台抽汽，一台凝汽。 发电7000小时，发电2亿度，1.8亿度上网，燃料价格200到300元，水分≥50%,消耗燃料40万吨，秸秆单耗 g/kwh以上，稻麦草占30%，60%以上为林木质资源。供电燃料成本4.8角， 亏损600万， 亏损900万， 预计扭亏（加上CDM），锅炉效率87%，估计也就80%，年停机10几次。
3. 影响生物质直燃发电项目效益的因素
从以上五家生物质直燃电厂的经济效益来看，虽然各个电厂都享受到了0.75元/千瓦时的电价政策和增值税即征即退政策，可是几乎都在亏损状态下运营。为了弄清楚造成亏损的原因，调研组从发电成本和设备稳定性两方面做了深入剖析。
需要提出的是，虽然发电成本由燃料成本、外购电费、设备折旧、人员工资、维护费用、材料费用、水费以及社会保险等组成，可是考虑到外购电费等多项支出均属固有费用且有些支出是可控的，故不再赘述。
（1）燃料成本
燃料成本包括燃料收购价和锅炉效率两部分。调研发现，5家生物质发电厂的锅炉效率都比较低，有的还不到80%.由于中温中压锅炉的秸秆单耗（1600~ g/kwh）相对较高，其中国信泗阳锅炉的秸秆单耗已愈 g/kwh，势必导致燃料成本的增加。另外，各个生物质电厂的秸秆收购价普遍较高，使得燃料成本高达0.45~0.6元/千瓦时再加上财务成本、设备折旧等相关费用故即使销售电价已上调至0.75元/千瓦时，生物质电厂也难以摆脱亏损局面。
据了解，中国某公司从丹麦BWE公司进口的高温高压水冷振动炉排锅炉，其秸秆单耗可控制在1200 g/kwh以下，有的甚至低于1000 g/kwh。在这种情况下，即使秸秆收购价上升到400元/吨，燃料成本也不会超过0.5元/千瓦时，有的甚至只有0.3元/千瓦时。因此，中国迫切需要大力开发高参数生物质锅炉，以降低秸秆单耗，提高锅炉效率。燃料收购价对发电成本的影响最为直接。调研发现，燃料收购价基本维持在200~350元/吨。高昂的燃料收购价与当地的实际情况密不可分，经济发达地区一般建有较多生物质电厂，使燃料资源变得稀缺，相互之间在争夺燃料资源的同时，也推高了燃料收购价。因此，在新建或扩建生物质电厂时，需要对燃料资源的潜在竞争者和可获得量做出审慎的、合理的判断，对此国家也作出了具体规定。
（2）设备运行稳定性
中国生物质直燃发电起步较晚，，基于燃料特点的上料/给料系统和锅炉开发/优化还不到位，导致上给料系统和锅炉难以很快适应燃料特点，进而影响设备运行的稳定性，因而迫切需要建立一套针对性很强的优化改进技术体系。
设备运行不稳定会造成发电量降低和维护费用增高等问题。调研发现，5家生物质电厂都经历了2~3年的不稳定运行期，有的仍在技改之中，最长连续生产时间仅为3个月左右，最短者还不足1个月。令人欣喜的是，生物质电厂的亏损额正在逐年减少，有的即将扭亏为盈，可见确保设备稳定运行是提高电厂效益的重要途径之一。因此，必须选择适合燃料特点的上给料系统和技术成熟且运行稳定的生物质锅炉。
4. 关于国家政策的建议
当前，国家已经颁布多项针对生物质发电行业的优惠政策，在一定程度上激发了投资者的热情，也使得已投产生物质发电企业从中受益，但仔细研究发现，这些优惠政策尚存“治标不治本”之嫌。
调研发现，多数生物质发电企业不欢迎外人或同行的参观、考察和学习，往往给人以神秘之感；同时，在遇到技术问题时也很少与同行交流，而是依靠自己慢慢地改造和优化，一方面会花费很大的人力、财力，另一方面会对技改成果守口如瓶，造成好技术难推广。由于投产初期设备维护与改造费用较高较大，设备供应方也就很难从发电企业拿到足额的货款，因而双方的纠纷在所难免。
以上分析表明，国家优惠政策之因此无法使发电企业转亏为盈，其主要原因之一就是设备问题。实际上，设备一旦出现问题制造商和发电企业均会受到一定程度的经济损失。由于解决设备出现的问题需要投入大量的资金，在经济实力和利润空间较低的情况下，许多设备制造商不愿意开展相关科研攻关，致使设备改进与更新步伐极为缓慢，而无锡华光锅炉厂与杭锅蓝琨就是两个非常具有代表性的例子。倘若国家能在生物质发电装备制造和发电企业技术改造方面给予大力支持，并积极鼓励相关技术成果的推广应用，那么当前生物质发电行业所出现的发电成本过高等问题将有望得到缓解，装备制造行业和生物质发电行业也将迎来蓬勃发展的大好时机。
5. 结论
对于生物质发电行业来讲，经济效益的好坏与发电成本密切相关，而发电成本则受到项目地选择、燃料收购价、设备选型等诸多因素的综合影响。在当前上网电价和优惠政策下，生物质发电行业的发展前景已依稀可见。这其中最为可控的影响因素就是生物质发电装备制造的技术升级和技术改造的普及应用，如果国家能在装备制造和技术革新两方面提供更好、合理的支持，就会从根本上解决当前发电企业亏损的局面，同时也会使生物质发电行业能够健康、稳定的发展。
在国家发改委下发的《产业结构调整指导目录（ ）》文件中，新能源作为单独门类首次列入指导目录的鼓励类，其中生物质能所占的篇幅最长。这一纲领性文件的发布，意味着生物质发电项目在上市融资、银行信贷、土地征用和税收等方面已获得优待证。随着电力供应的日趋紧张、一次能源的消耗殆尽，生物质发电行业以其“绿色环保、可再生”之独特优势必将得到国家的高度重视与大力支持。因此，“十二五”期间生物质发电行业将迎来良好的发展机遇。